基于單片機系統采用DMA塊傳輸方式實(shí)現高速數據采集

PC機中外設與內存儲器之間數據直接傳輸的DMA功能以其高效、高速、CPU資源占用少等特點(diǎn)已被廣泛應用，這一功能通過(guò)安裝在主板上的專(zhuān)用DMA控制器芯片或集成在外圍控制芯片來(lái)實(shí)現。單片機的應用領(lǐng)域也常常需要有高速數據傳輸或數據采集，雖然近些年單片機速度有所提高，仍然無(wú)法應付類(lèi)似單脈沖信號捕獲、周期信號頻譜分析等需要采用高速A/D的場(chǎng)合。對于速率在100ksps以上的數據采集或傳輸一般的中斷查詢(xún)法就不易實(shí)現，因此考慮通過(guò)直接存儲存取操作才能完成。然而單片機內部設計通常不具有DMA功能，也沒(méi)有現成的控制芯片可以利用。而目前通用DSP芯片對于開(kāi)發(fā)小型儀器儀表而言?xún)r(jià)格過(guò)高。

數字式磁通表主要應用在對恒定磁場(chǎng)的磁感應強度或脈沖場(chǎng)磁感應強度峰值的測量。是采用閉合線(xiàn)圈作為探測線(xiàn)圈，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通Φ變化時(shí)，探測線(xiàn)圈中感應電動(dòng)勢：

設計采用89C51單片機芯片組成的單片機系統，外部64K RAM采用62512芯片，存儲器的全部64K地址范圍允許作為外設的A/D轉換電路在DMA周期寫(xiě)入，以及單片機在非DMA周期讀出寫(xiě)入。RAM的數據線(xiàn)和地址線(xiàn)由總線(xiàn)切換電路來(lái)控制，選擇連接單片機系統總線(xiàn)或連接A/D轉換電路的數據輸出和地址發(fā)生器輸出地址?？偩€(xiàn)切換電路不僅切換地址線(xiàn)和數據線(xiàn)，同時(shí)切換RAM的寫(xiě)控制線(xiàn)WRI，控制實(shí)現DMA周期外設寫(xiě)入和非DMA周期的單片機寫(xiě)入。RAM讀控制線(xiàn)接單片機/READ。

DMA周期時(shí)，RAM的寫(xiě)入地址由地址發(fā)生器產(chǎn)生。它是一個(gè)可預置數的16位二進(jìn)制計數器。其溢出信號作為DMA周期的結束控制和結束標志。