数据采集09秋季版.pptVIP

A/D转换器 量化 编码 D/A转换 接口的编码与变换 原码 反码 补码 偏移码 HY-1232A/D、D/A板 基地址的设定 板内寄存器描述(1) 板内寄存器描述(2) A/D输入C程序 D/A输出C程序 1232的编码 思考题 实验要求 * 数据采集 计算机内是数字信号，传感器输出多数是模拟电压或电流。 模拟信号：是一种连续时间信号，在t0的时间区间内，除若干个第一类间断点外，都可以给出确定的函数值，幅值的取值也可以是连续的。函数定义在连续的时间区间上，即自变量是连续的，函数的值域也是连续的。 数字信号：是一种离散时间信号，只在时间的一些离散点上（如采样时刻）由定义。幅值的取值也是离散的，只能用一组有限字长的数码表示。函数的定义域是离散的，值域也是离散的。 A/D转换与D/A转换 A/D转换器将模拟信号转换成数字信号 D/A转换器将数字信号转换成模拟信号 传感器 计算机 A/D D/A 非电物理量 模拟电信号 数字信号 数字信号 模拟电信号 A/D转换可看作：采样、量化和编码的过程 。 0 T 2T kT t . . . . t x(t) x*(t) T T---采样周期 单位 s fs=1/T 采样频率 单位 Hz ?s=2?fs=2 ?/T 采样角频率 单位 弧度/秒 量化：用有限字长的一组数去逼近离散模拟信号的幅值。 计算机内，任何数值都可以表示成二进制数字量最低位的整数倍。数字量最低位所代表的数值称为量化单位或量化当量q。 若A/D的字长为N位 q=1/2N N=8 28=256 q=1/256 N=10 210=1024 q=1/1024 N=12 212=4096 q=1/4096 N=16 216=65536 q=1/65536 字长越长，分辨率越高。A/D所允许模拟信号幅值变化的全部范围，只能用2N个有限的数值表示。 编码：将量化后的数值变成按某种规律编码的二进制数，如原码，反码，补码，偏移码，BCD码等。 使用接口时要搞清其编码规则，若接口编码与计算所用数据类型编码规则不同，要进行编码的变换。 A/D转换需要时间，1ms为低速，1ms~1?s为中速 ,1 ?s为高速。 字长8位 低分辨率 10~16位 中高分辨率 D/A转换可看成解码和保持的过程。 解码：根据D/A的编码规则，将数字量折算成电压或电流值 （仅是采样时刻的）。 0 T 2T 3T 4T t 保持:解决采样时刻之间的插值问题，常用零阶保持器，常值外推。 计算机内部的数都使用二进制数表示，编码不同，一组二进制数表示的数值或含义也不同。 二进制码 无符号数 BCD码 1101 格雷码 原码 有符号数 反码 补码 偏移码 13 非法 9 -5 -2 -3 +5 通常，计算机内有符号定点数的最高位（MSB)是符号位，表示正、负；后面是数值位，表明绝对值的大小。 0 正数 1 负数 MSB= 数值位= 绝对值的无符号二进制码= +31= -31 0 正数 1 负数 MSB= 数值位= 正数：绝对值的无符号二进制码 负数：绝对值的无符号二进制码取反= +31= -31 0 正数 1 负数 MSB= 数值位= 正数：绝对值的无符号二进制码 负数：绝对值的无符号二进制码取反，末位加1= +31= -31 1 正数 0 负数 MSB= 数值位= 正数：绝对值的无符号二进制码 负数：绝对值的无符号二进制码取反，末位加1= +31= -31 A/D 12位 32通道 （0~31） 输入电压 ± 5 V 输入阻抗 100M? A/D转换时间 10μs D/A 12位 1路 输出电压 ± 5 V、0~5V、0~10V 建立时间 25 μs 输出电流 10mA(最大值) 工作温度 0~+60℃ 存储温度 -25℃~+85℃ 计算机总线 ISA总线(标准工业结构总线） 板上有6位地址开关，可设基地址。1232占用8的连续的I/O端口地址， 出厂基地址设为 280H , 则地址为 280H ~ 287H 。 基地址计算公式： 基地址=512（0x200）+所有有效位之和 (ON为1） ON 1 2 3