基于SPI接口隔离的分组A／D转换设计与实现

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一种简单实用的A／D转换接口电路

数字码有两种输出方式：串行输出与分时并行输出…。
１１串行输出时序分析．
当ｓＢ、ｚＢ、８串行输出时序如图１示。从图１示的时序可码。类似地，Ｄ为高电平时，ｌＢ、４Ｂ输出万位所所
Ｄ以看到，一个完整的测量周期包括３阶段：个自动稳零ＢＣ码。据此，果单片机要接收ＩＩ１５分时输出的如Ｃ３７即ＡＺ阶段；信号积分即ｓ阶段；Ｉ参考电压积分即Ｒ阶Ｉ
电路的驱动程序。与常见的接口电路比较．具有结构简单、占用单片机资源少、执行速度快的特点。
关键词：片机单
ＡＤ转换器／
接口电路
中圈分类号：Ｐ３Ｔ３５
ＳｍｐｅａｄＰａｔａｎｅｆｃｆ／ｏｖｒｒｉｌｎｒｃｉｌｔａｅＤＣｎｅｔｃＩｒｏＡｅ
的时钟周期数，减去１０１数后剩余的数。００个
２硬件接口电路
根据图１所示时序设计的硬件接口电路如图２所示。ＩＬ１５仪通过两根ＩＯ线与ＡＴ９５Ｃ７３／８Ｃ２相接，仅
Ｃ至少要占用９条ｉｏ线。从读出时间上分析，／段。自动稳零Ａ阶段结束后，Ｃ７３ＺＩＬ１５的２引脚ＢＤ码，１从Ｄ到的高电平输出要占用１０ｌ００个时钟周期，ＢＳＵＹ开始跳变为高电平。在整个信号积分ｓＩ阶段，Ｃ７３Ｄ００ＢＹ一直维持高电平，ＵＳ直到参考电压积分Ｒ阶段积分ＩＬ１５一个完整的Ａ／转换需４０２个时钟周Ｉｌ当选择时钟频率为１０Ｈ时，取ＡＤ转换结Ｊ２ｋｚ读／回零后再经过１时钟周期为止，ＵＹ重新恢复为低期ｌ，个ＢＳ

A／D和D／A转换的数学光电隔离电路

A／D和D／A转换的数学光电隔离电路
公茂法
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】1994(000)004
【摘要】为了提高单片机检测控制系统的抗干扰能力,有效的方法是进行光电隔离.对开关量信号的光电隔离是很容易的,但对模拟量的隔离要相对困难一些.采用数字光电隔离法实现模拟量隔离,其优点是不存在非线性问题,且成本低.数字光电隔离电路如图1所示.该电路含16路8位A/D转换、双路8位D/A转换,通过一片8255实现与单片机8031硬件接口.其中PB口作A/D数字隔离后的信号输入,PA_(4～7)作16路模拟输入的模拟开关控制.PA_3作A/D转换的起动.PC口作D/A的数字输出,PA_0、PA_1作两片D/A的片选控制和第一级寄存器写入,PA_2同时控制两片D/A的第二级寄存器写入.
【总页数】1页(P47)
【作者】公茂法
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TP211.6
【相关文献】
1.适用于变频控制类芯片的新型光电耦合隔离电路 [J], 吕正;颜湘武;曲伟;邓天成
2.一种模拟信号的光电隔离电路 [J], 文明;邓红超;董浩
3.新型线性光电隔离电路的设计 [J], 宁春巍;丁国清
4.无源4～20mA线性光电多路隔离电路 [J], 陈建文
5.模拟光电隔离电路HCPL-7840在闪光焊逆变电源中的应用 [J], 王志伟;易琼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于串行外设接口(SPI)的CAN总线隔离扩展设计

基于串行外设接口(SPI)的CAN总线隔离扩展设计摘要：介绍了利用SPI口实现CAN总线隔离扩展的一种通信控制系统，详细叙述了此通信控制系统中主从通信模块的硬件设计控制，软件设计流程及实现方法。

关键词： CAN总线 SPI口 XINT1中断一、引言 CAN总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行数据通信协议，它是一种多主总线，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其它节点发送信息，而不分主从，节点之间有优先级之分，因而通信方式灵活；CAN可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播等几种方式传送和接收数据；CAN采用非破坏性位仲裁技术，优先级发送，可以大大节省总线冲突仲裁时间，在重负荷下表现出良好的性能。

