章 输入输出接口与过程通道.ppt

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1、第二章输入输出接口与过程通道微型计算机控制系统原理图微型计算机电动执行器、测量变送附：8086最大方式微计算机组成总线周期状态信号总线控制器时钟信号发生器8位锁存器2.1总线扩展技术IO端口：数据、状态、命令端口IO端口编址方式：MOVXA，@DPTRMOVXA，@RiMOVX@DPTR，AMOVX@Ri，A统一编址：IO端口与存储单元用相同的指令访问。如MCS-51独立编址：IO端口独立编址，用I/O指令访问。如Intel80x86MOVdest，sourINA,DXOUTDX,A附：80C51的引脚封装*MCS-51单片机基本结构示意图时钟电路SFR和RAMROM

2、CPU定时/计数器并行端口中断系统串行端口系统总线时钟源T0T1P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1IO端口地址译码固定地址译码：同类板卡地址译码冲突非DMA，为L开关选择译码数据比较器，P与Q数据相同，则输出L基于ISA总线的端口扩展74HCT1252.2数字量输入输出接口与过程通道MOVDX，portINAL，DXPC总线D0D1D2D3D4D5D6D71A11A21A31A41A51A61A71A8输入接口2G1GCSIOR74LS2441Y11Y21Y31Y41Y51Y61Y71Y8数字量输入接口数字量输出接口MOVAL，DATAMOVDX，portO

3、UTDX，ALPC总线D0D1D2D3D4D5D6D7D1D2D3D4D5D6D7D8Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8输出接口CLKCLRCSIOWRESET74LS273数字量输入通道R1K+5VR2(b)采用R-S触发器小功率输入调理电路R1R2KC+5V(a)采用积分电路ISA总线来自生产过程输入缓冲器输入调理电路地址译码器大功率输入调理电路数字量输出通道ISA总线去生产过程输出驱动器地址译码器输出锁存器小功率直流驱动电路功率晶体管输出驱动达林顿阵列输出驱动图2.7功率晶体管输出驱动继电器R功率晶体管D+24VJ图2.8MC1416驱动7个继电器D在功率晶体管由

4、饱和导通变截止过程中，保护功率晶体管免受大于24V电压击穿大功率交流驱动电路检测到AC零电压，使产生触发脉冲晶闸管数字量输入输出通道模板应用举例2.3模拟量输入接口与过程通道模拟量输入通道的组成过程参数传感器或变送器ISA总线信号调理或I/V变换多路转换器采样保持器接口逻辑电路A/D转换器模拟输入通道逐次逼近：转换时间短，抗干扰能力差；双积分：转换时间长，抗干扰能力较强。ADC0809,AD574100us35usMC14433,ICL71093.5位12位D0D7PA0PA7PC0PC1PC2PC3PC78255AEOCBALEVref(-)GNDSTARTVref

5、(+)CLKADC0809D0D7OECAIN0IN7分频CLKPC总线Vcc+5V+5VA/D转换及其与工业控制机接口ADC0809与PC总线工业控制机接口AD574与ISA总线工业控制机接口STS状态：H~正在转换；L~转换结束R/C为读/启动BIPOFF=0，单极性；10Vin，0~10V输入1，双极性；10Vin，-5~+5V输入R/C12/8A00X0启动12位转换001启动8位转换11X输出12位数字100输出高8位数字101输出低4位数字VCCREFINDB0AGNDBIPOFFDB310VinDB4DB11REFOUTSTSCECSA0R/C12/8A

6、D574AISA总线+5V-12V+12V100k100k100100D0D7DGNDDB8D4DB7D3IOWIOR&CS0A1A0IRQ10非电信号的检测——不平衡电桥信号调理信号放大基于ILC7650的前置放大特点：失调电压很小，可用于热电偶信号的调理AD526可编程仪用放大器CS：H，有效CLK：L，透明模式，B为H时增益立即响应；H，锁存模式，锁存增益码I/V变换R2+5VR1ICV无源I/V变换电路R1AR2ICV有源I/V变换电路R3R4R5+-新教材PP.37的图2-20是有源I/V变换电路的另一形式多路转换器图2.20CD4051原理图8入1出芯片：

7、MC14051，AD7501，LF13508等双8入1出，双4入1出等采样保持A2VIN图2.24采样保持器的组成+-+-A1CHLOGICKVcVOUT模拟量输入通道设计电路设计要求：1、对8个过程参数采样；2、输入量程：0~1000℃→0~10V；3、测量精度：0.5℃→N=12；(1000/(2N-1)<0.5→N>10.9)；4、A/D转换时间:25μs；5、应答方式：查询。端口地址：8255：02C0H~02C3H.VCCREFINDB0AGNDBIPOFFDB710VspnDB8DB11REFOUTSTSCECSA0R/C12/8AD57