淺析多路數(shù)據(jù)采集器的設計

全文18500字 論述翔實

摘 要
本設計詳細介紹了基于51系列單片機的多路數(shù)據(jù)采集器的設計過程。首先，通過對市場上多路數(shù)據(jù)采集器現(xiàn)狀的分析，概括了數(shù)據(jù)采集器的現(xiàn)狀，從而揭示了本數(shù)據(jù)采集器的意義，主要是為了達到質(zhì)優(yōu)價廉的目的。第二，本設計詳細闡述了多路數(shù)據(jù)采集器的設計思路問題，從而制定出了比較合適的方案，然后根據(jù)本方案制定出具體的電路。在電路結(jié)構(gòu)上主要是以Intel公司制造的SST89F58芯片為核心，然后再去設計相應的外圍電路。本設計詳細地闡述了多路數(shù)據(jù)采集器的功能，系統(tǒng)具體可分為六大功能模塊,這在第2部分會有詳細的解說?？偠灾诘?部分完成了系統(tǒng)電路設計框架方面的內(nèi)容。第三，為了將電路結(jié)構(gòu)中的部分重要電路敘述清楚，在本設計中的第3部分中對主要應用到的硬件及其使用方法都做了詳細的介紹以達到此目的。第四，本設計中所運用到的軟件驅(qū)動程序在第4部分中做了詳細的敘述。在第4部分中先通過方框圖對所用到的程序做一個大體的描述，然后才是具體的匯編語言程序設計。所以本設計無論在硬件方面還是軟件方面都做了詳細的闡述，充分展示了利用SST89F58芯片制作多路數(shù)據(jù)采集器的優(yōu)點。所介紹的多路數(shù)據(jù)采集器適用于各種現(xiàn)場自動化監(jiān)測以及控制，具有性能穩(wěn)定、可靠性高、響應速度快等優(yōu)點；采集器允許用戶根據(jù)使用需要配置不同的電源輸入并配置有電源輸出接口，可為系統(tǒng)的傳感器提供電源。系統(tǒng)通信接口采用帶隔離電源的RS-232/RS-485標準串行接口，可以方便地接入中央集中控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：多路數(shù)據(jù)采集器，單片機，SST89F58，GAL22V10

Abstract
This thesis introduces specific course of designing data acquisition using SST89F58.First，this design analyses the current state of the data acquisition in the market.It summarise the state of the data acquisition in the market，so that significance of this design is revealed that we can gain products of better quality but less money. Second, the design illuminates the train of thought then a better solution is got. The specific circuit is designed according to the solution. In the structure of this circuit, it mainly depends on SST89F58 made by Intel Corporation. The data acquisition is divided into six parts, which are introduced particularly. The principle of the data acquisition is introduced in this chapter. In short, the design of this circuit is completed in the second chapter. Third, the main hardware is introduced clearly in the third chapter so that some important parts in the structure of the circuit can be stated clearly. Forth, the software is recounted in detain in the forth chapter. So the advantages of the data acquisition are very evident.

Keywords: data acquisition SST89F58 MCU GAL22V10

目 錄

1 前言……………………………………………………………………………………………1
2 系統(tǒng)方案設計…………………………………………………………………………………2
2.1 系統(tǒng)設計框架……………………………………………………………………………………… 2
2.1.1 數(shù)據(jù)采集器的功能描述 ……………………………………………………………………………2
2.1.2系統(tǒng)設計框架…………………………………………………… ………………………………3
2.2 系統(tǒng)技術(shù)方案 ………………………………………………………………………………………4
2.2.1 數(shù)字輸入采集模塊 ………………………………………………………………………………4
2.2.2 數(shù)字輸出控制模塊 ………………………………………………………………………………5
2.2.3 通信模塊… ………………………………………………………………………………………6
3 數(shù)據(jù)采集器硬件設計 …………………………………………………………………………8
3.1 通用陣列邏輯GAL16V8 ……………………………………………………………………………8
3.1.1 GAL的電路結(jié)構(gòu) …………………………………………………………………………………8
3.1.2 GAL 的結(jié)構(gòu)狀態(tài)控制字 …………………………………………………………………………10
3.1.3 GAL 的輸出邏輯宏單元 …………………………………………………………………………10
3.2存貯器的擴展……………………………………………………………………………………………15
3.2.1程序存貯器的擴展方法 ………………………………………………………………………… 15
3.2.2數(shù)據(jù)存貯器的擴展方法……………………………………………………………………………16
3.2.3 MCS-51總線和存貯器的接口方法 ………………………………………………………………17
3.3雙向驅(qū)動器74LS245………………………………………………………………………………… 18
3.4數(shù)據(jù)采集器的電路布線………………………………………………………………………………19
4 數(shù)據(jù)采集器軟件設計………………………………………………………………………… 21
4.1 數(shù)據(jù)采集器通信協(xié)議設計 ………………………………………………………………………… 21
4.2 軟件流程圖 …………………………………………………………………………………………22
4.3 系統(tǒng)編程實現(xiàn)（匯編）………………………………………………………………………………24
4.3.1 變量和寄存器定義…………………………………………………………………………………24
4.3.2 主程序………………………………………………………………………………………………26
4.3.3 中斷程序……………………………………………………………………………………………33
4.3.4 串口通信程序………………………………………………………………………………………35
4.4 器件調(diào)試………………………………………………………………………………………………44
結(jié)論……………………………………………………………………………………………………46
致謝……………………………………………………………………………………………………47
參考文獻………………………………………………………………………………………………48
附錄1 主控布線與數(shù)字I/O模塊……………………………………………………………………………49
附錄 2 電源與通信模塊…………………………………………………………………………………… .50

部分參考文獻

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