高職高專機電類專業系列教材

機電一體化系統設計主編

楊俊偉參編

王

莉

機械工業出版社目錄第一部分基礎篇第1章機電一體化認知第2章機電一體化系統設計認知習題與思考題第二部分技術篇第3章機械傳動與導向支撐技術第4章伺服驅動技術習題與思考題第5章計算機控制及接口技術習題與思考題第三部分應用篇第6章典型機電一體化系統第四部分實踐篇第7章工業機器人的機電一體化系統設計第五部分

拓展篇第8章柔性制造系統（FMS）與計算機集成制造系統（CIMS）機電一體化系統設計伍第5章計算機控制及接口技術5.1計算機控制技術認知5.2計算機控制算法5.3接口技術5.4組態軟件習題與思考題主要內容及重點知識伍主要內容本章明確了計算機控制系統相關技術,著重闡述工業控制機、計算機控制算法、接口技術及組態軟件等相關知識。重點知識計算機控制系統的認知。計算機控制算法、模擬裝置數字化方法及數字PID調節器設計。接口技術的相關知識。組態軟件的認知。返回主頁5.1.1計算機控制系統的認知5.1.2工業控制計算機5.1計算機控制技術認知

5.1計算機控制技術認知

隨著自動控制技術和計算機技術的發展，計算機在工業控制方面獲得了越來越廣泛的應用。目前在機電一體化系統中多數是以微型計算機為核心構成的計算機控制系統。通過計算機控制，可以有效地提高產品的產量和質量，減少原材料和能源消耗，還可以實現數據統計，工況優化和控制與管理—體化，從而明顯地提高企業的經濟效益和自動化水平。返回主頁5.1.1計算機控制系統的認知1.計算機控制系統的一般概念

計算機控制系統是在自動控制技術和計算機技術的基礎上產生的。沒有采用計算機控制的系統一般為連續控制系統，其典型結構圖如圖5-1所示，圖中各處的信號均為模擬信號。為了對被控對象施行控制，由檢測裝置測得被控參數，并將此參數轉換成一定形式的電信號反饋到輸入端，與給定值比較后產生偏差作為控制器的輸入信號，控制器按某種控制規律進行調節計算，產生控制信號驅動執行機構動作，使被控量向著減小或消除偏差的方向變化，這就是一個負反饋閉環連續控制系統的控制過程。圖5-1連續控制系統典型結構圖如果將連續控制系統的控制器用計算機來實現，就構成了計算機控制系統，其基本框圖如圖5-2所示。由于計算機只能處理數字量，其輸入和輸出都是數字信號，因此要加入模/數轉換器(A/D)和數/模轉換器(D/A)，實現模擬信號和數字信號之間的相互轉換。

計算機控制系統的控制過程可以歸納為以下三個步驟：（1）數據采集：對被控量進行采樣測量，形成反饋信號。（2）計算控制量：根據反饋信號和給定信號，按一定的控制規律，計算出控制量。

（3）輸出控制信號：向執行機構發出控制信號，實現控制作用。

上述三個步驟不斷地重復進行，計算機控制系統便能按一定的品質指標完成控制任務，上述過程是“實時”進行的，即信號的輸入、計算和輸出都是在一定時間范圍內即時完成的，超出這個時間就會失去控制時機，控制也就失去了意義。5.1.1計算機控制系統的認知圖5-2計算機控制系統典型結構圖

在計算機控制系統中，如果生產過程設備直接與計算機連接，生產過程直接受計算機的控制，就叫做“聯機”方式或“在線”方式；反之，若生產過程設備不直接與計算機相連接，而是通過中間記錄介質，再由人進行相應的操作，則叫做“脫機”方式或“離線”方式。離線方式不能實時地對系統進行控制，—個在線控制系統不一定是實時系統，但實時控制系統必定是在線系統。5.1.1計算機控制系統的認知2.計算機控制系統的組成計算機控制系統由計算機系統和生產過程兩大部分組成。計算機系統包括硬件和軟件。其中硬件指計算機本身及其輸入輸出通道和外部設備，是計算機系統的物質基礎；軟件指管理計算機的程序及系統控制程序等，是計算機系統的靈魂。生產過程包括被控對象、測量變送單元、執行機構、電氣開關等裝置。（1）計算機控制系統的硬件組成硬件是看得見摸得著的各部分器件和部件的總稱。計算機控制系統的硬件包括計算機系統硬件和生產過程各部分的裝置。圖5-3給出了計算機控制系統的硬件組成框圖。5.1.1計算機控制系統的認知圖5-3計算機控制系統硬件組成框圖1）計算機系統硬件，包括主機、輸入/輸出通道和外部設備。①主機：是計算機控制系統的核心。主機通過接口向系統的各個部分發出各種命令，對被控對象進行檢測和控制。②輸入/輸出通道：是計算機和生產對象之間進行信息交換的橋梁和紐帶。過程輸入通道把生產對象的被控參數轉換成計算機可以接收的數字信號，過程輸出通道把計算機輸出的控制命令和數據，轉換成可以對生產對象進行控制的信號。過程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數字量輸入輸出通道。③外部設備：是實現計算機和外界進行信息交換的設備，簡稱外設。包括人機聯系設備(操作臺)、輸入輸出設備(磁盤驅動器、鍵盤、打印機、顯示終端等)和外存儲器等。

