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生物信号数据采集
阅读:4408时间:2010-11-24 10:09:17

  利用8位串行控制模数转换器TLC0832做A/D转换器,采用实验板上的电位器,或其它信号(如心电仿真仪信号)提供模拟量输入,编制程序,将模拟量转换成二进制数字量。存放在RAM区,以供查阅。

目的

  熟悉串行外围设备接口SPI总线技术的结构和原理。

  掌握8位串行控制模数转换器TLC0832的转换性能及编程。

  掌握TLC0832与80C51单片机的接口方法。

  通过实验了解如何使用单片机进行数据采集。

设备

  1  PC机                                            一台

  2  实验面包板                                      一个

  3  80C51仿真器                                  一套

  4  元件:TLC0832                                一片

  4  导线                                               若干

说明

  一个微处理器系统中除了作为核心部件的微处理器外,多少要使用一些外围设备(通常被简称为“外设”)。微处理器外设之间的连接方式基本上可以分为并行和串行2大类,也就是通过并行或串行接口连接。

  并行接口设备使用了多根数据线,一次同时可以传递多个BIT的数据,所以传递速度较快,单器件之间的连线复杂。而串行接口设备仅使用了一根数据线,每次只能传递一个BIT的数据,所以传递速度较慢,但由于使用串行接口的系统中器件之间的连线比较简单,在微型化的系统中倍受重视。随着器件时钟速度的不断提高,串行接口的数据交换率同样可以做得很高。另外基于异步串行接口电路的技术的器件因其相当高的效率,在DSP 系统中被广泛采用。

  SPI总线介绍

  串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。SPI总线是一种三线制同步式串行总线,其物理结构是相当典型的。因其硬件配备(在各种串行接口中)较为“完整”,所以,与SPI有关的软件就相对简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。

  它基本上由3根连线构成,即:DI,DO,CLK,故称为三线制串行总线。除了这3条基本信号线以外,当系统使用多个SPI器件时,为区别各个器件,往往还要加上一条片选信号线“/CS”。使用了/CS信号后,所有的SPI器件可以使用公共的DI,DO,CLK信号,而只有/CS有效的芯片才被主控器件操纵。

  除了上述引线之外,由于各种外设控制功能的不同,采用SPI接口,有时还要添加一些辅助的控制线,例如复位信号、中断信号等。

  实际SPI器件TLC0832

  实际的SPI器件品种繁多,本次实验使用的TLC0832是一种基于SPI接口的双路A/D转换器。

  TLC0832是一种2通道逐次逼近似方式的A/D转换器。基本性能如下:

  ¨¨           8位分辨率

  ¨¨           可以“满量程”工作或使用5V基准电压

  ¨¨           单通道或多路器选择的双通道,可单端或差分输入选择

  ¨¨           当时钟频率为250kHz时,转换时间为32ms

  ¨¨           总非调整误差为±1LSB

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