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数据采集模块的原理说明
2018-10-30 13:28:11 来源：数据采集模块的系统框图如图１所示。图中的ｉｓｐＬＳＩ２０３２是整个数据采集系统的控制核心它内部包括了地址信号产生、锁存、ＡＤＣ转换数据的比较、数据存储器的读写控制以及大部分控制逻辑晶振电路产生的１２ＭＨｚ时钟可直接在ｉｓ-ｐＬＳＩ２０３２内部进行２分频以得到６ＭＨｚ的采样时钟。高速数据缓存部分由两片ＳＲＡＭ构成该ＳＲＡＭ可提供自己的地址线、数据线和控制线。两个端口可分别与ｉｓｐＬＳＩ２０３２和单片机的Ｐ０口连接。用ｉｓ-ｐＬＳＩ２０３２可递增ＲＡＭ的地址同时可提供写入脉冲以将Ａ／Ｄ转换数据写入ＲＡＭ。当Ａ／Ｄ转换的数据超出某一上下限时，系统会将地址数据写入ｉｓ-ｐＬＳＩ２０３２内部的锁存器中并在其后打开锁存，同时将地址送到单片机的Ｐ０口，单片机由此地址读出ＲＡＭ中相应地址的数据，并通过ＲＳ２３２口传送到ＰＣ机或其它外设。
图２所示是该数据采集系统的基本硬件电路图。图中的Ａ／Ｄ转换芯片选用的是美国ＭＡＸＩＭ公司的１２位Ａ／Ｄ转换器ＭＡＸ１２０，它有全控制模式、独立模式、慢存储模式、ＲＯＭ模式和连续转换模式５种工作模式。在此电路中，ＭＡＸ１２０工作于连续转换模式， 由于ＭＡＸ１２０芯片的ＭＯＤＥ＝ＤＧＮＤ，因此，它的ＩＮＴ／ＢＵＳＹ为ＢＵＳＹ输出。单片机启动转换时，ＩＮＴ／ＢＵＳＹ变为低电平，同时将ＩＮＴ０（Ｐ３．２）置低，以使计数器的计数状态与ＭＡＸ１２０的ＩＮＴ／ＢＵＳＹ信号一致，也就是说，每转换完一次，计数器就加以产生新的存储器地址；转换结束后，ＩＮＴ／ＢＵＳＹ转变为高电平，数据在引脚Ｄ０～Ｄ１１处有效，此时ＷＥ信号为低，存储器写端口打开，并将ＡＤＣ所转换的数据写入与计数器所产生地址对应的存储单元。继而ＩＮＴ／ＢＵＳＹ信号再次变低， ＭＡＸ１２０进入下一次转换。直到采集的数据超出某一上下限，ＡＤＣ模块中的比较器产生一信号使单片机外部中断，进而转入中断数据处理。其后单片机将读取存储在锁存器中的地址信号，并将其存储；同时由此地址读出存储在存储器中的超出上下限的数据。单片机定时取数时，先将ＩＮＴ０（Ｐ３．２）置高，此时地址产生器的累加由单片机控制（通过Ｔ０口，即Ｐ３．４）。单片机控制计数器重新计数并产生地址数据，产生的地址送到单片机Ｐ０口，并由此地址读取存储器中相应地址的数据，*后通过ＲＳ２３２口传送到ＰＣ或其它外设。
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