其中操作臺應具備顯示功能，即根據操作人員的要求，能立即顯示所要求的內容，還應有按鈕或開關，完成系統的啟、停等功能；操作臺還要保證即使操作錯誤也不會造成惡劣后果，即應有保護功能。5.1.1計算機控制系統的認知2）生產過程裝置，包括測量變送單元、執行機構和被控對象。①測量變送單元：是為了測量各種參數而采用的相應的檢測元件及變送器，絕大多數情況下，被檢測參數都是非電量，例如溫度、壓力等等，需要由檢測元件在測量的同時轉換成電量，再經變送器轉換成統一的標準電平信號，以便送入計算機處理。②執行機構：要控制生產過程，必須有執行機構，它是計算機控制系統中的重要部件，其功能是根據計算機輸出的控制信號，產生相應的控制動作，使被控對象按要求運行，常用的執行機構有電動、液動或氣動閥門，伺服電動機，步進電動機及晶閘管元件等。5.1.1計算機控制系統的認知3.計算機控制系統的軟件組成

軟件是指能夠完成各種功能的計算機程序的總和。整個計算機系統的動作，都是在軟件的指揮下協調進行的，因此可以說軟件是計算機系統的中樞神經，就功能來分，軟件應分為系統軟件、應用軟件及數據庫。5.1.1計算機控制系統的認知（1）系統軟件系統軟件是由計算機生產廠家提供的專門用來使用和管理計算機的程序。對于用戶來說，只是作為開發應用軟件的工具，不需要自己設計。系統軟件包括：1)操作系統：包括管理程序、磁盤操作系統程序、監控程序等；2)診斷系統：指的是調試程序及故障診斷程序；3)開發系統：包括各種語言處理程序(編譯程序)、服務程序(裝配程序和編輯程序)、模擬程序(系統模擬、仿真、移植軟件)、數據管理程序等。5.1.1計算機控制系統的認知（2）應用軟件應用軟件是面向用戶本身的程序，即指由用戶根據需要解決的實際問題而編寫的各種程序。計算機控制系統的應用軟件有：1)過程監視程序：包括巡回檢測程序、數據處理程序、上下限檢查及報警程序、操作面板服務程序、數字濾波及標度變換程序、判斷程序、過程分析程序等；2)過程控制計算程序：包括控制算法程序、事故處理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成調度、文件處理及輸出、打印、顯示程序等；3)公共服務程序：包括基本運算程序、函數運算程序、數碼轉換程序、格式編碼程序等。5.1.1計算機控制系統的認知（3）數據庫數據庫及數據庫管理系統主要用于資料管理、存檔和檢索。相應的軟件設計指如何建立數據庫以及如何查詢、顯示、調用和修改數據等。5.1.1計算機控制系統的認知4.工業控制計算機系統的基本要求由于工業控制計算機面向機電一體化系統的工業現場，因此它的結構的工作性能與普通計算機有所不同，其基本要求如下。（1）具有完善的過程輸入/輸出功能要使計算機能控制機電一體化系統的正常運行，它必須具有豐富的模擬量和數字量輸入/輸出通道，以便使計算機能實現各種形式的數據采集、過程連控信息變換等，這是計算機能否投入機電一體化系統運行的重要條件。（2）具有實時控制功能工業控制計算機應具有時間驅動和事件驅動的能力。要能對生產的工況變化實時地進行監視和控制，當過程參數出現偏差甚至故障時能迅速響應并及及時處理，為此需配有實時操作系統及過程中斷系統。5.1.1計算機控制系統的認知（3）具有可靠性機電一體化設備通常是晝夜連續工作，控制計算機又兼有系統故障診斷的任務，這就要求工業控制計算機系統具有非常高的可靠性。（4）具有較強的環境適應性和抗干擾能力在工業環境中，電磁干擾嚴重供電條件不良，工業控制計算機必須具有極高的電磁兼容性，要有高抗干擾能力和共模抑制能力。此外，系統還應適應有溫、高濕、振動沖擊、灰塵等惡劣的工作環境。（5）具有豐富的軟件要配備豐富的調控應用軟件，建立能正確反映生產過程規律的數學模型售立標準控制算式及控制程序。5.1.1計算機控制系統的認知5.1.2工業控制計算機在設計機電一體化系統時，必須根據控制方案、體系結構、復雜程度、系統功能等，正確地選用工業控制計算機系統。根據計算機系統軟硬件及其應用特點，常用的工業控制計算機有可編程序控制器、單回路調節器、總線型工業控制計算機、分布式計算機控制系統以及單片微計算機等。1.可編程序控制器可編程序控制器(ProgrammableLogicController）簡稱PLC，PLC是從早期的繼電器邏輯控制系統與微型計算機技術相結合而發展起來的。它的低端即為繼電器邏輯控制的代用品，而其高端實際上是一種高性能的計算機實用控制系統。PLC是以微處理器為主的工業控制器，處理器以掃描方式采集來自工業現場的信號。