采用IEC-625总线的数据采集与处理系统
(4)数字信号通讯模块用来实现测量从机与外部进行数据交换的功能,其原理结构如图5所示。
单片机通过另一片8255并行接口及少量外围电路来实现IEC-625接口功能,各总线设备之间按IEC-625总线标准进行通讯。
(5)IEC-625总线接口
如图1所示,系统的最高一级为控制整个系统工作的PC机,它同时又对各路数据进行处理和计算。本系统中PC机通过从打印口接出的一块IEC-625接口转换电路实现各从机系统的通讯。
IEC-625标准总线具有功能强,用途多的优点,在智能仪器中应用广泛。该总线采用标准的25针插头将总线设备进行联结,其中8脚为数据信号线,8脚为控制信号线,其余为地线。PC机打印口的25脚中8根为双向数据线,5根为输入状态线,4根为输出控制线,其余为地线。将IEC-625总线的数据口和控制口与打印口的数据口相连,用打印口的一根控制线区分IEC-625的数据口和控制口,用另一根控制线控制信号的流向,便可实现PC机与IEC-625总线的信息交换。
4 软件设计
本系统的软件设计包括两个方面。一方面是对数据采集和主从机之间通讯接口的程序设计。单片机中的程序用MCS-51汇编语言编写,完成实验数据采集及控制、从机对主机通讯中的发送和接收功能;PC机中的接口程序用C++语言编写,实现主机对从机通讯中的发送、接收和控制功能。主从机之间按IEC-625总线标准,通过DAV、NRFD、NDAC三线互锁联络进行数据传送,具有很高的可靠性。
另一方面是对数据进行计算、作图及打印等处理功能的程序设计,这部分程序用高级语言Visual C++编写,编制的程序为Windows 98界面,具有良好的人机对话方式。
5 结束语
本系统在硬件设计上采用了模块化设计,模拟信号的检测由单片机完成,得到的数字数据再进一步送入PC机处理,这样可大大减少由于模拟信号引线过长带来的干扰,提高了系统的精度和可靠性。同时,由于采用了并行接口技术,系统扩展容易,实验数量能够自由安排。软件方面,系统可对每个实验设定不同的实验参数,并可对参数进行保存,能适应不同实验的需要,具有较好的灵活性。而且,系统具备数据编辑、计算、作图等处理功能,方便实用。
本方案已完全实现,系统运行良好。IEC-625总线结构设计不但适用于实验测量系统,对于其他测控工程均有推广价值。
2 孙涵芳,徐爱卿.MCS-51/96系列单片机原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社,1998
3 Jan Axelson著,那怡超等译.并行端口大全.北京:中国电力出版社,1998 模拟电路文章专题:模拟电路基础
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