東北大學(xué)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第1章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述課件

1、 九、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)九、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 十、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例十、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例 l 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念l 過程通道與總線接口技術(shù)過程通道與總線接口技術(shù)l 模擬與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換模擬與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換l 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論問題計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論問題l 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)20( )tJe t dt31223()2222noutFSRnBBBBVVB4B3B2B1(MSB)(LSB)IoutI2III48163124234()2222outBBBBIIR2R4R8RAB4B3B2B1(MSB

2、)(LSB)VoutIoutRfE31242342()2222foutBBBBRVERD/A的組成框圖當(dāng)當(dāng) D=0時(shí)時(shí) S 接地；當(dāng)接地；當(dāng) D=1時(shí)時(shí) S 接接“地地”（虛地）（虛地）。 T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 梯形電阻網(wǎng)絡(luò)梯形電阻網(wǎng)絡(luò)A、B、C、D任意一點(diǎn)，其任意一點(diǎn)，其右邊的電阻網(wǎng)絡(luò)等效右邊的電阻網(wǎng)絡(luò)等效電阻均等于電阻均等于R 。 S S為電子開關(guān)。為電子開關(guān)。 當(dāng)當(dāng) D=0時(shí)時(shí) S 接地；當(dāng)接地；當(dāng) D=1時(shí)時(shí) S 接接“地地”（虛地）（虛地）?；鶞?zhǔn)電源基準(zhǔn)電源并行數(shù)字輸入并行數(shù)字輸入電電子子開開關(guān)關(guān)模擬信號(hào)輸出模擬信號(hào)輸出RRR2R2R2R2R2RI0I1I2I3S

3、0S1S2S3D0D1D2D3UREFIRfUO8ABCDIo1Io2+_RRR2R2R2R2R2RI0I1I2I3S0S1S2S3D0D1D2D3UREFIUO8ABCDIo1Io2_+當(dāng)當(dāng) D=0D=0時(shí)時(shí)S S 接地；當(dāng)接地；當(dāng) D=1D=1時(shí)時(shí)S S 接接“地地”（虛地），（虛地），T型電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電路型電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電路即不論模擬開關(guān)接到左邊還是右邊，電阻2R一端總是零電位。其等效電路如圖：RRUREFII =UREFR 梯形電阻網(wǎng)梯形電阻網(wǎng)絡(luò)絡(luò)A、B、C、D任意一點(diǎn)，任意一點(diǎn)，其右邊的電阻其右邊的電阻網(wǎng)絡(luò)等效電阻網(wǎng)絡(luò)等效電阻均等于均等于R 。I=UREFR RRR2R2R2R2R

4、I0I1I2I3UREFIABCDI0I1I2I3343222III2432222III1421222III0410222III2RRRR2R2R2R2R2RI0I1I2I3S0S1S2S3D0D1D2D3UREFIRfUO8ABCDIo1Io2+_Io1 =I3I2I1I0+=（D3 23 +D2 22 + D12124I + D020）UO= Rf I01= （D3 23 +D2 22 + D12124Rf I + D020）UO= (D3 23+D2 22+D121+D020) UREF Rf24 RUO= (Dn-1 2n-1+Dn-2 2n-2+D121+D020) UREF Rf2

5、n R 返回AnalogyDATAA/DCPUI/O順順序序砝碼重量砝碼重量 比較判斷比較判斷 砝碼去砝碼去留留18g 8g13g 留留 1 128g+4g 12g13g 去去 0 048g+4g+1g 13g=13g 留留 1 1 結(jié)果表示結(jié)果表示逐次逼近型逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器原理框圖轉(zhuǎn)換器原理框圖電電壓壓比比較較器器輸出數(shù)字量輸出數(shù)字量模擬信號(hào)輸入模擬信號(hào)輸入?yún)⒖茧妷簠⒖茧妷褐鸫伪浦鸫伪平拇嫫鹘拇嫫鱀/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器節(jié)節(jié)拍拍脈脈沖沖發(fā)發(fā)生生器器輸輸 出出 寄存器寄存器CP四四位位D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器1D QCD QCD QCD QC+C4C3C2C1C0SDJKRDCQ0SDJKRD

6、CQ1SDJKRDCQ2SDJKRDCQ3+Ui=5.52V比較器節(jié)節(jié)拍拍脈脈沖沖發(fā)發(fā)生生器器時(shí)鐘脈沖數(shù)碼寄存器d3d2d1d0逐次比較寄存器U0U+U+JKU0= (d323+d222+d121+d020)24URCC0C2C1C3C40 01 1000UR=8VU0=4V1 10 00 00 00 00 010 01 11 11 10 01 11 1U0=5VU0=6V0 01 1U0=5.5V四位逐次逼近型四位逐次逼近型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器D/A順序順序d3 d2 d1 d0UA/V比較比較該位該位1 1的去留的去留11 1 0 0 0 0 0 04UAUI1 1 0 0 1 1 0 035UAUI1 1 0 0 1 1 1 145.5UAUI留留去去留留留留UA逼近逼近UI的波形的波形四位逐次逼近型四位逐次逼近型ADC的的轉(zhuǎn)換過程轉(zhuǎn)換過程UA逼近逼近U1的波形的波形5.52O512346UA/V2341脈沖脈沖順序順序采樣采樣- -保持保持（S/HS/H）電路電路uoA2Cui