计算机控制系统.ppt

1、第二章 过程通道技术,2.3 数字量输入通道,2.4 数字量输出通道,2.5 模拟量输入通道,2.6 模拟量输出通道,2.1 概述,在计算机控制系统中，为了实现计算机对生产过程的控制，必须在计算机和生产过程之间设置信息传递和变换的连接通道。这个通道称之为过程通道。如图所示。,过程通道图解,2.1 概述,过程通道包括： 检测通道即输入通道 数字量输入通道 脉冲量输入通道 模拟量输入通道 控制通道即输出通道 数字量输出通道 脉冲量输出通道 模拟量输出通道,2.2 通道接口技术,2.2.1 通道地址译码技术,一、编址方式 二、地址译码,2.2.2 总线接口常用芯片,一、锁存器 二、缓冲器,2.2.1

2、 通道地址译码技术,一、编址方式,1、存储器统一编址方式（WR、RD） 2、I/O接口编址方式（MREQ、IORQ配合WR和RD或IOW、IOR）,2.2.1 通道地址译码技术,存储器统一编址方式不用专用的I/O指令，一般存储器指令比I/O指令丰富，功能强，使用灵活，给程序设计带来了方便。但这种方式占用了存储空间地址，指令执行时间较长。难以区分I/O操作。,I/O指令执行时间较短，输入输出时容易安排应答联系信号，硬件设计简单，程序设计清晰，易于区分。但I/O指令简单,输入输出数据必须经过累加器A，才能进行逻辑操作。同时增加了微机本身硬件设计的复杂性。,不同编址方式的特点：,2.2.1 通道地址

3、译码技术,二、地址译码,（一）组合逻辑器件译码（略）,（二）译码器译码 适合连续多个地址的译码电路设计,2.2.1 通道地址译码技术,（1）38译码器74LS138,1、常用的译码器,2.2.1 通道地址译码技术,（2）除138外还有74LS154，是416译码器,2.2.1 通道地址译码技术,2、译码器译码实例,实例1：连续8地址译码设计,2.2.1 通道地址译码技术,实例2： 采用3片74LS138译出24个I/O接口芯片地址。 采用3片74LS138译码器，经A0A4 5根地址线，就可以译出24个I/O接口端口号。,2.2.1 通道地址译码技术,逻辑表,2.2.1 通道地址译码技术,二、

4、地址译码,（三）GAL器件译码,由译码器构成的译码电路虽能很好地完成译码功能。但都需要非止一个器件来构成译码电路。在实际应用中需要较大的安装空间和较多种类的产品备件，这将影响最终产品的成本、可靠性及可维护性。 通用阵列逻辑器件GAI (Generic Array Logic),2.2.1 通道地址译码技术,GAL器件特点：,具有可编程的与门及或门阵列，可模拟任何组合逻辑器件的功能，并减少分立组合逻辑器件的使用数量； GAL的每个输出引脚上都有输出逻辑宏单元OLMCOutPut Logic Macro Cell)使用者定义每个输出的结构和功能，使用户能完成任何所需的功能； GAL器件可在线电擦写

5、、编程，数据保持时间在10年以上； GAL器件有较高的响应速度，与TTL兼容； GAL器件具有可编程的保密位，可防止对GAL器件的内容非法读取和复制。,2.2.1 通道地址译码技术,常用GAL器件介绍：,常用的GAL器件有GAL16v8、GAL20v8等芯片，可依据应用条件不同而选取。 GAL16v8器件具有20个引脚，最多可具有16个输入端(这时仅有2个输出端)或最多具有8个输出端(这时仅有10个输入端)。该特性与其名字的命名相对应。,2.2.2 总线接口常用芯片,在应用系统中，几乎所有系统扩展的外围芯片都是通过总线与CPU连接的，但是： 总线的数目是有限的； 外围芯片工作时有一个输入电流，不工作时也有漏电流存在，因此总线只能带动一定数量的电路； 对于多电压系统，不同电平标准芯片的连接也需要电平的匹配；,2.2.2 总线接口常用芯片,一、锁存器,1、74LS574,2.2.2 总线接口常用芯片,一、锁存器,2、74