生物信号数据采集

生物信号数据采集目的

　　熟悉串行外围设备接口SPI总线技术的结构和原理。

　　掌握8位串行控制模数转换器TLC0832的转换性能及编程。

　　掌握TLC0832与80C51单片机的接口方法。

　　通过实验了解如何使用单片机进行数据采集。

生物信号数据采集设备

　　1 ＰＣ机 一台

　　2 实验面包板一个

　　3 80C51仿真器 一套

　　4 元件:TLC0832一片

　　4 导线 若干

生物信号数据采集说明

　　一个微处理器系统中除了作为核心部件的微处理器外，多少要使用一些外围设备(通常被简称为“外设”)。微处理器外设之间的连接方式基本上可以分为并行和串行2大类，也就是通过并行或串行接口连接。

　　并行接口设备使用了多根数据线，一次同时可以传递多个BIT的数据，所以传递速度较快，单器件之间的连线复杂。而串行接口设备仅使用了一根数据线，每次只能传递一个BIT的数据，所以传递速度较慢，但由于使用串行接口的系统中器件之间的连线比较简单，在微型化的系统中倍受重视。随着器件时钟速度的不断提高，串行接口的数据交换率同样可以做得很高。另外基于异步串行接口电路的技术的器件因其相当高的效率，在DSP 系统中被广泛采用。

　　SPI总线介绍

　　串行外围设备接口SPI（serial peripheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。SPI总线是一种三线制同步式串行总线，其物理结构是相当典型的。因其硬件配备(在各种串行接口中)较为“完整”，所以，与SPI有关的软件就相对简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。

　　它基本上由3根连线构成，即：DI，DO，CLK，故称为三线制串行总线。除了这3条基本信号线以外，当系统使用多个SPI器件时，为区别各个器件，往往还要加上一条片选信号线“/CS”。使用了/CS信号后，所有的SPI器件可以使用公共的DI，DO，CLK信号，而只有/CS有效的芯片才被主控器件操纵。

　　除了上述引线之外，由于各种外设控制功能的不同，采用SPI接口，有时还要添加一些辅助的控制线，例如复位信号、中断信号等。

　　实际SPI器件TLC0832

　　实际的SPI器件品种繁多，本次实验使用的TLC0832是一种基于SPI接口的双路A/D转换器。

　　TLC0832是一种2通道逐次逼近似方式的A/D转换器。基本性能如下：

　　¨¨ 8位分辨率

　　¨¨ 可以“满量程”工作或使用5V基准电压

　　¨¨ 单通道或多路器选择的双通道，可单端或差分输入选择

　　¨¨ 当时钟频率为250kHz时，转换时间为32ms

　　¨¨ 总非调整误差为±1LSB