微机监测原理教学教材.pptVIP

第6章 微机检测系统; 微机与外围电路通过总线连接构成，并由程序控制完成测试功能的系统。 ;微机检测系统的设计内容体系:;7.1 微机检测系统主机的组成 ; 内插式是将输入和输出电路制成印刷电路板的插件形式，并直接插入PC主机箱内的扩展槽内，插件通过主机的各种系统总线与CPU交换信息。来自测量电路的测量信号通过插件与计算机打交道，主机与控制电路系统之间也是通过插件进行联系。 特点： 构成简便、结构紧凑、成本低廉，可形成典型的个人仪器 存在问题： 扩展槽数量的限制，微机接口总线形式的限制，微机电源容量的限制（插件由PC机电源供电） ;2、外接式;3、组合式; 组合式系统是将内插式和外接式两种方式有机结合起来，兼有两种方式的优点和特点。将输入和输出电路制成印刷电路板的插件形式，并安装于PC机箱外部的一个独立的专用电箱内，在PC机的扩展槽内也安装有接口板，测量信号和控制信号通过外接电箱以后，再通过接口板与计算机交换信息和数据。 特点： 灵活方便、适用范围广 ;AC1020是一款多功能廉价A/D板，10位高速A/D转换器提供了比8位板卡更高的精度 及更快的速度。 AC1020具有16通道10位A/D，16入、16出数字量 I/O口，二路8位D/A。可以方便地构成信号采样或控制系统。 ;二、基于单片机的主机电路;基于单片机的微机检测电路（温控系统）;设计包括： （1）硬件设计： 测控通道设计 人机通道设计 通信通道设计 （2）软件设计 初始化程序、主程序、自诊断程序等 开发软件： Keil C, Wave6000，Labwindows CVI ;7.2 接口技术及数据传送控制方式 ;一、接口功能 ;二、接口信息 ; 三、CPU与外围I/O电路之间的数据传送方式;准备好？;中断控制方式的数据交换具有如下特点: (1) 提高了CPU的工作效率; (2) 外围设备具有申请中断服务的主动权; (3) CPU可以和外设并行工作; (4) 可适合实时系统对I/O处理的要求。;采用程序控制方式进行数据传送时，都是靠CPU执行程序指令来实现数据的输入/输出。 采用程序控制方式时，数据的传输率不会很高。 对于高速外设，如高速磁盘装置或高速数据采集系统等，采用这样的传送方式，往往满足不了其数据传输率的要求。必须采用DMA控制方式。 例如，对于磁盘装置，其数据传输率通常在20万字节/秒以上，即传输一个字节的时间要小于5μs。;对于通常的PC机来说，执行一条程序指令平均需要几μs时间。显然，采用程序控制不能满足这种高速外设的要求。 DMA方式主要用于传送时间比CPU数据传送周期还要快的数据传送场合。 由此产生不需要CPU干预(不需CPU执行程序指令)，而在专门硬件控制电路（DMA控制器，简称DMAC）控制之下进行的外设与存储器间直接数据传送的方式，称为直接存储器存取(Direct Memory Access)，简称DMA方式。 ;CPU ;内存;DMA控制器的基本功能 (1) 能接收I/O接口的DMA请求，并向CPU发出总线接管请求信号； (2) 当CPU发出总线回答信号后，并给出存取数据的个数及初始地址，DMAC接管对总线的控制，进入DMA传送过程； (3) 能实现有效的寻址，即能输出地址信息并在数据传送过程中自动修改地址； (4) 能向存储器和I/O接口发出相应的读/写控制信号； (5) 能控制数据传送的字节数，控制DMA传送是否结束； (6) 在DMA传送结束后，能释放总线给CPU，恢复CPU对总线的控制。;(6) 内存把数据送数据总线;若从外设往内存输入一个数据块(输入过程)，在单字节传输方式下，其主要工作过程为： (1) I/O接口向DMA控制器发送DMA请求信号； (2) DMA控制器向CPU发总线请求信号，当得到CPU送来的总线允许信号后，DMA控制器获得总线控制权； (3) DMA控制器将其地址寄存器的内容送到地址总线上；;(4) DMA控制器往I/O接口发送DMA响应信号，并接着发出读I/O接口信号IOR，令I/O接口把数据送到数据总线上； (5) DMA控制器发出存储器写信号MEMW，将数据传送到由地址总线上的地址所指向的内存单元； (6) DMA控制器放弃对总线的控制权； (7)