2.2.3 任务3：A-D转换模板的设计举例

在计算机控制系统中，同模拟量输出通道一样，模拟量输入通道也是以模板或板卡形式出现的，A-D转换模板也需要遵循I/O模板的通用性原则：符合总线标准、接口地址可选以及输入方式可选。前两条同D-A转换模板一样，而输入方式可选主要是指模板既可以接收单端输入信号，也可以接收双端差动输入信号。

在结构组成上，A-D转换模板也是按照I/O电气接口、I/O功能逻辑和总线接口逻辑3部分布局的。其中，I/O电气接口完成电平转换、滤波、隔离等信号调理作用；I/O功能逻辑实现采样、放大、A-D转换等功能；总线接口完成数据缓冲、地址译码等功能。

图2-14是一种8路12位A-D转换模板的示例。图中只给出了总线接口与I/O功能实现部分，由8路模拟开关CD4051、采样保持器LF398、12位A-D转换器AD574A和并行接口芯片8255A等组成。

该模板的主要技术指标如下：

分辨率：12位。

通道数：单端8路。

输入量程：单极性0～10V。

转换时间：25μs。

传送应答方式：查询。

该模板采集数据的过程如下：

1）通道选择，将模拟量输入通道信号写入8255A端口PC的低4位（PC₃～PC₀），可以依次选通8路通道。

2）采样保持控制。把AD574A的信号通过反相器连到LF398的信号采集保持端，当AD574A在未转换期间或转换结束时，STS=0，使LF398处于采样状态；当AD574A在转换期间时，STS=1，使LF398处于保持状态。

3）启动AD574A进行A-D转换。通过8255A的端口PC₆～PC₄输出控制信号，启动AD574A。

4）查询AD574A是否转换结束。读8255A的端口A，查询是否已由高电平变为低电平。

5）读取转换结果。若已由高电平变为低电平，则读8255A端口PA和PB，便可得到12位转换结果。

设8255A的PA、PB、PC端口与控制寄存器的地址为2C0H～2C3H，主过程已对8255A初始化，且已装填DS、ES（两者段基值相同），采样值存入数据段中的采样值缓冲区BUF，另定义一个8位内存单元BUF1。该过程的数据采集程序框图如图2-15所示。

数据采集程序如下：