过程装备控制技术及应用教案 第五章计算机控制系统 7页共18页 成12Bits的数字量(AD),其AD转换精度可达+0.03%,同时还可以具有模拟输出通道,用于将数字 量转换成模拟电压输出(DA),输出电压范围可以是±5V或0~+5V。 AD转换触发工作方式采用软件触发方式,转换结果的传输方式有两种:①查询A/D完成位,然后 再读取数据;②AD转换完成后发中断申请然后由中断服务程序读取数据 (2)工作原理 接口板的32路模拟电压信号通过输入输出插座分别接到32选一的模拟输入多路开关上,在软件控 制下,选择某一输入通道,将该通道模拟输入信号送至采样保持器,然后再通过单稳电路启动AD转换 器。当AD转换完成时,板的转换完成位寄存器被置为“1”。用软件查询方式查询D位,当查询到这 个状态位为“1”时,即可将数据读入到计算机内存中。若使用中断方式,则在AD转换完成后自动向 计算机发出中断请求信号。在中断服务程序控制下,将12Bit计数据读入计算机内存 534AD选择原则 (1)采样额第 它是等间隔采样间隔时间下的倒数,一个数字信号处理系统,采样频率一般根据AD转换器的参数 而定。 信号采集时采样频率的选择,要根据信号的特点、分析的要求、所用的设备等方面的条件求确定 时域分析∫,=10fm,频率分析f≥2f′m (2)分辨率 它关系到AD的转换精度仍至整个测试系统的精度 (3)采样点数 时域分析采样点数要尽可能多;频域分析采样点数一般2的幂数 (4)触发方式的选择 触发信号是启动AD开始采样的信号。触发方式选择即选择不同形式的触发信号。 (5)性能价格比的要求 要根据使用的场合使用的环境等条件。只要满足技术要求即可,而不要反片面追求的高指标 535D/A选择原则 选择DA芯片时,主要考虑芯片的性能结构和应用特性。在性能上必须满足D/A转换技术要求 在构和应用特性上应满足接口方便,外围电路简单,价格低廉等要求 (1)D/A芯片的主要性能指标的考虑 DA芯片的主要性能指标有:在给定作条件下的静态指标,包括各项精度指标、动态指标、环境 指标等。这些指标在器件手册上通常会给出。用户选择时主要考虑的是以位数表现的转换精度和转换时 间 (2)DA芯片主要结构特性与应用特性的选择 D/A芯片这些特性虽然主要表现在芯片的内部结构的配置状况,但这些配置对DA转换接器电路 的设计带来很大形响。主要考虑的问题如下 ①数字输入持性:数据码制、数据格式及逻辑电平等。 ②数字输出持性:多数DA芯片属电流输出器件。 ③锁存特性及转换控制:若D/A芯片无输入锁存器,在通过CPU数据总线传送数字量时,必须 外加锁存器,否则只能通过具有输出锁存功能的O给DA芯片送入数字量 54直接数字控制系统 54lDDC系统概述 DDC系统操作功能包括:从被控对象中获取各种信息,执行能够反映控制规律的控制算法,把计 结果以一定形式送到执行器和(或)显示报警装置,实现操作人员一控制台一微型计算机系统之间的过程装备控制技术及应用教案 第五章 计算机控制系统 第 7 页 共 18 页 成 12Bits 的数字量（A/D）,其 A/D 转换精度可达+0.03%，同时还可以具有模拟输出通道，用于将数字 量转换成模拟电压输出（D/A），输出电压范围可以是  5V 或 0~+5V。 A/D 转换触发工作方式采用软件触发方式，转换结果的传输方式有两种：①查询 A/D 完成位，然后 再读取数据；②A/D 转换完成后发中断申请然后由中断服务程序读取数据。 （2）工作原理 接口板的 32 路模拟电压信号通过输入输出插座分别接到 32 选一的模拟输入多路开关上，在软件控 制下，选择某一输入通道，将该通道模拟输入信号送至采样保持器，然后再通过单稳电路启动 A/D 转换 器。当 A/D 转换完成时，板的转换完成位寄存器被置为“1”。用软件查询方式查询 D7 位，当查询到这 个状态位为“1”时，即可将数据读入到计算机内存中。若使用中断方式，则在 A/D 转换完成后自动向 计算机发出中断请求信号。在中断服务程序控制下，将 12Bit 计数据读入计算机内存。 5.3.4 A/D 选择原则 （1）采样额第 它是等间隔采样间隔时间下的倒数，一个数字信号处理系统，采样频率一般根据 A/D 转换器的参数 而定。 信号采集时采样频率的选择，要根据信号的特点、分析的要求、所用的设备等方面的条件求确定。 时域分析 10 max f f s = ，频率分析 2 max f f s  。 （2）分辨率 它关系到 A/D 的转换精度仍至整个测试系统的精度。 （3）采样点数 时域分析采样点数要尽可能多；频域分析采样点数一般 2 的幂数。 （4）触发方式的选择 触发信号是启动 A/D 开始采样的信号。触发方式选择即选择不同形式的触发信号。 （5）性能价格比的要求 要根据使用的场合使用的环境等条件。只要满足技术要求即可，而不要反片面追求的高指标。 5.3.5 D/A 选择原则 选择 D/A 芯片时，主要考虑芯片的性能结构和应用特性。在性能上必须满足 D/A 转换技术要求， 在构和应用特性上应满足接口方便，外围电路简单，价格低廉等要求。 （1）D/A 芯片的主要性能指标的考虑 D/A 芯片的主要性能指标有：在给定作条件下的静态指标，包括各项精度指标、动态指标、环境 指标等。这些指标在器件手册上通常会给出。用户选择时主要考虑的是以位数表现的转换精度和转换时 间。 （2）D/A 芯片主要结构特性与应用特性的选择 D/A 芯片这些特性虽然主要表现在芯片的内部结构的配置状况，但这些配置对 D/A 转换接器电路 的设计带来很大形响。主要考虑的问题如下： ①数字输入持性：数据码制、数据格式及逻辑电平等。 ②数字输出持性：多数 D/A 芯片属电流输出器件。 ③锁存特性及转换控制：若 D/A 芯片无输入锁存器，在通过 CPU 数据总线传送数字量时，必须 外加锁存器，否则只能通过具有输出锁存功能的 I/O 给 D/A 芯片送入数字量。 5.4 直接数字控制系统 5.4.1 DDC 系统概述 DDC 系统操作功能包括：从被控对象中获取各种信息，执行能够反映控制规律的控制算法，把计 算结果以一定形式送到执行器和（或）显示报警装置，实现操作人员—控制台—微型计算机系统之间的