CAN上的节点数实际可达110个，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，直接通信距离最远可达10km（传输速率为5kbps）；最高通信速率可达1Mbps（传输距离为40m）。

CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，CAN数据链路层采用短帧结构，每一帧为8个字节，易于纠错。

可满足通常工业领域中控制命令，工作状态及测试数据的一般要求。

同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。

CAN总线具有较强的纠错能力，每帧信息都有CRC校验及其它检错措施，有效地降低了数据的错误率。

CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭的功能，使总线上其它节点不受影响。

支持差分收发，因而适合高干扰环境。

我们设计的一种CAN总线主从通信控制系统如图1所示，该控制系统采用内外两层隔离控制形式，主控台向主CAN网络发送指令和数据，通过主从通信模块与从CAN网络中的节点通信，对分系统控制单位进行数据采集和控制。

此系统使CAN总线的节点数增加了n倍；CAN 总线的传输速率和通信距离大幅度的提高；抗干扰能力也大幅度的增强。

本文讨论的是CAN 总线主从通信控制系统中主从通信模块的硬件、软件设计及实现方法。

华科串行接口AD换实验报告

DAC121S101中断控制方式接口电路四．实验步骤1.硬件平台建立1)参照11章使用XPS创立一个基于AXI总线的最小计算机系统。

2)添加AXI Interrupt Controller IP核：a.在IP Catalog标签中，双击下面图标创立INTC IP核：b.将microblaze_0实例的INTERRUPT引脚选择axi_intc_0_INTERRUPT，如图：3)参加AXI SPI接口控制器：a.如下图，选择AXI SPI。

b.配置SPI接口参数如下图。

这是由于该SPI接口仅需要输出数据，而且一次传输需要16位数据，一个从设备，且D/A转换芯片要求SCLK 最高速率30MHz，由于AXI总线频率为100MHz，一次分频比为8，此时SCLK的频率仅为12.5MHz。

c.设置端口连接配置，如图：4)为AXI INTC添加中断源，如图：5)配置UCF文件：在UCF文件中修改如下图配置，此时是通过PMOD JA上排插针进展连接：NET "CLK" TNM_NET = sys_clk_pin;TIMESPEC TS_sys_clk_pin = PERIOD sys_clk_pin 100000 kHz;NET "CLK" LOC = "E3" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";NET "RESET" LOC = "E16" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";NET "RsRx" LOC = "C4" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";NET "RsTx" LOC = "D4" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";NET "axi_spi_0_SS_pin" LOC = "B13" | IOSTANDARD = "LVCMOS33"; NET "axi_spi_0_MOSI_pin" LOC = "F14" | IOSTANDARD = "LVCMOS33"; NET "axi_spi_0_MISO_pin" LOC = "D17" | IOSTANDARD = "LVCMOS33"; NET "axi_spi_0_SCK_pin" LOC = "E17" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";6)创立工程过程完成后，a.在主界面下选择Hardware->Generate Netlist;b.在主界面下选择Hardware->Generate Bitstream;c.单击Graphical Design View，可以看到系统的连接图，如下：2.软件平台建立(1)SDK提供的外设驱动以及应用程序1.点击project->Expert Hardware Design to SDK…，点击Export&Launch SDK：2.在SDK中，建一个空的c文件，输入源代码(2)源代码：#include"xparameters.h"#include"xspi.h"#include"xintc.h"#include"xil_exception.h"#define BUFFER_SIZE 2void SpiIntrandler(void *CallBackRef,u32 Statusevent,u32 Bytecount);static XIntc IntcInstance;static XSpi SpiInstance;volatileint TransferInProgress;int Error;u8ReadBuffer[BUFFER_SIZE];u8 WriteBuffer[BUFFER_SIZE];int main(void){int Status;Status=XSpi_Initialize(&SpiInstance,XPAR_SPI_0_DEVICE_ID);Status=XIntc_Initialize(&IntcInstance,XPAR_INTC_0_DEVICE_ID);Status=XIntc_Connect(&IntcInstance,XPAR_INTC_0_SPI_0_VEC_ID,(XInterruptHandler)XSpi_InterruptHandler,(void *)&SpiInstance);Status=XIntc_Start(&IntcInstance,XIN_REAL_MODE);XIntc_Enable(&IntcInstance,XPAR_INTC_0_SPI_0_VEC_ID);microblaze_register_handler((XInterruptHandler)XIntc_InterruptHandler,&IntcInstance); microblaze_enable_interrupts();XSpi_SetStatusHandler(&SpiInstance,&SpiInstance,(XSpi_StatusHandler)SpiIntrandler);Status = XSpi_SetOptions(&SpiInstance,XSP_MASTER_OPTION |XSP_CLK_PHASE_1_OPTION); Status = XSpi_SetSlaveSelect(&SpiInstance,1);XSpi_Start(&SpiInstance);while(1){TransferInProgress = TRUE;XSpi_Transfer(&SpiInstance,WriteBuffer,ReadBuffer,2);while(TransferInProgress);u16temp;temp = ReadBuffer[1] << 8;temp += ReadBuffer[0];xil_printf("adc = %d\n\r", temp);int i;for(i = 0; i < 5000000; i++);}return XST_SUCCESS;}void SpiIntrandler(void *CallBackRef, u32 StatusEvent, u32 ByteCount){TransferInProgress = FALSE;if(StatusEvent != XSP_SR_RX_EMPTY_MASK){Error++;}}五．实验结果和调试过程1、连接好硬件模块，并分别将A/D模块的J2插针1号引脚分别连接到GND和VCC，在调试环境下，设置断点如下列图1所示，每次执行RESUME之后，展开RENDBUFFER可以得到如下列图2和图3所示结果。