PLC的典型結構如圖5-4所示。5.1.2工業控制計算機圖5-4PLC的典型結構PLC主要功能有條件控制即邏輯運算功能；定時控制；計數控制；步進控制；A/D、D/A轉換；數據處理；級間通訊等等。PLC的特點主要有以下幾點：（1）工作可靠；（2）可與工業現場信號直接連接；（3）積木式組合；（4）編程操作容易；（5）易于安裝及維修。目前微處理器的發展大大提高了PLC的性能，特別是在運行速度方面的提高不但拉大了與繼電器控制的距離，也縮小了與微型機功能的差別。5.1.2工業控制計算機2.單回路調節器單回路調節器的基本構成方案如圖5-5所示。它要處理數字和模擬兩種基本信號，檢測通道的模擬通入信號AIi經A/D轉換成數字信號后，存入RAM備用。輸入開關量信號DIi，通過光電隔離器經PIA(PeripheralInterfaceAdapter外部接口銜接器）進入RAM備用。CPU將存入RAM的各種參數和EPROM中的各種算法程序，按照系統工藝流程進行運算處理，其結果經D/A轉換器、多路輸出切換開關、模擬保持器和V/I轉換器，從AOi輸出至執行器。輸出開關信號通過PIA及繼電器隔離輸出。現場整定參數、操作參數可通過側面顯示和鍵盤進行人-機對話，并可顯示各種復雜的程序設定。5.1.2工業控制計算機圖5-5單回路調節器的結構單回路調節器多用于過程控制系統，其控制算法多采用PID算法，可取代模擬控制儀表。單回路調節器的應用使一個大系統，即有多個調節回路的系統分解成若干個子系統。子系統之間可以是相互獨立，也可有一定的耦合關系。復雜的系統可由上位計算機統一管理，組成分布式計算機控制系統。5.1.2工業控制計算機單回路調節器的主要特點是：（1）實現了儀表和微機一體化；（2）具有豐富的運算和控制功能；（3）有專用的系統組態器；（4）人-機接口靈活；（5）便與級間通信；（6）有繼電保護和自診斷功能。目前，單回路調節器在控制算法上實現了自適應、自校正、自學習、自診斷和智能控制等控制方式，提高性能，加速了儀表的更新換代，已成功地應用到各種過程控制領域。5.1.2工業控制計算機3.總線式工業控制計算機總線式工業控制計算機即是依賴于某種標準總線，按工業化標準設計，包括主機在內的各種I/O接口功能模板而組成的計算機。例如，PC總線工業控制計算機；STD總線工業控制計算機以及Q-BUS、Multibus、VMEbus等等。總線式工業控制計算機的典型結構如圖5-6所示。總線式工業控制計算機與通用的商業化計算機比較是取消了計算機系統母板；采用開放式總線結構；各種I/O功能模板可直接插在總線槽上；選用工業化電源；可按控制系統的要求配置相應的模板；便于實現最小系統。5.1.2工業控制計算機圖5-6總線式工業控制計算機的典型結構目前，這類工業控制機應用較為廣泛，如在過程控制、電力傳動、數控機床、過程監控等方面STD總線工控機及PC總線工業控制機都有成功的經驗。特別要指出的是，總線式工業控制計算機的軟件極為豐富。如PC總線工業控制機上可運行各種IBM-PC軟件，STD總線中工業控制機如選擇8088芯片的主機板，在固化MS-DOS及BIOS的支持下，也可以用IBM-PC的軟件資源。這給程序編制、復雜控制算法等的實現創造了方便的條件。5.1.2工業控制計算機4.分布式計算機控制系統分布式計算機控制系統也稱為集散型計算機控制系統，簡稱為集散控制系統（DCS）。它實際上是利用計算機技術對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。它是由計算機技術、信號處理技術、檢測技術、控制技術、通信技術和人機接口技術相互發展、滲透而產生的新型工業計算機控制系統。集散控制系統是采用標準化、模塊化和系列化設計，由過程控制級、控制管理級和生產管理級組成，它是一個以通信網絡為紐帶，采用集中顯示操作管理、控制相對分散的多級計算機網絡系統結構。具有配置靈活、組態方便等優點。典型的具有三層結構模式的集散型控制系統如圖5-7所示。5.1.2工業控制計算機圖5-7具有三層結構模式的集散型控制系統集散型控制系統目前已形成產業，國外的一些廠家已生產出許多型號的產品，如美國Honeywell公司的TDC300/PM，Foxboro的Spctrum，I/ASeriesWestinghouse的WDPF，日本Hatachi的HIACS3000，YOKOGAWA的CENTUN，CENTUN-XL，TOSHIBA的TOSDIC，

