课程设计指导书 1.10软件支持: ◆提供测试程序(含:波形显示):AC6l1EXE win98、2000、XP、NT驱动。 [原理说明 2.1AD转换部分的原理 1)转换模式、通道控制 ac6l1l具有二种采样模式,SH:采保模式、 NORMAL:普通扫描模式。 SH模式:模拟同步采样模式,适合应用在对一组输入通道采样的时差要求尽量小,但组之间的时间间 隔较大的应用场合。当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后,在板上逻辑的控制下以400KHz的速度 从第N通道开始顺序转换到第M通道结束,(N、M分别为用户设置的起始与结束通道,N<=M)。同时转 换数据顺序写入FIFO寄存器中,转换完后重新进入等待模式,等待下一个启动信号 NORMAL模式:普通模式指,当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后,AD开始转换当前通道, 并通道在转换时自动设置为下一个转换通道,等待下一个有效启动脉冲到来。通道转换顺序为:从第N通道 开始顺序转换到第M通道结束,然后由重新从N到M通道,如此循环直到用户结束转换,(N、M定义同 上)。转换数据顺序写入FIFO寄存器中。 因此,在不同模式下,启动时钟的最大频率不同。由于AD的转换速度是400KHz,各种模式下的最大 转换速度如下 SH模式:K个通道的最小转换时间Tmin=25+K(uS),K=MN+1)为一次转换的输入通道数量 等效每通道最大采样速度:1000/Tmin(KHz) NORMAL:每通道最小转换时间:Tmin-2.5uS/通道,等效每通道最大转换速度:400/(转换通道个数) (KHz)。 2)AD转换启动控制 转换启动可以在触发选择中(TRSL)设置:由软件或外部硬件触发启动整个转换过程,除非用户终止 转换,否测将一直转换下去。硬件触发可以在触发极性选择中( TRPOL)设置为“上升边沿”或“下降边 沿”有效 旦启动转换,AD转换将在板上定时器或外部时钟驱动下按用户设置的起始(STCH)、终止通道 ( ENDCH)逐一通道顺序、循环转换。时钟选择( CLKSL)可以软件设置。应用外部时钟时,可以在模式 设置字的 CLKPOL控制位,控制时钟为“上升边沿”或“下降边沿”有效或启动转换 用户应该区分二种模式:SH、 NORMAL模式的通道转换模式及最小转换时间(或最大转换速度)的要
课程设计指导书 11 1.10 软件支持： ❖ 提供测试程序（含：波形显示）：AC6111.EXE ❖ win98、2000、XP、NT 驱动。 [原理说明] 2.1 AD 转换部分的原理 1) 转换模式、通道控制 ac6111 具有二种采样模式，SH：采保模式、NORMAL：普通扫描模式。 SH 模式：模拟同步采样模式，适合应用在对一组输入通道采样的时差要求尽量小，但组之间的时间间 隔较大的应用场合。当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后，在板上逻辑的控制下以 400KHz 的速度， 从第 N 通道开始顺序转换到第 M 通道结束，（N、M 分别为用户设置的起始与结束通道，N<=M）。同时转 换数据顺序写入 FIFO 寄存器中，转换完后重新进入等待模式，等待下一个启动信号。 NORMAL 模式：普通模式指，当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后，AD 开始转换当前通道， 并通道在转换时自动设置为下一个转换通道，等待下一个有效启动脉冲到来。通道转换顺序为：从第 N 通道 开始顺序转换到第 M 通道结束，然后由重新从 N 到 M 通道，如此循环直到用户结束转换，（N、M 定义同 上）。转换数据顺序写入 FIFO 寄存器中。 因此，在不同模式下，启动时钟的最大频率不同。由于 AD 的转换速度是 400KHz，各种模式下的最大 转换速度如下： SH 模式：K 个通道的最小转换时间 Tmin = 2.5*K （uS）， K=(M-N+1)为一次转换的输入通道数量。 等效每通道最大采样速度：1000/Tmin（KHz）。 NORMAL：每通道最小转换时间：Tmin=2.5uS/通道，等效每通道最大转换速度：400/（转换通道个数） （KHz）。 2）AD 转换启动控制 转换启动可以在触发选择中（TRSL）设置：由软件或外部硬件触发启动整个转换过程，除非用户终止 转换，否测将一直转换下去。硬件触发可以在触发极性选择中（TRPOL）设置为“上升边沿”或“下降边 沿”有效。 一旦启动转换，AD 转换将在板上定时器或外部时钟驱动下按用户设置的起始（STCH）、终止通道 （ENDCH）逐一通道顺序、循环转换。时钟选择（CLKSL）可以软件设置。应用外部时钟时，可以在模式 设置字的 CLKPOL 控制位，控制时钟为“上升边沿”或“下降边沿”有效或启动转换。 用户应该区分二种模式：SH、NORMAL 模式的通道转换模式及最小转换时间（或最大转换速度）的要
