接口技术实验指导书V10.docVIP

目 录 实验1 模拟数据采集接口 -------------------------------------- 2 实验2 脉冲数据采集接口 --------------------------------------- 8 实验3 控制信号输出接口 -------------------------------------- 11 实验4 数据串行输出接口 -------------------------------------- 16 实验5 计算机串行接口 ------------------------------------------ 21 实验6 计算机并行接口 ------------------------------------------ 27 实验7 USB数据传输接口 ---------------------------------------- 32 实验1、模拟数据采集接口 1.1实验目的 1 了解ADC转换器的工作原理。 2 掌握ADC的接口实现方法。 3 学会编程实现数据采集和简单处理。 1.2实验内容 1 利用单片机连接ADC3202构成电压测量显示系统。 2 编程实现数据采集、记录和显示。 3 通过标度变换实现数字电压表的功能。 4 扩展测量范围到10伏。 5 扩展测量精度到0.1毫伏。 1.3参考资料 1 模拟信号测控系统总体设计方案 如图1.1所示是温度测量控制系统的组成框图。 温度传感器 被放置在被测量点上，将温度值变换成为电压信号； 信号处理电路 将传感器输出的电压变成适合数据采集范围的电压信号； 数据采集接口 将电压转换成为数值并送入单片机系统； 单片机系统 完成采集电压到温度的转换，温度数据的显示，温度控制目标的设定，测量温度和设定温度的比较以及控制信号的计算； 控制报警电路 通过改变加热功率实现对温度的控制； 键盘和显示电路 实现参数的设置和数据显示； 数据传输电路 完成数据的远程传输。 2 主程序流程设计 初始化模块包括：设置程序参数初值，设置定时器参数，设置串口参数，设置中断入口。 显示键盘扫描完成显示器的段码和位码的输出和键盘码的输入，显示及延迟时间约1.6mS，每秒扫描显示器625次，每次1位，每位显示器每秒扫描约156次，其它事件的处理间隔约1.6mS，这个模块是无条件执行模块。 数据采集模块完成读取ADC转换结果，温度值计算，控制量计算，显示BCD码的转换，发送数据转换，发送过程由中断完成。 接收数据处理用来处理来自上位机的命令。 键码分析处理来自控制面板的操作命令。 图1.2 主程序流程 3数据采集程序设计 模拟转换接口采用MCP3204 串行12位ADC。 控制引脚连接：CS：P1.7，DOUT：P1.6，DIN：P1.5，CLK：P1.4 输入参数：通道号，包含在累加器A中。 输出参数：ADC转换结果BA， B高字节，A 低字节。 MCP3204采样1次需要输入 5个控制位，当控制位输入完成后留1个空位的时间开始输出数据，数据长度是12个位，每次采集共18个时钟周期。 每个时钟的上式沿数据进入ADC转换器，每个时钟的下降沿从ADC输出1位转换的结果。 MCP3204有4个输入通道，可以单端输入方式，也可以差动输入方式，控制位的格式如图1.4所示。采集CH0控制信号是08H，CH1控制信号09H，CH2控制信号0AH，CH3控制信号0BH MCP3204输出的数据高位在前，低位在后。 图1.3 MCP3204 ADC接口时序 图1.4 控制位功能表 图1.5 数据采集程序流程 引脚连接定义： CS EQU P1.7 DOUT EQU P1.6 DIN EQU P1.5 CLK EQU P1.4 ;MCP3204数据采集子程序（共参考） ;入口参数BA-- --ACC.3 1单端 0 差动 ;- ACC.2=0 ACC.1 ACC.0 通道号 MCP3204: CLR CS SWAP A SETB C ;起始位 MOV R2,#10 ALP1: MOV DIN,C SETB CLK ;上升沿数据进 CLR CLK ;下降沿数据出 MOV C,DOUT RLC A DJNZ R2,ALP1 ANL A,#0FH MOV B,A MOV R2,#8 MOV A,#0FFH ALP2: