A/D转换器的转换时间T;将数据存入内存所需要的数据传输时间$ au$。则采集数据的频率上限为:f0=1/(T+$ au$)上述几种方法采集数据的速度是:
低 | 中 | 高 |
数据的传送可采用查询、中断和DMA方式。不同的方式的电路组成和编程方法不同。
在计算机应用系统中,采集对象往往是连续变化的物理量,因此需要对连接变化的物理量进行采样、保持,再把模拟量转换为数字量交给计算机处理。计算机输出的数字量有时需要转换为模拟量去控制某些执行元件。
A/D转换器完成++模拟量->数字量++的转换D/A转换器完成++数字量->模拟量++的转换
模拟信号输入线,有单通道与多通道之分。数字量输出线,线的数目决定了分辨率。转换启动线,每次启动只能转换一次数据。转换结束线,表示ADC作一次转换结束的状态。
中断方式数据采集程序框架
A/D采集的速度取决于:
任何一种A/D转换器一般具有以下信号线:
A/D转换器的外部特性
A/D转换器
A/D转换器与CPU的连接
A/D转换器接口控制程序
A/D转换器就是把模拟量转换成数字量的过程。数字量便于计算机的处理,是自动控制过程的重要步骤。A/D转换的原理很多,常见的有双积分式、逐次逼近式、计数式等。输出码制有二进制、BCD码等;输出数据宽度有8位、12位、16位、20位等。
分辨率指A/D转换器能够把模拟量转换成二进制数的位数。
A/D转换器与CPU接口的原理和方法
ADC的模拟量输入是否是多通道?ADC的分辨率是否大于系统数据总线宽度?ADC芯片内部是否有三态输出锁存器?④ADC的启动方式是脉冲触发还是电平触发?⑤A/D转换的数据采用哪种传输方式?⑥A/D转换的数据进行什么样的处理?⑦ADC接口电路采用什么元器件组成?
A/D转换器的数据传输
A/D转换器接口设计方案的分析
A/D转换器的主要技术指标
例:用1个10位ADC转换一个满量程为5V的电压,则可能分辨的最小电压率为5000mV/1024=5mV。若模拟输入值小于5mV,则ADC无反应,输出保持不变。
可见,**ADC的数字量输出位数越多,其分辨率就越高。**当分辨率大于微机系统数据总线宽度时,每次转换都需要两次数据的传输。
转换时间从转换启动开始到转换结束,得到稳定的数字量输出所需要的时间。转换时间的快慢将会影响ADC接口与CPU交换数据的方式。对于低中速的ADC一般采用查询或中断方式,对于高速的ADC应采用DMA方式。低速:查询/中断高速:DMA
接口芯片初始化(当采用可编程并行接口芯片时);选择数据采集通道号(当采用多通道A/D芯片时);启动A/D转换;查询转换结束状态;读取采集数据;将数据传输到存储器;在线进行数据处理;采集未完,继续启动下一次转换;转换完成,退出。
ADC的启动信号:有脉冲启动和电平启动两种。ADC的输入信号:有单通道和多通道之分。ADC的输出信号ADC输出是否有三态锁存;ADC的分辨率是否与系统数据总线一致。ADC的转换结束信号:作为查询和中断的依据。
查询方式的数据采集程序框架
接口芯片初始化(当采用可编程并行口芯片时);可屏蔽中断初始化,包括中断向量修改、中断申请的屏蔽等;选择数据采集通道号(当采用多通道A/D转换芯片时);启动A/D转换;开中断,并等待中断;转换结束信号申请中断;进入中断服务程序,在服务程序中读取数据,并将采集数据传输到存储器以及进行在线数据处理;采集数据未完,继续启动下一次转换;采集完成,返回。
A/D转换器接口设计
例:查询方式的ADC接口电路设计
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