TDSDIC-CIEDCS及德、英、荷蘭等公司的系列產品。近些年，國內的一些廠家通過合資，引進聯合生產出許多集散型控制系統的產品。如上海福克斯波羅有限公司的Spectrum，I/D

Serise，西安橫河控制有限公司YEWPAK，北京貝利控制有限公司的N-90，INFI-90等等。5.1.2工業控制計算機集散型控制系統目前已廣泛地應用于大型工業生產過程控制及監測系統中。特別是在大型鋼鐵廠、電站、機械生產、石油化工過程控制中都有成功應用的實例。隨著工業自動化水平的提高及大規模集成電路集成度的提高和成本的不斷降低，將會推動集散型控制系統的應用及技術水平的提高。它將會成為工業控制計算機的一個主要的家族成員。5.1.2工業控制計算機5.單片微計算機

單片微型計算機是制作在一塊集成電路芯片上的計算機，簡稱單片機。它包括中央處理器(CPU),用RAM構成的數據存儲器，用ROM構成的程序存儲器，定時/計數器，各種輸入/輸出(I/O)接口和時鐘電路。可獨立地進行工作。單片機分為4位機(1974年推出)，8位機(1976年推出)，16位機(1982年推出)和數字信號處理專用單片機。單片機結構框圖如圖5-8所示。5.1.2工業控制計算機圖5-8單片機結構框圖單片機的特點主要有以下幾點：(1)集成度高、體積小。單片機將CPU、存儲器、I/o接口、定時器/計數器等各種作用部件集成在一塊晶體芯片上，體積小、節省空間，能靈活、方便地應用于各種智能化的控制設備和儀器，實現機電一體化。(2)可靠性高．抗干擾性強。單片機把各種作用部件集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了各芯片之間的連線．大大提高了單片機的可靠性和抗干擾能力。另外．其體積小，對于強磁場環境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環境下工作．所以單片機應用系統的可靠性比一般的微機系統要高。(3)功耗低。許多單片機的T作電壓只有2～4V，電流只有幾百毫A。功耗很低，適用于便攜式測控系統。5.1.2工業控制計算機(4)控制作用強。單片機面向控制，實時控制功能強，CPU可以對I/O端口直接進行操作，可以進行位操作、分支轉移操作等，有針對性地完成從簡單到復雜的各類控制任務，同時能方便地實現多機控制，使整個系統的控制效率大為提高。(5)可擴展性好。單片機具有靈活方便的外部擴展總線接口，當片內資源不夠使用時可以非常方便地進行片外擴展。另外，現在單片機具有越來越豐富的通信接口，如異步串行口SCI、同步串行口SPI、12C、CAN總線，甚至有的單片機還集成了USB接口或以太網接口，這些豐富的通信接口使得單片機系統和外部計算機系統的通信變得非常容易。(6)性價比高。為了提高速度和運行效率．單片機已開始使用RISC流水線和DSP等技術。單片機的尋址能力也已突破64KB的限制．有的已可達到1MB和16MB，片內的ROM容量可達62MB．RAM容量則可達2MB。由于單片機的廣泛使用．因而銷量極大．各大公司的商業競爭更使其價格十分低廉，其性能價格比優異。5.1.2工業控制計算機工業控制機的發展為從事機電一體化領域工作的工程技術人員提供了有力的硬件支持。