数据采集与智能仪器大作业.docx

PAGE PAGE 1 武汉理工大学 数据采集与智能仪器大作业 姓名 班级 电子信息工程 学号 《数据采集与智能仪器》课程考核（大作业） 武汉理工大学信息学院 参考书 赵茂泰 《智能仪器原理及应用》（第三版） 电子工业出版社 程德福 《智能仪器》（第二版）机械工业出版社 概述 本章要求掌握的内容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点 考试题（10分） 1 智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？ FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片，他们除了ASIC的特点之外，还有以下优点： （1）随着VLSI工艺的不断提高，FPGA/CPLD的规模也越来越大，所能实现的功能越来越强可以实现系统集成； （2）FPGA/CPLD的资金投入小，研制开发费用低； （3）FPGA/CPLD可反复的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同的EPROM就可实现不同的功能； （4）FPGA/CPLD芯片电路的实际周期短； （5）FPGA/CPLD软件易学易用，可以使设计人员更能集中精力进行电路设计。FPGA/CPLD适合于正向设计，对知识产权保护有利。 第2章 数据采集技术 本章要求掌握的内容：数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D转换技术、高速数据采集与传输、D/A转换技术、数据采集系统设计 考试题（30分） 1 设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv为止。（15分） 评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试，实现基本功能（5分）； 硬件电路图 控制程序 #include reg51.h #include intrins.h #define uchar unsigned char //#define uint unsigned int sbit cs = P3 ^ 5; sbit intr = P3 ^ 4; sbit wr = P3 ^ 6; sbit rd = P3 ^ 7; sbit a1 = P1 ^ 2; sbit a2 = P1 ^ 1; sbit a3 = P1 ^ 0; sbit a4 = P1 ^ 3; sbit a5 = P1 ^ 4; uchar d[4]; // 延时函数 void delayms(uchar n) { uchar i, j; for (i = 0; i n; i++) for (j = 0; j 110; j++); } // ADC转换函数 uchar adctrans() { cs = 0; //i shi zhuan huan wr = 1; _nop_(); wr = 0; _nop_(); wr = 1; delayms(1); // 读取转换后的值 P2 = 0xff; rd = 1; _nop_(); rd = 0; _nop_(); d[0] = P2; _nop_(); rd = 1; _nop_(); wr = 1; _nop_(); wr = 0; _nop_(); wr = 1; delayms(1); // 读取转换后的值 P2 = 0xff; rd = 1; _nop_(); rd = 0; _nop_(); d[1] = P2; rd = 1; wr = 1; _nop_(); wr = 0; _nop_(); wr = 1; delayms(1); // 读取转换后的值 P2 = 0xff; rd = 1; _nop_(); rd = 0; _nop_(); d[2] = P2; rd = 1; while (1) { if (d[0]d[1] d[1]d[2]) return d[1]; d[0] = d[1]; d[1] = d[2]; wr = 1; _nop_(); wr = 0; _nop_(); wr = 1; delayms(1); // 读取转换后的值 P2 = 0xff; rd = 1; _nop_(); rd = 0; _nop_(); d[2] = P2; rd = 1; } } void main() { uchar a; a4 = 0; a5 = 0; a = adctrans(); while (1) { wr = 1; _nop_(); wr = 0; _nop_(); wr = 1; delaym