微机监测原理
(5)中断管理功能:设置中断控制器
(6)可编程功能:更改接口驱动程序就可以改变接口 的工作方式
二、接口信息
(1)数据信息
数据一般有8位、16位、32位:数字量、模拟量、 开关量。 (2)状态信息
一、接口功能
(1)数据缓冲功能:设置有数据寄存器或锁存器。 (2)设备选择功能:一个接口往往会连接多个外设设 备,需要通过接口的地址译码对外设进行寻址 。 (3)信号转换功能:CPU信号与外设信号的逻辑关 系、时序匹配和电平转换等
(4)提供信息交换的握手信号:接口电路要提供寄存 器或锁存器“空”、“满”、“准备好”、“忙”、 “不忙”等状态信息
第6章 微机检测系统
微机与外围电路通过总线连接构成,并由程序 控制完成测试功能的系统。
键盘
总线 模拟量输入
ADC
微机
显示
模拟量输出
DAC
UART
RS232
上位机系统
开关量输入输出
数字I/O
IEEE-488
微机检测系统
与其它检测 系统通信
微机检测系统的设计内容体系:
人机通道及接口
总线 测控通道及接口
外部电箱独立供电,且不受PC机总线的限制, 使用灵活方便,适合高速多通道检测系统。
3、组合式
键盘
测量 电路
显示
打印
PC主机系统
扩展槽
总线
外接电箱
鼠标
接口板插件
输出 电路
输入输出接口电路插件
组合式系统是将内插式和外接式两种方式有机结 合起来,兼有两种方式的优点和特点。将输入和输出 电路制成印刷电路板的插件形式,并安装于PC机箱外 部的一个独立的专用电箱内,在PC机的扩展槽内也安 装有接口板,测量信号和控制信号通过外接电箱以后, 再通过接口板与计算机交换信息和数据。
特点: 灵活方便、适用范围广
检测微机接口板
目前市场上有系列齐全的用于A/D、D/A、开关量I/O板, 路数包括8路、16路、24路等,支持PCI或者ISA等总线。这些 板卡使用方便,功能可以根据需要来进行设置。
相关应用信息,请同学们通过网络查找公司产品。
AC1020是一款多功能廉价A/D板,10位高 速A/D转换器提供了比8位板卡更高的精度 及更快的速度。 AC1020具有16通道10位 A/D,16入、16出数字量 I/O口,二路8位 D/A。可以方便地构成信号采样或控制系 统。
构成简便、结构紧凑、成本低廉,可形成典型的 个人仪器 存在问题:
扩展槽数量的限制,微机接口总线形式的限制, 微机电源容量的限制(插件由PC机电源供电)
2、外接式
显示
打印
键盘
PC主机系统
鼠标
总线
测量
输出
电路
电路
外接电箱
外接式是将输入和输出电路制成印刷电路板的插 件形式,并安装于PC机箱外部的一个独立的专用电箱 内。通过外部总线(如RS232C串行总线或IEEE-488 并行总线等)与PC机进行通信和传递数据。 特点:
接口就是微处理器CPU与外部连接的部件,是CPU与 外部设备进行数据交换的中转站。
微机接口技术是采用硬件与软件相结合的方法,使 微处理器与外部设备进行最佳的匹配,实现CPU与外部 设备之间的高效、可靠的信息交换的技术。
接口技术可实现CPU与存储器、I/O设备、控制设备、 测量设备、通信设备、A/D、D/A转换器等的信息交换。
适合小型检测系统和便携式检测仪器,目前单片机品种繁 多,性能各异,8位单片机是主流机型。我国国内使用的主要 是MCS-51系列单片机。
8031
P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 ALE
..
P0
红
P1.2
绿 红
P1.1 P1.0
PSEN T0
T1
P1.3
EA
WR
RD P3.3
.
... .
总线 微机主机系统
总线 通信通道及接口
1.主机系统及外围通道的电路结构与设计 2.接口技术 3.总线技术
7.1 微机检测系统主机的组成
一、基于PC/工控机的主机电路
由于PC机性能的不断提高,而且价格不断降低,在检测 及测控领域应用日益广泛。基于PC机的微机检测系统主要分 为内插式、外接式和组合式3种。
. ..
.
CE
1/2
74LS 373
A0 A1 A2
2732
A7~ 0 OC D7~ 0
.
ALE CE IO/M
8155
WR RD A7~ 0
CLK D7~ 0
OE ALE START C IN0
B ACD A 0809
EOC
.
.. .
键盘与显示
过零信号发生器
MC 14528
LM311
~ 220V
..
二、基于单片机的主机电路
单片机是指在一块芯片上集成了计算机的基本部件,包括 CPU、存储器、输入输出接口、定时器/计数器以及其它有关 部件。一块芯片就构成一台计算机。特点:
(1)可靠性高,按工业现场测控要求设计,硬件集成度高; (2)易扩展,有许多供扩展用的总线和串口; (3)控制功能强,丰富的指令可以完成相应处理功能; (4)存储容量小; (5)体积小; (6)开发周期短,成本低;
.
.
光 耦
74LS00 TIL117
驱 动 器
加热丝
变送器
热电偶
基于单片机的微机检测电路(温控系统)
设计包括:
(1)硬件设计: 测控通道设计 人机通道设计 通信通道设计
Wave6000,Labwindows CVI
7.2 接口技术及数据传送控制方式
AC1020板主要特点 、性能 A/D转换器:160KHz TI公司的 TLC1550。16路单端输入,输入阻抗>100M欧姆,输入量程:0- 5V,0-10V,±5V。A/D分辨率:10位1LSB,精度:0.2%,AD转 换器内置采样/保持器,输入通道建立时间<10us,转换时间: 6us。 16路数字量输入,TTL电平(0-5V),吸入电流0.2mA/路。 16路数字量输出,TTL电平(0-5V),下拉能力8mA/路。 2路8位D/A,输出量程:0-5V,分辨率:8位,精度:1% D/A输 出建立时间<20us 尺寸:11.5 X 12 cm 价格:370元
1、内插式
显示
打印
键盘
测量 电路
PC主机系统
扩展槽
鼠标
控制 电路
内插式是将输入和输出电路制成印刷电路板的插 件形式,并直接插入PC主机箱内的扩展槽内,插件通 过主机的各种系统总线与CPU交换信息。来自测量电 路的测量信号通过插件与计算机打交道,主机与控制 电路系统之间也是通过插件进行联系。 特点: