计算机控制系统第二章解析.ppt

零阶保持器与理想低通滤波器相比 理想滤波器的截止频率为?c=?s /2，在?≤?c时，采样信号无失真地通过，在??c时锐截止；而零阶保持器有无限多个截止频率?c＝n?s(n＝1，2，…)，在0??s内，幅值随?增加而衰减。 零阶保持器允许采样信号的高频分量通过，不过它的幅值是逐渐衰减的。 相频特性：零阶保持器是一个相位滞后环节，相位滞后的大小与信号频率?及采样周期T成正比。 零阶保持器的频率特性 9) 数字滤波 数字滤波，是把A/D转换得到的数据通过软件按照一定的算法进行平滑加工等处理，再送给控制程序运算，以增强其有效信号、消除或减小各种干扰和噪声，从而提高控制精度和系统的可靠性与稳定性。 限幅滤波方法 中值滤波方法 算术平均滤波方法 一阶滞后滤波方法 复合滤波方法 2.7 I/O接口设计 接口的编址方式 I／0接口与存储器独立编址方式 I／0接口与存储器统一编址方式 Inel 8086 +8288 /MRDC /MWTC AB /IORC /IOWC 译 码 器 译 码 器 去存储器 去I/O接口 ... ... 1. I／0接口与存储器独立编址方式 独立编址方式的优点： ? 可寻址256个端口，执行I／O指令时间短，译码电路简单 ? 程序清晰易读 ? 硬件设计简单 独立编址方式的缺点： ? 专门I／O指令的功能有限，不如访问内存指令丰富； ? 增加了微处理器本身控制逻辑的复杂性。 2．I／0接口与存储器统一编址方式 又称存储器映像方式: 把所有的I／0端口作为存储单元，每个外围设备的端口都给予相应的一个或几个16位地址号。 Inel 8086 +8288 AB /MRDC /MWTC /IORC /IOWC 译 码 器 不 用 … 去存储器 去 I/O 接口 统一编址方式的优点： ? 数据处理能力强 ? 输入输出部分可以和存储器部分共用译码和控制电路 ? CPU不需区分访内操作及访问输入输出操作的控制信号，可以相应减少引脚 ? I／O端口数目不受限制 统一编址方式的缺点： ? 每个I／O操作需全字长地址译码，整个指令执行时间较长 ? 程序中较难区分I／O操作 ? I／O端口占用了存储空间地址 I/O端口编址两种方式：独立编址与统一编址。1．独立编址方式 I/O寄存器地址空间和存储器地址空间分开编址，但需一套专门的读写I/O的指令和控制信号。 2．统一编址方式 I/O寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址。不需要专门的I/O指令，直接使用访问数据存储器的指令进行I/O操作，简单、方便且功能强。 MCS-51使用统一编址的方式，每一接口芯片中的一个功能寄存器（端口）的地址就相当于一个RAM单元。 小结 1开关量输入输出通道设计 隔离 驱动 信号频率 多通道技术 2模块量输入输出通道设计 放大 隔离 滤波 保持 多通道技术 3信号采样与重构 信号的分类 采集信号与采样定理 4独立编址与统一编址 3. 基准电源 一般A/D、D/A转换器都需要由外部提供参考电源，在A/D、D/A转换器选定后，转换精确度主要取决于参考电源的精度；高精度放大电路需要提供高精度的工作电源，其关键也在于要有精密的参考电源，习惯上，我们常称之为基准电源 。 TL431系列高精度电压基准集成电路 AD580系列高精度电压基准集成电路 AD580系列高精度电压基准集成电路具有输出电压精度高、温漂小、输出噪声低和动态内阻小等优点，但输出电流能力很小，一般不能作为稳压器使用，主要用于为A/D、D/A转换电路或其他电路提供参考电源。 AD589 AD584 AD589 AD589是双端、具有温度补偿的带隙电压基准，其高稳定性主要取决于芯片上元件的匹配和热跟踪，低输出阻抗使得不需外接元件就能在负荷变化条件下保持全精度。AD589在输入电流在50?A~5mA之间时提供固定的1.2V输出电压。使用图2.41所示的线路可以得到1.2V或更小的基准电压。 图2.41 AD589应用电路 AD584 AD584在芯片制作阶段经过激光调整，具有很好的温度系数和输出电压的稳定精度。通过引脚编程可以输出四种常用的电压，通过外接电阻还可以得到其它幅值的输出电压。输入电压可在4.5~40V之间变化。下面介绍AD584的几种应用电路。 AD584的几种应用电路 正电压基准输出 负电压基准输出 精密限流器 精密电流源 ?5V电压跟踪基准 图2.42 AD584的引脚图 正电压基准输出