一种通用SPI总线接口的FPGA设计与实现

ＧＡ．ＥＤＮ，ｖ４８，ｎ２７，Ｄｅｃ１１，２００３，ｐ１４
【２１朱海君，敬岚，陆军．基于ＭＳＣｌ２ｌＯ单片机的串口通讯设计．微计算机信息，２００４（４）［３】左东广，魏瑞轩．ＳＰｌ接口技术与应用．工业控制计算机２００ｌ狮４）作者简介：华卓立（１９８０一），男（汉族），华南理工大学微电子专业２００５级研究生，研究方向为专用集成电路设计与系统集成。Ｂｉｏｇｍｐｈｙ：ＨｕＡＺｈｕｏ—ｌｉ（１９８０一），Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ（Ｈａｎ），ＹｕＤｕＪｉａｎ球ｉ
３设计原构。
１．典型应用ｓＰＩ接口的典型应用如图１所示。微处理器与从设备通过发送指令的方式实现双向数据传输。
蘸
图１２．模块设计
根据ｓＰＩ总线的原理，可分为以下功能模块：通信模块，控制模块月Ｆ０模块（缓冲存储器），配置漠块崩［据收发模块，如图２所示。
２ＳＰＩ总线原理
ｓＰＩ总线由四根线组成：串行时钟线（ｓｃＫ），主机输出从机输入线（Ｍ０ｓＩ），主机输入从机输出线（ＭＩｓＯ），还有一根是从机选择线（Ｓｓ），它们在与总线相连的各个设备之问传送信息。
ｓＰＩ总线中所有的数据传输由串行时钟ｓｃＫ来进行同步，每个时钟脉冲传送ｌ比特数据。ｓｃＫ由主机产生，是从机的一个输入。时钟的相位（ｃＰＨＡ）与极性（ｃＰＯＬ）可以用来控制数据的传输。ｃＰＯＬ＝“０”表示ｓｃＫ的静止状态为低电平，ｃＰｏＬ＝“１”则表示ｓｃＫ静止状态为高电平。时钟相位（ｃＰＨＡ）可以用来选择两种不同的数据传输模式。如果ｃＰＨＡ＝“０”，数据在信号ｓｓ声明华卓立：研究生
3.期刊论文阮航浅谈FPGA的SPI接口控制音频芯片 -仪器仪表用户2008,15(3)
本篇论文主要完成的任务是通过FPGA的SPI接口控制音频codec芯片.然后,基于Cyclone EP1C6Q240C8实验箱进行了软件下载和调试,实验结果表明了系统设计方案的正确性和可行性.

