微机原理及接口技术教学课件蒋革新微机原理及接口技术 第十章.ppt

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1、本课程教学模块第一章、微型计算机基础知识第二章、微型计算机的组成及工作原理第三章、汇编语言程序设计第四章、输入／输出接口第五章、存储器及其结构第六章、中断控制系统第七章、可编程计数／定时控制器8253第八章、数/模及模/数转换器第九章微型计算机外部设备简介第十章微型计算机开发应用1第十章微型计算机开发应用本章要点：控制系统需求分析硬件控制电路设计软件控制程序设计软硬件联合调试210.1微型计算机自动控制系统的开发一、确定控制系统的总体方案1、硬件总体设计硬件的总体设计即按测控系统的技术要求画出方框图，要求明确

2、表达各个功能之间信号的输入、输出关系和每个功能框实现的一项具体功能。2、软件总体设计软件总体设计也是按测控系统的技术要求画出总的测控处理粗框流程图，然后将大的方框的功能用一系列小的方框来描述，直到能够清晰地表达为止。3、设计系统总体方案在分别完成了以上两个总体设计之后，即可着手将它们结合在一起统一考虑，要妥善地运用软、硬件资源，经济地完成测控系统的设计工作，设计文件包括：1）系统的功能、技术指标、硬件原理性框图及其文字说明。2）若设计控制系统，则需选择控制策略如比值控制、PID控制、大林算法等。3）系统的硬件

3、结构，配置及主要软件模块的功能、结构框图。4）方案比较和选择的说明。5）保护性能指标要求的技术措施。6）抗干扰可靠性设计。310.1微型计算机自动控制系统的开发二、硬件及软件细化设计在总体设计已完成的基础上，即可向下进行硬、软件的细化设计。硬件的细化设计包括选择检测仪表、传感器、变送器等。这些都需要按照控制现场的需求来选定。输入/输出通道子系统选择，主要考虑被控制对象参数的数量，I/O通道的传送方式（串行或并行），以及各通道数据的字长。显示、打印等输出设备的选择可根据需要进行。若设计智能仪器、仪表则可按要求选

4、择合适的单片机、单板机进行整机设计。软件的细化设计是指按模块化的原则设计应用程序，应该尽量利用厂家已提供的经过运行实践证明是切实可靠的那些测控程序模块。编写模块程序时要注意使模块可能由多个任务在不同的条件下调用，每个独立的模块以20至50语句较好，逻辑上互相独立、以利于各个模块的查询和调试。以上软、硬件细化设计都需边设计、边调试、边修正，一般要反复进行几个回合，完成以后即进入系统总装阶段，总装是进行实验室联调的前提及必要条件。410.1微型计算机自动控制系统的开发三、仿真和调试1、实验室硬件联调测试系统总装完

5、成后，便可进行实验室硬件联调，通常是按模块进行。2、实验室软件联调在硬件联调全部通过的基础之上，才能进行软件联调。这样可以把可能暴露的大部分问题局限在软件的范围以内，避免软、硬件中的问题交叉。3、实验室仿真在现场组装前还须进行一次系统的软、硬件仿真试验。仿真即模拟。它采用模型来代替实际系统运行程序，进一步暴露潜在问题，以减少现场调试工作量。4、现场调试实验室仿真调试后即可进入现场安装及调试。在测控系统的全部部件都被证明是能满足设计精度要求后，即可进行系统的投运或参数整定。先按经验整定参数并切换到手动调用，待系

6、统运行接近正常后再切换到计算机控制调节，使被控参数在给定值上，这个过程经常要反复几轮后才能获得满意的效果。510.2IBM－PC/XT控制的数据采集系统一、电路组成与工作原理系统主要由多路模拟开关AD7506（16→1），采样/保持器AD582，A/D转换器ADC574，D/A转换器ADC1210，运算放大器CA340以及接口译码电路组成。610.2IBM－PC/XT控制的数据采集系统二、工作原理转换电路的主要操作有发通道选择命令，启动A/D转换命令，判A/D转换是否完成，读A/D转换结果及送D/A转换的12

7、位数据和启动D/A转换。端口0710～0717H。1、A/D转换部分1）通道选择数据采集时，应先选择通道，通道地址由数据总线的低四位D3~D0编码产生，它经锁存器74LS175送到多路模拟开关AD7506的A3～A0进行通道译码。例如，若选定3号通道（S3），则可用以下程序段实现：MOVDX，0713HMOVAL，02HOUTDX，AL2）转换的启动进行转换时，AD574A的启动信号由3～8译码器的Y2来控制。启动A/D转换：MOVDX，0712OUTDX，AL710.2IBM－PC/XT控制的数据采集系统3

8、）读取数据当转换结束，STS变低电平，它使采样保持器AD582又回到采样状态，为下一次采样作好准备。同时，STS信号变低电平，把ADC574A并行输出的12位转换数据送到锁存器。低8位锁存到74LS373（一），高4位锁存到74LS373（二）。存放的12位数据分两次读取，读取过程可用下面程序段实现：L：MOVDX，0711H；状态口和高4位数据口即373（二）INAL，DX；ANDAL，80H；查