《微型计算机接口及控制技术 教学课件 ppt 作者 古辉 第10章 AD与DA转换器接口2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微型计算机接口及控制技术 教学课件 ppt 作者 古辉 第10章 AD与DA转换器接口2（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,中断技术应用的两种情况 用户自行设计和配置的中断系统：从硬件到软件，从初始化到具体的中断操作，都需要由用户自己来设计。 利用微机系统的中断资源：用户不作硬件设计，只作软件编程，而且不作8259A的初始化。,2,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,一、单板机系统的中断方式数据采集系统设计(P276),3,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,4,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,程序设计,5,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,；堆栈段 STACK SEGMENT PARA STACK STACK DB 200 DUP(0)
2、STACK ENDS ；数据段 DATA SEGMENT BUFR DB 512 DUP(0) ADC EQU 0FFD4H ；ADC端口 PIC0 EQU 0FFDCH ；8259A的偶地址端口,A0=0 PICl EQU 0FFDEH ；8259A的奇地址端口,A0=1 DAC EQU 0FFD6H ；DAC端口 DATAENDS,6,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,；代码段 CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE，DS:DATA，SS:STACK ；中断向量装入 START：MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV AX，STACK MOV SS，AX
3、 MOV AX，00H MOV ES，AX ；段基址指向中断向量表的存储区 MOV BX，200H ；中断号(80H)*4=200HBX MOV ES:BX，OFFSET READ_INT ；向量偏移值,7,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,PUSH CS POP AX ；取主程序的段址作为服务程序的段址 MOV ES:BX+2，AX ；装入中断向量的段值 MOV DI，OFFSET BUFR ；设置数据区首址 MOV CX，512 ；设采样次数 ；8259A初始化 CLI ；关中断 MOV AL，13H ；写ICW1(边沿触发,单片,需要ICW4) MOV DX，PICO ；8259
4、A端口(A0=0) OUT DX，AL,8,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,MOV AL，80H ；写ICW2(中断号高5位) MOV DX，PICl ；8259A端口(A0=1) OUT DX，AL MOV AL，01H ；写ICW4(非缓冲,正常结束,16位机) OUT DX，AL ；8259A端口(A0=1) ；开放IR0中断请求 MOV DX，PICl ；8259A端口(A0=1) IN AL，DX ；写OCW1(允许IR0请求中断) AND AL，0FEH OUT DX，AL,9,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,；启动转换 AGAIN：MOV AX，00H ；写入
5、的数据可以取任意值 MOV DX，ADC ；启动转换(CS、WR同时有效) OUT DX，AL STI ；开中断 HLT ；等待中断请求 CLI ；关中断 INC DI DEC CX ；次数减1 JNZ AGAIN ；次数未到，继续启动转换,10,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,；屏蔽IR0中断请求 MOV DX，PICl ；8259A端口(A0=1) IN AL，DX ；次数已到，屏蔽IR0 OR AL，01H OUT DX，AL MOV AX OFFBOH ；返回监控 PUSH AX MOV AX，0000H PUSH AX RET,11,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计
6、,；中断服务程序 READ_INT PROC FAR PUSH AX ；寄存器进栈 PUSH DX MOV DX，ADC IN AL，DX ；从ADC0804读入数据 NOP NOP MOV D1，AL ；读入的数据存人内存 MOV DX，DAC ；向DAC0832输出数据 OUT DX，AL,12,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,MOV AL，60H ；写OCW2(指定IR0中断结束) MOV DX，PIC0 ；8259A端口(A0=0) OUT DX，AL POP DX POP AX IRET ；中断返回 READ_INT ENDP CODE ENDS END START,13,
7、10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,二、PC机系统的中断方式数据采集系统设计 要求：以PC机为控制器，采用中断方式，进行8通道数据采集，采集1K字节。采集的数据在屏幕上显示。 采用ADC0809作A/D转换器，并利用系统的IRQ2引入ADC外部中断。 接口的端口地址分配： 30CH作转换启动的控制口和转换结束的状态口； 30DH作中断申请允许端口； 30EH作通道选择和读数据端口。,14,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,ADC0809引脚图,15,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,ADC0809内部逻辑图,16,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,ADC0809时
