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基于嵌入式网络模块的通用数据采集单元 基于嵌入式网络模块的通用数据采集单元 英创信息技术有限公司 2003 年1 月 英创公司的嵌入式网络模块是基于Intel 的高性能 32-bit 嵌入式微处理器386EX 的单 板计算机系列产品 由于其紧凑灵活的特性 适宜作为内核操作平台嵌入到各种智能电子设 备之中 可广泛应用于工业自动化 各种电气测控设备 智能终端 便携式测试仪 宽带网 设备 网络协议转换 嵌入式 Web 智能仪器仪表等众多工业领域 在软件方面 开发基 于嵌入式网络模块的应用程序与开发一个基于PC 的应用程序 其过程完全一致 这种完全 一致性 可大大减少用户的学习时间 加快开发进度 从而有效缩短客户新产品的入市时间 英创公司的各种嵌入式网络模块均带有与 ISA 总线规范的扩展总线 通过扩展总线可 方便的设计出各种应用接口电路 本文以下部分主要介绍通过嵌入式网络模块扩展总线快速 构造通用数据采集控制单元的有关技术问题及实现技巧 本文定义的数采单元的基本技术指 标如下 16 路模拟输入 AD 分辨率12bit 输入量程0-5V 0-10V 5V 10V 可编程 8 路模拟输出 DA 分辨率12bit 输出量程 10V 16 路数字输入 TTL/CMOS 电平 16 路数字输出 TTL/CMOS 电平 硬件系统设计概要 嵌入式网络模块的扩展接口的所有输入输出信号均为TTL 电平 可与目前通用芯片直 接相连 作为16 路模拟通道AD 采用2 片MAX197 来实现 MAX197 是MAXIM 公司推 出的集成AD 芯片 包括12bitAD 转换器 模拟多路转换 量程控制单元 具有微机接口 内置参考源 单电源供电等特点 使用极其方便 是当前测控行业的热门AD 芯片之一 有 关 MAX 197 的详细资料 读者可参阅 MAX 197 的数据手册 16 个模拟通道分别接入两片 MAX 197 的CH0-CH7 其量程可以是 5V 10V 0 5V 0 10V 四种之一 AD 按哪 一种量程进行数字化 由写入的相应命令确定 写入命令同时还要确定当前将数字化的通道 号 并启动转换 AD 转换结束后 将把INT 置低 应用程序可通过读命令获得转换好的 技术支持 028 1 基于嵌入式网络模块的通用数据采集单元 数据 并使INT 置高 8 路模拟DA 输出则采用两片BB 公司的DAC4815 来实现 DAC48 15 内置参考源 标准的微机接口 输出量程 10V 16 路数字输入及 16 路数字输出采用普通 的 2 片 74AHCT273 2 片 74AHCT245 芯片实现 扩展总线的复位信号 RESET#接入到 74AHCT273 的清零端 确保系统加电 复位时 寄存器处于全 0 状态 译码电路由 2 片74HCT138 和1 片74HCT139 完成 扩展总线的可编程片选线参加译码 英创公司的客户 可向其技术支持部门索取该设计的电路原理图 PDF 格式和OrCAD 格式文件 注意 尽管本设计的电路原理图是按照NetBox 的扩展总线绘制的 但由于在设计中采 用的都是标准的控制信号 因此本设计可不加修改的使用到与NB 100 NB200 NB 104 的 应用方案中 系统资源配置 本设计的简单译码关系 是由于使用了可编程片选线 其中XCS0#用于操作2 片DA XCS1#用于操作2 片AD 及所有的数字IO 根据DAC4815 的特点 可确定对XCS0# 的编程 要求如下 基地址 0x300 译码区域 32 个8 位IO 口 其中0x300-0x307 用于设置第一片DA 的各通道输出