A／D与D／A转换接口教程

系C 的O缓 A0~时 A片N Y1 的OW Y0
插4示S态形 1
插4示S态态 1
的0 理ND D0~插 D0 插4示S形插态 C系 D1~方级1~方 ~ ~ DB1~方
+
+ O芯脚
+扩V 示M插10 时 + 插4示S1形扩 10-1 DAC0方0方 C系芯 +

9查2 D模A

9查2 D模A
8 D/A 1. DAC0808 Y1 318H 2. DAC0808 Y0 319H
3. 1 2 DAC0808 DAC0808 1 N DAC0808 0

9查2 D模A
DAC0方0方 VCC V缓片脚(-器 +扩V V缓片脚(+器 +扩V COM系 V片片 -扩V
的OW

9查电
A模D
STT
L
MOV CX 40H MOV SI 400H MOV DX 312H MOV AL 00H OUT DX AL MOV DX 310H IN AL DX AND AL 80H JNZ L MOV DX 311H IN AL DX AND AL F0H MOV [SI] AL INC SI MOV DX 312H
10-扩 1形
DAC
C系芯

9查2 D模A
Mov dx,318h Mov al,datal Out dx.al Mov dx,319h Mov al,datah Out dx,al

9查2 D模A
12
1. “ 2. “ D/A 12 12 CPU 3.
Va VREF Vb VREF/2 Vc VREF/4 Vd VREF/8
I0 I1 I2 I3 Vd/2R VREF/ 8×2R Vc/2R VREF/ 4×2R Vb/2R VREF/ 2×2R Va/2R VREF/ 1×2R

基于SPI接口的单通道AD采集设计.

课程设计Ⅱ(论文)说明书题目：基于SPI接口的单通道A/D采集设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器学生姓名：韦军之学号：0900820524指导教师：何锋职称：讲师2012年 12月 28 日摘要本设计基于AT89C52单片机的模拟信号采集转换显示系统的硬件设计，设计主要组成由电位器模拟输入、控制电路、SPI传输数据，模数转换，显示电路等几大部分。

系统实现的功能是SPI传输、A/D转换和数值显示。

本设计采用电位器生成模拟信号传送给ADC0832，单片机通过SPI总线数据传输控制ADC0832，经过A/D转换后的数据发送到单片机，由数码管显示，可实现模拟信号采集转换和显示功能。

该系统设计布线简单、体积小、重量轻、性价比高、扩展方便。

如果增添多路模拟转换开关就可实现多路信号采集和显示功能。

本设计可实现对来自现场的0～5V的直流模拟信号的实时采集，适用于温度、流量、压力的过程控制的系统反馈检查环节。

关键词：单片机；SPI；模数转换AbstractThis design is introduced based on the SCM STC89C51 analog signal acquisition hardware design of the display system, The design is mainly composed of the potentiometer analog input control circuit and the display circuit. The functionality of the system is A / D conversion and numerical display.This design use potentiometers to generate analog signals transmitted to the microcontroller, after the microcontroller A / D converter the data is sent to the digital display, that can realize the conversion and display of analog data acquisition. The system design layout is simple, small, light weight, and cost-effective expansion of the convenience. If you add multiple analog converter switch can achieve multi-channel signal acquisition and display functions. This design allows for real-time acquisition from the field 0 ~ 5V DC analog signal, it is applicable to the temperature, Flow and pressure process control system feedback check aspectsKey words：AT89S52; SPI; A / D converter目录引言 (4)1设计要求与方案论证 (5)1.1系统设计任务和要求 (5)1.2方案论证 (5)1.2.1模数转换的选择 (5)1.2.2 51单片机选择 (5)1.2.3 显示部分 (5)2系统总体设计 (6)2.1系统设计框图 (6)2.2 系统部分部件简介………………………………………………………………..................................... 错误！未定义书签。

单片机AD与DA转换实验报告

AD与DA转换实验报告一．实验目的⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法；⑵了解A/D芯片0809转换性能及编程方法；⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。

⑷熟悉DAC0832 内部结构及引脚。

⑸掌握D/A转换与接口电路的方法。

⑹通过实验了解单片机如何进行波形输出。

二．实验设备装有proteus的电脑一台三．实验原理及内容1.数据采集_A/D转换（1）原理①ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。

多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。

三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

②ADC0809引脚结构：D7 ~ D0：8位数字量输出引脚。

IN0 ~ IN7：8位模拟量输入引脚。

VCC：+5V工作电压。

GND：地。

REF（+）：参考电压正端。

REF（-）：参考电压负端。

START：A/D转换启动信号输入端。

ALE：地址锁存允许信号输入端。

（以上两种信号用于启动A/D转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。

CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。

A、B、C：地址输入线。

（2）内容和步骤1.硬件电路设计：设计基于单片机控制的AD转换应用电路。

AD转换芯片采用ADC0809。

ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。

ADC0809的VREF接＋5V电压。

2. 软件设计：程序设计内容(1) 进行A/D转换时，采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕，经过数据处理之后在数码管上显示。

