1、7.1 硬件组成及输入输出接口7.2 系统测试信号的处理7.3 计算机控制系统的实时软件设计7.4 控制算法的编排实现7.5 量化效应分析7.6 采样频率的选取7.7 计算机控制系统的抗干扰及可靠性技术1图 7-1 计算机控制系统的基本组成 27.1.1 对控制用计算机系统的硬件要求1. 对计算机主机的要求 实时处理能力 比较完善的中断系统 对指令系统的要求 对内存的要求 2. 对过程输入输出通道的要求 有足够的输入通道数，并具有一定的扩充能力有足够的精度和分辨率 应有足够的变换速度 37.1.1 对控制用计算机系统的硬件要求3. 对应用软件系统的要求 实时性强、可靠性好、具有在线修改能力、输
2、入输出功能强等4. 方便的人 机联系 显示屏 、各种功能键 、输入数据功能键等5. 系统的可靠性和可维护性可靠性指系统无故障运行能力，指标 平均无故障间隔时间。 47.1.2 对控制用计算机的选择1. 运算速度影响因素：系统计算工作量、采样周期、指令系统、硬件支持2. 计算机字长影响因素：量化误差应与 A/D的字长相协调 信号的动态范围 与采样周期 T的关系若 T减小，但又希望量化误差保持不变，则所需的计算机的字长就要相应增加。 57.1.3 计算机控制系统的模拟输出通道D/A 转换器工作原理数字量转换为模拟量或电流量的装置。2. D/A转换器的主要性能常用的主要指标： 精度 精度是反映实际输
3、出与理想数学模型输出信号接近的程度。 分辨率 分辨率可定义为当输入数字量发生单位数码变化时输出模拟量的变化量。分辨率也常用数字量的位数来表示。6 转换时间 最小有效位常以 LSB表示，故转换时间定义为 D/A转换器中的输入代码有满刻度值的变化时，其输出模拟信号达到满刻度值LSB时所需要的时间。 输出电平 电压型： 510V，2430V；电流输出型： 20mA， 3A等。 输入代码形式 D/A 转换器单极性输出时，有二进制码、 BCD码。当双极性输出时，有符号 +数值码，偏移二进制码等。7.1.3 计算机控制系统的模拟输出通道73. D/A转换器选择的原则 集成 D/A转换器的输入方式：不带缓冲
4、寄存器（如 8位的 DAC0808）带缓冲寄存器（如 8位的 DAC0832、 12位的DAC1208等）。选择 D/A转换芯片主要考虑芯片的性能、结构及应用特性。在性能上必须满足 D/A转换的技术要求，在结构和应用上满足接口方便，外围电路简单，价格低廉等要求。对于 D/A转换器字长 n的选择，可以由其后的执行机构的动态范围来选定： 执行机构的死区电压 执行机构最大输入 84. 多路 D/A输出时的实现方式图 7-2 模拟量输出通道的两种实现结构图95. D/A的二进制码制与极性(1)单极性二进制编码(2)双极性二进制编码有符号的二进制可以用 原码 、 补码 、 反码 和 偏移二进制码 来表示。为了把双极性的信号表示成数字代码，就需要增加一位 “符号位 ”。增加一个符号位可以使量程增加一倍，但分辨率却要降低一倍。这几种编码与十进制数的关系如表 7-1所示。 注意：计算机内信号的编码可能与 D/A输入信号的编码不完全一致。若一致，则可将计算机的运算输出直接作为D/A转换器的输入。但若不一致（多数情况），则需要将计算得到的码制进行相应的转换后，方可作为D/A的输入信号。10
