ad1674應(yīng)用電路
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數(shù)據(jù)采集程序的斷點(diǎn)的不可預(yù)測性，這樣會導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集程序的失控。DMA 方式利用A/D 轉(zhuǎn)換完畢的
標(biāo)志位向DMA 控制器提出DMA 申請，當(dāng)DMA 控制器從CPU 取得總線控制權(quán)時，接口便與內(nèi)存之間直接地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（不經(jīng)過CPU）。這種方式下，由于不經(jīng)過CPU 讀入數(shù)據(jù)，故提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。同時由于A/D 轉(zhuǎn)換器主動申請數(shù)據(jù)傳輸，而DMA 申請比外設(shè)中斷申請的優(yōu)先級高，A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)能夠及時讀入，系統(tǒng)性能也得到了提高，但實(shí)現(xiàn)的硬件電路較前兩種方式復(fù)雜。
本電路設(shè)計(jì)有查詢、中斷和DMA 三種數(shù)據(jù)傳輸方式。通過一撥碼盤開關(guān)來選擇不同的的傳輸方式。如圖3 所示，當(dāng)A/D 轉(zhuǎn)換完畢時，標(biāo)志位STS 由高電平變?yōu)榈褪请娖剑瑥亩餌 觸發(fā)器U20A 觸發(fā)，U20A 的輸出Q 由低電平變成高電平。當(dāng)撥碼盤開關(guān)S1 選擇為查詢方式時，該U20A 的輸出Q 通過一個三態(tài)門（端口地址為0X23F）與數(shù)據(jù)線D6 相連，提供計(jì)算機(jī)查詢；在中斷方式下，該U20A 的輸出Q 直接與硬中斷引腳IRQ2 相連，當(dāng)Q 由低電平變成高電平時，引起計(jì)算機(jī)中斷。在前兩種方式下，通過軟件編程，向一鎖存器U22 的最低位寫入0 或1，選擇讀取A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高八位或低四位，且由專門的端口（地址為0X23D）讀取A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)的硬件電路簡單。而在DMA 方式下，通過
應(yīng)答信號DACK1 尋址，并不由專門的端口讀取A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，故選擇A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高八位或低四
位的功能必須由硬件電路來實(shí)現(xiàn)，比較而言，電路更復(fù)雜一些。
下面介紹DMA 方式下的具體實(shí)現(xiàn)電路。DMA 請求電路由兩個D 觸發(fā)器組成，當(dāng)A/D 轉(zhuǎn)換完畢時，U20A 的輸出Q 由低電平變成高電平，DRQ1=1，DMA 通道1 發(fā)出請求，DRQ1 被認(rèn)可后進(jìn)行兩次DMA傳輸。在第一次DMA 傳輸期間，觸發(fā)器U20B 的輸出Q 為低電平，A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高八位傳輸?shù)街付▋?nèi)存單元。在第一次DMA 傳輸結(jié)束時，DACK1 由低電平變成高電平，觸發(fā)器U20B 的輸出為高電平，但觸發(fā)器U20A 的輸出Q 仍然是高電平，該電平申請第二次DMA 傳輸。在第二次DMA 傳輸期間，觸發(fā)器U20B 的輸出為高電平，A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的低四位傳輸?shù)街付ǖ膬?nèi)存單元。當(dāng)?shù)诙蜠MA 傳輸結(jié)束時，DACK1 由低電平變成高電平，使觸發(fā)U20B 輸出低電平，同時觸發(fā)器U20A 的輸出Q 變?yōu)榈碗娖剑珼RQ1=0 變?yōu)榈碗娖?，DRQ1=0，DMA 通道1 的請求被撤銷，結(jié)束一次A/D 轉(zhuǎn)換12 位數(shù)據(jù)傳輸過程。
2 軟件設(shè)計(jì)
該接口電路支持各種帶有口指令操作的高級語言和8086/8088 匯編語言。以下就以Turbo C 為例對
相應(yīng)的部分編程，經(jīng)供參考。
2.1 A/D 編程
該編程適合于中斷或查詢方式下的編程，端口地址=0x238～0x23f。
outportb(0x23c,0x00)； /*初始化清零*/
outportb(0x23a,0x00)； /*選擇傳輸高8 位數(shù)據(jù)并為A/D 轉(zhuǎn)換作準(zhǔn)備*/
{
}; /*啟動A/D 并檢查A/D 是否轉(zhuǎn)換完畢*/
dh=inportb(0x23d); /*輸入高八位數(shù)據(jù)*/
outporth(0x23a,0x01); /*選擇傳輸?shù)退奈粩?shù)據(jù)*/
dl=inportb(0x23d); /*輸入低四位數(shù)據(jù)*/
outportb(0x23a,0x00); /*選擇傳輸高8 位數(shù)據(jù)并為A/D 轉(zhuǎn)換作準(zhǔn)備*/
dl=dl>>4；
dh1=dh;
dl=(dh14)+dl;
dh=dh>>4; /*將高八位低四位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為高四位低八位數(shù)據(jù)*/
d=dh*256+dl; /*拼合12 位數(shù)據(jù)*/
u=(d-2047)*10.0/4096; /*轉(zhuǎn)換電壓值*/
2.2 寫啟動和查詢方式的編程
outportb(0x23d,0x00)； /*寫啟動A/D 轉(zhuǎn)換*/