(2) 进行A/D转换之前，要启动转换的方法：ABC＝110选择第三通道。

ST＝0，ST＝1，ST＝0产生启动转换的正脉冲信号2.D/A转换及数字式波形发生器（1）原理典型D/A转换DAC0832芯片V cc 芯片电源电压, +5V ～+15V VREF 参考电压, -10V ～+10VRFB 反馈电阻引出端, 此端可接运算放大器输出端 AGND 模拟信号地 DGND 数字信号地DI7~ DI0数字量输入信号。

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ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｄｅｍａｎｄ，ａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅａｓｏｎｏｆｒｅｌｉａｚｉｎｇａｎｌｏａｇｓｉｎａｇｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｎｉｔｓｂａｓｅｄｏｎＳＰＩｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｏｌａｔｉｏｎ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｉｓａｔｒｉｃｌｅｅｘｐｏｕｎｄｓｄｅｔａｉｌｅｄｍｅｔｈｏｄｏｆｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒ
ｓｉｇｎａｌｓｏｆａｃｔｕａｔｏｒｓｏｒｄｅｖｉｃｅｓｔｏｂｅｉｓｏｌａｔｅｄｍｕｔｕｌｌａｙ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅａｎｌｙａｓｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｉ —
ｓｏｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．ｔｈｅｍｅｉｔｒａｎｄｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｏｆｉｓｏｌａｔｉｏｎｎｏｄｅａｎｄｉｓｏｌａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｈｏｉｃｅｆｏｒｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅ
ｓｙｓｔｅｍｐａｒａｌｙｚｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｉｓｄｅｍａｎｄ，ａｌｏｔｏｆｓｙｓｔｅｍｓｒｅｑｕｅｓｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｉｇｎａｌｓａｎｄｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋ
ＬＩＡＮＧＺｈｅｎｇ — ｚｈｅｎｇ，ＬＩＵＹｏｎｇ — ｑｉａｎｇ，ＪＩＮＧＤｅ — ｓｈｅｎｇ
（ＸｉａｎＡｅｒｏｎａｕｔｗｓＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＡＶＩＣ，Ｘｉａｎ７１００６８，Ｃｈｉｎａ）
第４４卷
第１期
航空计算技术
ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
Ｖｏｌ＿４４Ｎｏ．１
２０１４年１月
Ｊａｎ．２０１４
基于ＳＰＩ接口隔离的分组Ａ／Ｄ转换设计与实现
从应用需求出发分析了各种隔离方式的特性、隔离点和隔离接口选择的优缺点，阐述了基于ＳＰＩ接１５／隔离实现不同单元模拟量采集的设计原因，以某发射控制系统的电源电压采集单元作为示例，验证设计方案及实现方法。
关键词：信号隔离；ＤＳＰ；ＳＰＩ；ＡＤＣ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｙｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｔｕａｔｏｒｓｏｒｄｅｖｉｃｅｓｃｕｒｒｅｎｔｌｙ．Ｅａｃｈａｃｔｕａｔｏｒｏｒｄｅｖｉｃｅ
中图分类号：ＴＮ７：１６７１６５４Ｘ（２０１４）０１ — ０１２６。０５
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＧｒｏｕｐｉｎｇＡ／ＤＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＳＰＩＩｎｔｅｒｆａｃｅＩｓｏｌａｔｉｏｎ
梁争争，刘永强，景德胜
（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）
摘要：系统需要控制多个执行器或多个设备，每个执行器或设备又要求控制相对独立，避免单个执行器或设备失
效导致整个系统瘫痪。基于此需求，很多系统要求各个执行器或设备的控制信号和反馈信号与控制器相互隔离。
ｎｅｅｄｓｔｏｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙｔｏａｖｏｉｄｓｉｎｇｌｅａｃｔｕａｔｏｒｏｒｄｅｖｉｃｅｉｎｖａｌｉｄａｔｉｏｎｆｒｏｍｃａｕｓｉｎｇｔｈｅｗｈｏｌｅ