单片机原理与应用_08单片机应用系统的设计概念.pptx

8.1 多路巡回检测系统设计 8.2 单片机控制系统执行机构接口技术 8.3 RS-232C总线标准与接口电路 8.4 单片机控制系统设计 ;8.1多路巡回检测系统设计;8.1.1多路巡回检测系统;1．共享采样保持和A/D转换电路 共享采样保持和A/D转换电路是指多路模拟信号共用一套采样保持器和A/D转换电路，其逻辑结构如图8.1所示。 ; 2．共享A/D转换电路 为了提高多路巡回检测系统的采集速度，可以在每一路模拟信号的输入端设置一个采样保持器。采样保持器输出的信号经多路开关送A/D转换器，转换结果再经I/O接口电路送主机，其逻辑结构如图8.2所示。 这种结构为每一路模拟量输入端增添了一个采样保持器，使硬件成本增加，但提高了速度，因而应用较广。;3．并行转换结构 并行转换结构是在每一路模拟信号输入端都设有采样保持器和A/D转换器，在主机的控制下可对多路模拟信号同时采样，进行A/D转换，然后由主机依次读取。这种结构使用的器件多，成本高，但一致性好，适合于多点实时检测系统。 ;8.1.2集成化多路模拟输入数据采 集 系 统 MN7150;1．MN1750内部组成 MN1750是一种功能比较齐全的12位数据采集系统，有62个引脚，内部组成如图8.4所示，包含一个有±35V过压保护的多路开关的通道地址锁存器/计数器，一个输入阻抗高达108Ω、增益可设定为1~1000的测量放大器，一个带保持电容器、最大采样时间为10μs的高速采样保持器，一个±10V参考电压，一个12位A/D转换器，3个4位三态输出缓冲器以及定时控制逻辑电路等。MN1750可提供两种模拟信号输入形式，一种是MN1750-8，提供8路差动输入通道；另一种是MN1750-16，提供16路单端输入通道。两种器件的信号输入/输出率不低于50000通道/秒。 ;Status; 在实际使用时，通过外接电阻可使放大器的增益设定在1~1000范围之内，采集信号的量程在±10mV到±10V之间可变。模拟信号的选择由送入多路开关地址锁存器中的地址决定。该地址锁存器又具有计数功能，在顺序采集时可自动指示下一输入通道。输出分为三组，每组4位，由三个三态输出缓冲器控制。 2．引脚功能 MN1750共有62个引脚，排列成矩形，顶视有点处为1，逆时针排序，其定义如书中表8.1所示，功能如下： ; （1）数字信号引脚功能 Mux Enable：内部多路开关允许。为1时，允许内部多路开关工作；为0时，禁止内部多路开关工作。 Status(E.O.C) ：转换结束信号。为0时，表示正在进行信号采样；为1时，表示正在进行A/D转换；由1变为0时，表示转换结束。 Strobe ：启动信号，低电平有效。当Strobe 由1变为0时，其下降沿更新通道地址，启动信号采样与转换。 Mux Address Input：在随机寻址方式下输入通道地址。 Mux Address Out：多路开关地址锁存器/计数器输出，表示正在进行采集的通道地址。 ;load：寻址方式选择。0表示随机寻址方式，1表示顺序寻址方式。 clear：清0信号，低电平有效，使多路开关地址锁存器/计数器清0，强制选择Ch0。 Enable(Bit9～12) ：数据输出允许，低电平有效，使Bit9～12经三态缓冲器输出。 Enable(Bit5～8) ：数据输出允许，低电平有效，使Bit5～8经三态缓冲器输出。 Enable(Bit1～4)：数据输出允许，低电平有效，使Bit1～4经三态缓冲器输出。 （2）模拟信号引脚功能 R Delay：当内部放大器设置为高增益时，外接电阻增大采样保持器的时间。 Gain Adjust：增益调节，用来外接20kΩ的增益调节电位器。 Offset Adjust：偏移量调节，用来外接20KΩ的偏移量调节电位器。;Bipolar Input：单/双极性工作方式选择。若选择单极性工作（0~+10V）方式，该引脚联接T/H Output端；若选择双极性工作（±10V）方式，该引脚联接+10V Referece Out端。 +10V Referece Out：与Bipolar Input配合使用，若选择双极性工作（±10V）方式，该相脚联接到Bipolar Input端；若选择单极性工作（0~+10V）方式，该引脚断开；若用来驱动外部负载，应加缓冲器/驱动器。 External Hold Capacitor：外接聚炳烯或聚四氟乙烯保持电容，以改善T/H的下降率。 Track/Hold Output：采样保持器输出。与Bipolar Input配合使用，若选择单极性工作（0~+10V）方式，该引脚联接到Bipolar Input端。 Gain Settin