8、序图,17,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,PC微机中断方式A/D接口电路,18,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,采用GAL20V8连接CPU与ADC0809，GAL的输入与输出的关系如下： 上述关系作为定制GAL的设计依据。,19,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,关于中断处理，在程序中作两件事： 修改中断向量：步骤和方法是： 第一步用DOS系统功能调用的35H号功能，取出IRQ2的原中断向量，并保存起来； 第二步用25H号功能，置入新中断向量(用户的中断服务程序入口地址)； 第三步在程序结束，退出之前，用25H号功能恢复原中断向量。 对8259A的IMR和ISR
9、两个寄存器进行操作。 在主程序中用命令OCW1，屏蔽/开放中断请求， 在服务程序中，用OCW2结束中断，返回主程序。,20,10.5 中断方式的A/D转换器接口设计,软件 编 程,21,10.6 DMA方式的A/D转换器接口设计,一、采用DMA方式的A/D转换器接口设计 要求：8位A/D转换器，采集4K字节数据，结果存储在30400H开始的内存里。 采用DMA方式的A/D转换，使用DMAC8237A-5的通道1，单一传送方式。,22,10.6 DMA方式的A/D转换器接口设计,DMA方式的A/D接口原理图,23,10.6 DMA方式的A/D转换器接口设计,程序设计 ；以主片8237A-5为例，
10、DMA传送参数设定子程序。 ADC_SETUP PROC NEAR CLI ；CPU关中断 MOV AL，045H ；工作方式字:单传方式,地址加1, ；非自动预置，DMA写，通道1 OUT 0BH，AL ；送入工作方式寄存器 OUT 0CH，AL ；清先/后触发器(软命令) MOV AL，03H ；页面地址(最高4位地址) OUT 83H，AL ；写入DMA页面地址寄存器 MOV AL，00H ；基地址低8位写入通道1的基值 OUT 2H，AL ；与当前地址寄存器,24,10.6 DMA方式的A/D转换器接口设计,MOV AL，04H ；基地址高8位写入通道1的基值 OUT 02H，AL ；
11、与当前地址寄存器 MOV AL，OFFH ；字节数低8位写入通道1的基值 OUT 03H，AL ；与当前字节计数器 MOV AL,0FH ；字节数高8位写入通道1的基值 OUT 03H，AL ；与当前字节计数器 STI ；CPU开中断 MOV AL，01H ；清通道1的屏蔽位，允许DREQ1请求 OUT 0AH，AL ；开通通道1，准备接受DREQ1的到来 RET ADC_SETUP ENDP,25,10.7 在板存储器方式的数据采集系统,一、超高速视频闪烁A/D转换器 近年来，采用全并行直接转换方式的闪烁型 ADC，采样速率高达1800MSA/s(指单位时间内，对模拟输入信号的采样次数)。
12、如AD9048，采样速率可达35MSA/s，分辨率为8位。高的采样速率使其可以对高速视频信号进行转换，并且通常应用中不需要采样保持器。闪烁ADC广泛应用于通信雷达、数字存储示波器、高清晰度电视和多媒体视频等领域。,26,10.7 在板存储器方式的数据采集系统,1AD9048闪烁A/D转换器原理,相邻比较器的参考电压相差: V=(V+REF-V-REF)/2N N为分辨率的位数。,27,10.7 在板存储器方式的数据采集系统,AD9048外部 引脚和内部 逻辑结构,28,10.7 在板存储器方式的数据采集系统,二、一个30MHz采样频率的数据采集系统 1.在板存储器方式,FISO快进慢出RAM,
13、29,10.7 在板存储器方式的数据采集系统,2.采集系统,30,10.7 在板存储器方式的数据采集系统,3.软件编程 设在板RAM的容量为8KB，要求将采集的数据存入内存从32000H开始的连续空间内，其程序段如下： ；写端口定义 RESET_ADDRESS EQU ? ；地址计数器清零端口 START EQU ? ；启动转换端口 ；读端口定义 STATE EQU ? ；状态端口 RD_DATA EQU ? ；读数据端口 SAMPLE_SIZE EQU lFFFH ；采样次数为8K DATA CONVERSION PROC MOV DX，RESET_ADDRESS ；对RESET_ADDRE
14、SS端口写 OUT DX，AL ；操作，使地址计数器清零 MOV DX，START ；对START端口写操作， OUT DX，AL ；启动AD转换,31,10.7 在板存储器方式的数据采集系统,MOV DX，STATE ；读状态口检测转换是否完毕 RE_TEST:IN AL，DX AND AL，01 ；查D0=1？ JZ RE_TEST ；未转换完毕，继续转换 MOV ES，3000H ；内存区首址的段地址 MOV DI，2000H ；偏移地址 CLD ；清DF=0，DI和SI自动增量 MOV CX，SAMPLE_SIZE ；采样次数 MOV DX，RD_DATA ；读数据端口 READING
15、:IN AL，DX ；读数据 LOOP READING ；未读完，继续 RET ；已读完，返回 DATA COVERSION ENDP 程序中的端口地址未定，可根据系统给I/O端口地址的分配情况决定。,32,10.8 微型计算机系统的A/D、D/A通道,一、模拟通道的电路组成(P293) A/D通道：指一个完整的数据采集系统，除了传感器、信号前级处理等环节外的其余部分。它包括： CPU、模拟量输入接口、A/D转换器、采样/保持器(S/H)和多路模拟开关(AMUX)。 D/A通道：指一个完整的控制系统，除了功放与执行元件之外的其余部分。它包括： CPU、模拟量输出接口、D/A转换器、多路模拟开关
16、(AMUX)和输出保持器(缓冲器)。 下面介绍多路模拟开关(AMUX)及采样/保持器。,33,10.8 微型计算机系统的A/D、D/A通道,1.多通道模拟开关(P294) 为了从多个模拟量中选取其中一个进行处理，通常采用模拟多路开关来实现信号的分时切换。 理想开关特性：导通静态电阻无穷小；开路静态电阻无穷大；切换速度越快越好。 多通道模拟开关形式： 单向“多到1” 模拟开关，如AD7501(81)， 单向“1到多” 模拟开关； 双向模拟开关，如CD4501A (81)， 模拟多路开关与A/D转换器集成在一个芯片内。,34,10.8 微型计算机系统的A/D、D/A通道,2.采样保持器 对于高速变化的信号源，在转换期间，其值可能已发生了变化，引起转换误差，因此，为了“冻