if(inporth(0x23e)0x80);/*D7=1 則A/D 轉(zhuǎn)換完畢*/
2.3 8253 定時器編程
outportb(0x23b,0x03); /*set 8253 timer into writing mode word state*/
outportb(0x23f,0x36); /*set 0 channel working with mode 3*/
outportb(0x23f,0x74); /*set 1 channel working with mode 2*/
outportb(0x23b,0x00); /*set to write data to 0 Channel mode */
outportb(0x23f,0x02); /*write low data to 0 channel*/
outportb(0x23f,0x00); /*write high data to 0 channel*/
outportb(0x23b,0x01); /*set to write data to 1 channel*/
outportb(0x23f,LC1); /*write low data to 1 channel*/
outportb(0x23f,HC1); /*write high data to 1 channel*/
outportb(0x23b,0x0c); /*啟動CH0,CH1 工作*/
其中采樣頻率決寫入計(jì)數(shù)器1 的計(jì)數(shù)值。
2.4 DMA 方式下PC 主機(jī)中8237A DMA 控制器編程
8237A DMA 控制器具有4 個DMA 通道，該接口電路使用通道1。
outportb(0x0x,0x05); /*mask DMA channel 1*/
outportb(0x0c,0x00); /*clear byet pointer flip*/
outportb(0x0b,0x55); /*write mode word.demand mode,address tincrease，autoinitialization,write trasfer
and select 1*/
outportb(0x83,SEG); /*write page number*/
outportb(0x02,LA); /*write low 8 bit address*/
outportb(0x02,HA); /*write hige 8 bit address*/
outportb(0x03,LC); /*write low 8 bit count data*/
outportb(0x03,HC); /*write hige 8 bit count data*
outportb(0x03,0x01); /*clear mask bit of DMA channel*/
其中寫入11 口的數(shù)值應(yīng)按照具體的工作方式來確定，寫入131 口的頁地址SEG 取20 位絕對地址的最高4 位的數(shù)值，而將低16 位地址的數(shù)值寫入地址寄存器。寫基值字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器的字節(jié)總數(shù)值應(yīng)為需要傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)減1。
2.5 中斷服務(wù)程序的編寫以有中斷向量的裝入
void interrupt int9() /*中斷服務(wù)程序*/
{ disable();
ah5=inportb(0x23d); /*輸入高八位數(shù)據(jù)*/
outportb(0x23a,0x01); /*選擇傳輸?shù)退奈粩?shù)據(jù)*/
dl5=inportb(0x23d); /*輸入低四位數(shù)據(jù)*/
outportb(0x23a,0x00)； /*選擇傳輸高8 位數(shù)據(jù)并為A/D 轉(zhuǎn)換作準(zhǔn)備*/
outportb(0x23c,0x00); /*A/D 轉(zhuǎn)換完畢的標(biāo)志位清零*/
outportb(0x20,0x20);
enable();
}
void stall 1(void interrupt(*faddr)())
{
disable();
setvect(INT1,faddr); /*裝入中斷服務(wù)程序*/
enable();
}
本文介紹一種基于AD1674 設(shè)計(jì)的接口電路，該電路具有查詢、中斷和DMA 三種數(shù)據(jù)傳輸功能，同時采用8253 定時脈沖或端口寫兩種A/D 啟動方式。其中DMA 方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速傳輸，而兩種A/D 啟動方式將會使采樣率的設(shè)定更加靈活。應(yīng)用本文原理設(shè)計(jì)的可插入通用PC 機(jī)的數(shù)據(jù)采集板已用于我們的高頻多譜勒和到達(dá)角探測分析系統(tǒng)中，取得了滿意的效果。這些設(shè)計(jì)方法和原理在其它實(shí)際數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，也會具有重要的參考價(jià)值。
圖6 為某新型國產(chǎn)機(jī)載武器系統(tǒng)的數(shù)
據(jù)采集處理部分的電路原理框圖。來自保
傳感器的十六路模擬信號經(jīng)過多路開關(guān)切
換后送至高精密運(yùn)放進(jìn)行緩沖放大，同時
還要保持信號的采樣精度。AD1674T 被接
在±10V 雙極模擬電壓輸入模式，使用的是
內(nèi)部基準(zhǔn)源和時鐘。從開關(guān)選通模擬信號
到A/D 轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)輸出均由ADSP2100
微處理器進(jìn)行邏輯控制，每個這樣的變換
周期均為64μs，因而完成1
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