IBM-PC扩展槽A/D数据采集卡设计——基于ADC0809

"A/D数据采集卡设计 - 微机原理课程设计报告" 本文将详细讨论在微机原理课程设计中，如何设计一款A/D数据采集卡，该卡主要用于收集8个通道上的0~5V模拟电压，并允许通过程序选择转换通道。设计中，选择了ADC0809作为A/D转换器芯片，该卡将插在IBM-PC的扩展槽上，以实现与计算机的交互。 首先，课程设计的目标是让学生掌握8255A控制器的配置、工作模式、编程原理以及微机接口技术。同时，它也旨在深化理解逐次逼近型模数转换器（ADC）的工作原理，熟悉ADC0809的特点和接口方法。此外，设计过程将涉及A/D输出程序的设计和调试，以及对IBM-PC扩展槽引脚功能的初步了解。这将提升学生理论与实践相结合解决问题的能力，加深对接口技术等硬件知识的理解，增强动手能力，激发学习兴趣，为毕业环节做好准备。 课程设计的具体内容是设计一块A/D卡，具备8通道模拟电压采集功能，范围从0到5V，并且可以通过程序选择要转换的通道。设计的卡需要插入PC的IBM-PC扩展槽中，选用ADC0809作为核心组件。 设计要求包括使用Protel绘制电路原理图，阐述工作原理，制作PCB图，并编写一个程序，该程序能够采集256个数据点并在显示器上显示。ADC0809是一款8通道模拟输入、8位数字输出的逐次逼近型A/D转换器，其转换时间大约为100us，具有较高的转换精度。为了与8088微机总线直接接口，ADC0809包含三态输出的数据锁存器。其CLK信号连接到系统时钟，Vref(+)连接到Vcc。通常，会连接精度为+5V的基准电压以提高转换精度。ADC0809的片选信号0809CS，以及其他控制信号如ALE、START和ENABLE，通过逻辑组合来控制。片选信号连接到译码器的00H-0FH输出，以选择正确的地址。转换结束信号EOC连接到CPU的IRQ2端，以实现中断请求。在这里，选择中断方式可以实现最高的CPU效率。当EOC由低电平变为高电平时，会产生中断，CPU响应并读取转换结果。在实际应用中，采用延时方式等待A/D转换完成。ADC0809的通道选择线ADD-A、ADD-B、ADD-C与数据线的低3位相连，因此其8个通道的地址分别是00H到07H。 在时钟脉冲信号处理方面，由于CPU的工作频率较高，ADC0809的时钟信号通常会通过8分频的方式接入，以确保与转换器同步。 通过这样的设计，学生不仅能深入理解模数转换的原理，还能实践硬件设计与软件编程的结合，为今后的电子工程和计算机科学的学习打下坚实基础。