基于cpci总线接口的d-a转换模块设计

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1、基于CPCI总线接口的D/A转换模块设计为了满足基于CPCI总线抗恶劣环境计算机进行D/A输出的需求，提出了一种基于CPCI总线接口的D/A模块的设计方法，D/A模块通过ISA总线与主机通讯，在主模块的控制下，提供数字量到模拟量的转换通道。该方法包括了D/A模块的设计原理和实现过程，并重点对一些关键技术进行介绍。目前该方法已经投入使用，效果良好。关键词：D/A；CPCI；计算机；ISA总线引言　　抗恶劣环境计算机为了实现伺服控制功能，经常需要使用DA模块【1】。　　主模块可以通过CPCI总线对该板进行操作，在主模块的控制下，提供八个数字量到模拟量的转换通道。每个DAC转换控制器具

2、有12位的分辨率和0.03%的满量程精度。　　本设计中AD/DA模块具备以下功能：　　（1）数据输入格式：16位字方式输入；　　（2）通道数：8个；　　（3）分辨率：12位；　　（4）输出阻抗：0.1欧；　　（5）模拟量输出：0V～+10V、-5V～+5V、-10V～+10V电压，或4mA～20mA电流；　　（6）非线性：最大值的±1/2最低有效位；　　（7）失调或增益误差：用电位器每个通道分别调整；　　（8）建立时间：小于0.5mS达到最后值的1/2最低有效位（10V）；　　（9）电源要求：Vcc=+5V±5%；　　（10）接口连接：pactPCI接口；　　（11）总线控制方式

3、：ISA总线1．设计原理　　该D/A转换模块具有八个数字量到模拟量的转换通道，每个通道具有12位的分辨率。在主CPU的控制下，通过ISA总线进行操作，该板以字输入方式工作，根据不同的应用场合每个通道可以分别选择0V～+10V、-5V～+5V、-10V～+10V电压，或4mA～20mA电流的四种输出范围。本板单+5V供电，一个隔离的DC/DC变换器为模拟电路提供±15V电源；两个隔离的DC/DC变换器为模拟量隔离芯片提供±15V电源，如果选择电流方式输出，这两个隔离电源模块同时给电压转电流芯片提供±15V电源(前5路和后3路分开隔离)；一个隔离的DC/DC变换器为光隔芯片提供+5V

4、电源。2．实现方法　　基于CPCI总线接口的D/A模块具体实现如下。2.1D/A芯片的选择　　D/A转换的精度主要由D/A芯片的位数来决定，所以，D/A芯片的选择是关键。0.025%的目标精度，D/A输出0-10V，则最大误差为：10×0.025%=2.5mV,选用16位D/A芯片时，1LSB=10÷216=0.154mV,则最大误差为　　　　　　　2.5÷0.154=16LSB，　　　所以，可以选用BB公司的DAC715PB，其最大误差±4LSB2.2DC/DC的选择　　DC/DC电源的选择，DAC715PB的功耗为0.6D　　　　XACK　　　　　　　　　　　　　　tXACK

5、　　　　tCK　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　INH1INH2　　　　　　　　　　tCI　　　　　　　　　　　　　表1：参数最小值最大值说　　　　　　明tAS50nS地址建立时间tDS50nS数据建立时间tAH50nS地址保持时间tDH50nS数据保持时间tCMD100nS命令脉冲宽度tXACK0.05mS1.5mSACK延迟tCK0100nSACK保持时间tCI100nS禁止延迟　　４．结束语　　基于CPCI总线接口的D/A模块的设计方法采用运放隔离设计，可有效的对计算机进行保护，并提高了模块的抗干扰能力。目前该设计方法已经投入应用，通过该设计方法设

6、计的D/A模块已经投入应用，经长时间考核，模块运行稳定可靠。