高精度ISA总线测试板卡设计
双积分式A/D转换器测量的是输入电压在积分时间间隔内的平均值,能有效地抑 制工频干扰,其转换精度较高。
A/D芯片外围电路也是影响A/D转换精度的因素。为保证转换精度,除了采用高精度 基准参考源,其正负工作电源必须稳压;为减少ICL7135在积分转换阶段的非线性 ,A/D转换时钟频率应限制在166 kHz内,取信号积分周期为工作电源周期的整数倍。
(4)模拟量的输出传输采用电流形式
采用电流传输能消除传输电阻压降对精度的影响,且电流传输时两线间呈低阻,使外界干扰对传输线的作用减小。
(5)选用分辨率为13位的D/A转换器MAX547
MAX547为MAXIM公司的并行八通道电压输出D/A转换器,具有集成度高,满13位有效 、每路带双缓冲输入锁存器等特点。由于芯片D/A转换电路通过“?R-2R?”梯形网络实现 ,基准参考电压输入端的负载变化范围达10倍,需选择负载调整率小的基准参考源,为消除A/D、D/A?转换的互相影响,ICL7135和MAX547基准参考源分别进行了配置 。
(6)采用自行设计的高稳定性恒流源电路
恒流源电路如图3所示,前级电路将MAX547输出电压值+2?5 V转换成与后级电路输出电 流4-20 mA?成线性比例的电压值,且具备调零、调满量程功能。后级电路起信号转换、恒流驱动作用,即将前级输出电压变换成电流输出,并保证输出电流信号不随外加负 载改变而变化。为保证精度,恒流电阻R13选用了低温漂系数精密电阻。
(7)接地
为使数字电路中数字负载的噪声耦合到模拟电路的误差最小,将模拟地与数字地分开接,模拟地仅在一点和数字地相连,使得数字部分的电流不会流到模拟回路中去。

测试系统位于实验室环境中,且和被测控制器近距离连接,主要干扰源是电源系统。所采取的措施有:在每
4.3 I/O地址冲突的解决
测试板卡I/O端口编址方式为I/O端口单独编址,该方式下I/O端口地址与存储单元地 址 重叠,需用指令来区别是对存储器
存储器是用来存储程序和数据的部件,有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。它根据控制器指定的位置存进和取出信息。
操作还是对I/O地址操作。因此,板卡的端口地址译码电 路应同时加I/O读(或I/O写)指令和表示DMA操作正在进行的AEN之反向信号来限定,当CPU 或DMA访问存储器时,端口地址译码电路的输出就不可能有效。
4.4 总线驱动
测试板卡板内总线驱动是必须的,在板内加双向数据总线驱动,既可避免发生数据总 线竞争,又能减轻系统总线负担。而板内地址可不加驱动,因为板内地址驱动为单向驱动, 地址信号对系统总线构成的负载不会造成系统工作不正常。
5 软件设计
测试系统在Window 98操作系统下开发,测试软件用基于控件对象可视化编程的Visua l Basic 6.0编制,测试数据存储管理选用了Microsoft Access 7.0 。整个系统具备自动、手动测试功能,自动测试方式自动完成被测控制器所有通道测试,手动测试方式测试任意单项、任意通道。可存储、显示、打印当前测试数据并查询历史测试数据。
软件设计实现中共设4个模块完成上述功能:
①I/O端口的初始化;
②数据采集模块;
③通讯模块;
④实时显示模块
用于显示数据的模块。
组电源输入端加入高、低频滤波,对每个芯片电源加对地滤波,大大地降低了各芯片间的串扰;板内电源线、地线加粗、地线敷铜,从而减少接地参考点随电流的变化。
评论