計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：第2章 輸入輸出通道

1、第二章 輸入輸出通道,本章主要內(nèi)容： 1、 數(shù)字量輸入輸出 2、 模擬輸入通道 3、 模擬輸出通道 4、 輸入數(shù)據(jù)處理,2.1 數(shù)字量輸入輸出 2.1.1并行數(shù)據(jù)的輸入輸出（弱電） 2.1.2單個(gè)開(kāi)關(guān)量的輸入輸出（強(qiáng)電）,2.1.1 并行數(shù)據(jù)的輸入輸出 1.并行數(shù)據(jù)的輸入緩沖,并行數(shù)據(jù)輸入緩沖電路圖,2.1.1 并行數(shù)據(jù)的輸入輸出 2.并行數(shù)據(jù)的輸出鎖存-數(shù)據(jù),并行數(shù)據(jù)輸出鎖存電路圖,2.1.1 并行數(shù)據(jù)的輸入輸出 2.并行數(shù)據(jù)的輸出鎖存地址,復(fù)用總線(xiàn)地址鎖存電路圖,補(bǔ)充說(shuō)明,1、一般的微控制芯片，內(nèi)部的I/O口為雙向，具有輸入緩沖和輸出鎖存的功能。 2、外擴(kuò)功能芯片也具有輸入緩沖和輸出鎖存的

2、功能。 3、對(duì)于總線(xiàn)不開(kāi)放的芯片，采用串行形式擴(kuò)展。 4、凡是有ALE信號(hào)的微控芯片，都是地址和數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用的。系統(tǒng)為了外拓功能芯片，一般選用不復(fù)用的地址來(lái)譯碼。,2.1.2單個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入輸出（強(qiáng)電） 1、光電隔離,計(jì)算機(jī)通過(guò)光耦控制強(qiáng)電開(kāi)關(guān)量,2.1.2單個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入輸出（強(qiáng)電） 2、繼電器驅(qū)動(dòng)電路,繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖,隔離都是雙向的，設(shè)計(jì)中一定要注意。 采用光電隔離外部開(kāi)關(guān)信號(hào)如何輸入到計(jì)算機(jī)？,有源觸點(diǎn)信號(hào)輸入,2.1.2單個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入輸出（強(qiáng)電）,無(wú)源觸點(diǎn)信號(hào)輸入,開(kāi)關(guān)量輸入隔離電路,繼電器的驅(qū)動(dòng)電路,繼電器工作原理圖,2.2模擬輸入通道,2.2.1組成及各部分的作用 2.2.2采樣、量

3、化及采樣保持器 2.2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),2.2.1組成及各部分作用,模擬通道組成圖,2.2.2采樣、量化及保持器,信號(hào)采樣過(guò)程,2.2.3模擬轉(zhuǎn)換器 1.逐次逼近ADC工作原理,4位ADC轉(zhuǎn)換過(guò)程,(2)誤差 偏移誤差（Offset Error） 增益誤差（Gain Error） 微分非線(xiàn)性誤差（Differential Nonlinearity） 積分非線(xiàn)性誤差（Integral Nonlinearity）,2.2.3模擬轉(zhuǎn)換器 2. ADC性能指標(biāo),2.2.3模擬轉(zhuǎn)換器3.并行接口的ADC0809,ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部接口,2.2.3模擬轉(zhuǎn)換器3.并行接口的ADC0809

4、,ADC0809工作時(shí)序圖,2.2.3模擬轉(zhuǎn)換器3.并行接口的ADC0809,ADC0809工作時(shí)序圖,ADC0809與51單片機(jī)的接口電路,2.2.3模擬轉(zhuǎn)換器4.應(yīng)用舉例,ADC0809模擬輸入原理圖,2.3 模擬輸入通道綜合應(yīng)用,1、系統(tǒng)框圖,2、傳感器及調(diào)理電路,標(biāo)度轉(zhuǎn)換-非線(xiàn)性熱敏電阻,25：Rt10K VAD5500/(10000500)0.238(V) 對(duì)應(yīng)AD值：0EH 30：Rt5.6K VAD5500/(5600500)0.410(V) 對(duì)應(yīng)AD值：14H 40：Rt3.8K VAD5500/(3800500)0.581(V) 對(duì)應(yīng)AD值：1DH 50：Rt2.7K VAD5500/(2700500)0.781(V) 對(duì)應(yīng)AD值：27H 60：Rt2.1K VAD5500/(2100500)0.962(V) 對(duì)應(yīng)AD值：31H 100：Rt900 VAD5500/(900 500)1.786 (V) 對(duì)應(yīng)AD值：5AH,2.4 模擬輸出通道,2.4.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(DAC) 2.4.1 隔離輸出及V/I轉(zhuǎn)換,2.4.1. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器1.轉(zhuǎn)換原理,2 DAC的性能指標(biāo),1）分辨率 2）轉(zhuǎn)換誤差 3）轉(zhuǎn)換時(shí)間 4）工作電壓 5）輸出模擬量形式 6）和計(jì)算機(jī)接口,3.典型DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳,3.典型DAC0832與計(jì)算機(jī)接