基于單片機(jī)系統(tǒng)采用DMA塊傳輸方式實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集

3.2 數(shù)據(jù)線與地址線的控制

總線的選擇控制由DMA允許信號(hào)控制兩組74HC245三態(tài)總線收發(fā)器，使其分別處于開通和高阻狀態(tài)。此兩組總線收發(fā)器一端并接至RAM，另一端分別接單片機(jī)系統(tǒng)總線和A/D轉(zhuǎn)換外部總線。當(dāng)DMA禁止周期時(shí)DMA允許信號(hào)為低，選通系統(tǒng)總線允許單片機(jī)對(duì)RAM進(jìn)行讀寫操作。反之當(dāng)DMA周期時(shí)DMA允許信號(hào)為高，選通外部總線允許DMA控制器對(duì)RAM寫操作。數(shù)據(jù)線有８根（D0～D7），對(duì)數(shù)據(jù)線的切換需要兩片74HC245，而地址線有16根（A0～A15），切換地址線需要４片74HC245才可以。另外還需兩片用以對(duì)RAM的讀寫線的切換，對(duì)讀寫線的控制采用相同的方法，也是由DMA允許進(jìn)行兩周期的控制權(quán)切換。

3.3 DMA塊數(shù)據(jù)傳輸

與非門輸出1MHz的振蕩信號(hào)，連接A/D芯片／RD腳，在低電平開始時(shí)已采集的數(shù)據(jù)被輸出到數(shù)據(jù)線。地址計(jì)數(shù)器被設(shè)計(jì)為下降沿觸發(fā)，因此下降沿開始后地址計(jì)數(shù)器將在預(yù)設(shè)的起始地址的基礎(chǔ)上加１，形成新的地址輸出至地址線。數(shù)據(jù)和地址的形成均在下降沿后的160ns（由74HC系列計(jì)數(shù)器性能參數(shù)可知其最大傳輸延遲時(shí)間為40ns，有四片級(jí)連總計(jì)160ns。由MAX153CPP的手冊(cè)可知其讀寫模式下Data－AcceessTime為160ns）內(nèi)完成，其小于振蕩信號(hào)低電平停留時(shí)間500ns。在下一個(gè)振蕩的下降沿到來之前數(shù)據(jù)地址保持不變，在此后的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫入RAM的指定地址，第二個(gè)下降到來后重復(fù)這樣的過程，地址計(jì)數(shù)器加１形成新的地址和讀出A/D轉(zhuǎn)換器中新的數(shù)據(jù)，再寫入儲(chǔ)存器。工作時(shí)序參見圖４。

3.4 響應(yīng)過程的結(jié)束

DMA過程的結(jié)束設(shè)計(jì)在地址溢出時(shí)。設(shè)計(jì)利用地址計(jì)數(shù)器的溢出位，當(dāng)?shù)刂芬绯黾创笥冢‵FFF）Ｈ時(shí)溢出位為１，經(jīng)反向器反向后至四輸入端與非門的輸入端，使其輸出常為高而達(dá)到封鎖的目的。直到單片機(jī)系統(tǒng)重新初始化地址計(jì)數(shù)器，清溢出標(biāo)志，并重新DMA允許后才能再次進(jìn)入DMA準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。

４ 軟件設(shè)計(jì)（主流程）

主程序流程圖見圖５。

單片機(jī)系統(tǒng)以其方便、簡(jiǎn)潔、靈活、廉價(jià)為主要特點(diǎn)，所以在DMA電路設(shè)計(jì)中一定要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，軟件硬件綜合設(shè)計(jì)避免系統(tǒng)過于復(fù)雜，才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的最終目的。利用本設(shè)計(jì)研制的數(shù)字式磁通表綜合性能達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)，并獲得滿意的性能價(jià)格比