课程设计指导书 求 小结:采样模式 转换触发启动:软件/硬件(trs=0/1)。 硬件触发极性:上升/下降边沿( trol=0/1)。 转换控制时钟:内部/外部(cks=0/1)。 外部时钟极性:上升/下降( clkpol=0/1) 模拟通道采样模式: SH/NORMAL( sammode=1/0)。 采样通道控制:起始通道纬束通道( stch/endch 3)板上换定时器 AC6ll1的16位定时器为模拟转换提供精确的定时,误差小于±250纳秒。定时器输入基准时钟为4MHz, 周期为250纳秒。定时器为减法计数器,当由用户设置数值 tdata减到1时,发出启动脉冲并自动将定时器 数据重新设置为 tdata 16位数据取值( tdata):1~65535,对应周期=0.25*N(uS),N:设置的16位定时器数据 tdata 在 NORMAL模式下:最小转换周期为25uS( tdata=10),由此61l转换周期为:25uS~16385uS 在SH模式下,最小转换周期为25*Nch(uS),Nch:为采样通道的个数。由此转换周期的间隔范围为 2.5*Nch(uS)~16385uS 相应启动频率为:F=1000(0.25*N)(KHz)N:16位定时器数据 4)FIFO数据、状态 FIFO中的数据按从stch的采样数据到 enoch采样数据循环存放,如下 Stch stch+1... endch h,, enoch,…束 61FIFO(先进先出寄存器)容量为40%字,具有空(EF)、半满(HF)、溢出(FF)标志,标志 为“0”时有效。采样数据不断的写入FIFO中,用户检测到半满标志后,立即读入2048个数据,以保持HFO 中的数据不超过4096个,否则FIFO溢出,数据队列顺序会打乱(新进入的数据将冲掉最先写入的数据)。 如果出现FIFO溢出,只能靠提高计算机速度或降低采样速度或扩大存储器容量来弥补。 数据格式:16位读出数据定义如下 DI5D14D13|D12D11D10 ADIl AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 ADS AD4 D7 D6 DS D4 D3 D2 DO AD3 AD2 ADI ADO 101 100 trsignchsign Dl5-D0:16位数据的从高到低位 ADIl-AD0:12位采样数据,(MSB-LSB)。 IOl:开关量通道1状态。 IO0:开关量通道0状态 Trsign:触发标志,=0:没有触发/=1:触发有效 Cosign:通道标志,=0:数据为起始通道数据/=1:其他通道的数据
课程设计指导书 12 求。 小结：采样模式 转换触发启动：软件/硬件 （trsl=0/1）。 硬件触发极性：上升/下降边沿 （trpol=0/1）。 转换控制时钟：内部/外部 （clksl=0/1）。 外部时钟极性： 上升/下降 （clkpol=0/1）。 模拟通道采样模式：SH/NORMAL （sammode=1/0）。 采样通道控制：起始通道/结束通道 （stch/endch）。 3）板上换定时器 AC6111 的 16 位定时器为模拟转换提供精确的定时，误差小于250 纳秒。定时器输入基准时钟为 4MHz， 周期为 250 纳秒。定时器为减法计数器，当由用户设置数值 tdata 减到 1 时，发出启动脉冲并自动将定时器 数据重新设置为 tdata。 16 位数据取值（tdata）：1～65535，对应周期=0.25*N(uS)，N：设置的 16 位定时器数据 tdata。 在 NORMAL 模式下：最小转换周期为 2.5uS（tdata=10），由此 6111 的转换周期为：2.5uS ～ 16385uS。 在 SH 模式下，最小转换周期为 2.5*Nch(uS)，Nch：为采样通道的个数。由此转换周期的间隔范围为： 2.5*Nch(uS)～16385uS。 相应启动频率为： F=1000/(0.25*N) (KHz) N：16 位定时器数据。 4）FIFO 数据、状态 FIFO 中的数据按从 stch 的采样数据到 endch 采样数据循环存放，如下： Stch, stch+1 ,…., endch…….stch,..,endch,……结束 6111 的 FIFO（先进先出寄存器）容量为 4096 字，具有空（EF）、半满（HF）、溢出（FF）标志，标志 为“0”时有效。采样数据不断的写入 FIFO 中，用户检测到半满标志后，立即读入 2048 个数据，以保持 FIFO 中的数据不超过 4096 个，否则 FIFO 溢出，数据队列顺序会打乱（新进入的数据将冲掉最先写入的数据）。 如果出现 FIFO 溢出，只能靠提高计算机速度或降低采样速度或扩大存储器容量来弥补。 数据格式：16 位读出数据定义如下： D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 AD3 AD2 AD1 AD0 IO1 IO0 trsign chsign D15-D0：16 位数据的从高到低位。 AD11-AD0：12 位采样数据，（MSB - LSB）。 IO1：开关量通道 1 状态。 IO0：开关量通道 0 状态。 Trsign：触发标志，=0：没有触发 / =1：触发有效 Chsign：通道标志，=0：数据为起始通道数据 / =1：其他通道的数据