如何更靈活、有效地使用工業控制機，以最好的功能，最低的成本，最可靠的工作完成機電一體化系統的設計，選擇合適的工業控制機及配置是非常重要的。因此，工程技術人員應不斷地了解、掌握工業控制機發展的動態及產品的更新換代。表5-1列出了三種常用工業控制機的性能對比。5.1.2工業控制計算機表5-1三種常用工業控制機的性能對比表5-1三種常用工業控制機的性能對比5.2計算機控制算法5.2.1計算機控制算法認知5.2.2模擬裝置數字化方法5.2.3數字PID調節器設計5.2.1計算機控制算法認知計算機控制系統的典型結構如圖5-9所示。要解決的問題是根據已知的被控對象傳遞函數，以及給定閉環系統的性能指標設計數字調節器D(Z)。設計數字調節器D(Z)有幾種方法。從設計思路來看，可歸納為連續化設計法和離散化設計法。連續化設計法又稱間接設計法。這種方法形成了一套系統的、成熟的、實用的設計方法，并在控制領域已被人們所熟知和掌握。因此，在設計計算機控制系統時，仍然經常使用連續系統的設計方法。首先設計出連續系統的調節器D(S)，再將D(S)所描述的連續調節規律，通過某種規則（即數字化方法），變為計算機能夠實現的數字調節規律D(Z)。

離散化設計法又稱直接設計法。這種方法可直接在離散域用Z域根軌跡設計法、W域頻率特性設計法和解析設計法等設計數字調節器D(Z)。本節主要介紹連續化設計法，并對廣泛應用的PID（比例、積分、微分）控制算法進行討論。返回主頁圖5-9計算機控制系統典型結構返回主頁5.2.2模擬裝置數字化方法1.直接差分法直接差分法是一種簡單、直觀的數字化方法，常用于低階(一階或二階）連續裝置的數字化，它可以將連續裝置的微分方程近似地用差分方程表示出來，直接差分法有二種，一是向前差分法，另一種是向后差分法。（1）向前差分法

設某一裝置的輸入e(t)與輸出u(t)可以用如下的一階微分方程來表示：

（5-1）向前差分，可將其表示為一階差分方程

（5-2）其中，T為系統對e(t進行采樣的周期，e(k)，e(k+1)分別為第k個采樣時刻和第k+1個采樣時刻的輸入值，u(k)為第k個采樣時刻的輸出值。由式（5-2）可見，式（5-1）所示的微分關系經過直接差分以后，變成了一種簡單的減法和乘法（乘以1/T）的關系。這樣的表達式特別適合計算機處理。當然，式（5-2）是式（5-1）的一種近似的表達式，其近似的程度取決于采樣周期T。T越小，兩者就越接近，類似地，二階微分方程

也可以用二階差分方程

（5-3）

（5-4）來表示，式（5-4）表明原來二階微分的關系，變成了加法，減法和乘法的關系。這是直接差分法的優點。但更高階（三階或三階以上）的直接差分法，出于精度較低，運算次數增多，實際中不便采用。5.2.2模擬裝置數字化方法5.2.2模擬裝置數字化方法例1：設有一慣性環節

用向前差分法將其數字化。解：根據式（5-8）的關系可得向前差分法使差分方程與微分方程有一一對應的關系。但在實際使用當中，有時不能實現。例如式（5-2）所示的關系，要計算當前時刻的輸出u(k)，不僅需要知道當前時刻的輸入e(k)，還要知道未來時刻的輸入e(k+1)，這在實際應用中是無法實現的。5.2.2模擬裝置數字化方法（2）向后差分法

向后差分法可將式（5-1）所示的微分方程近似地表示為一階差分方程：

（5-9）與向前差分法不同的是，這種表達關系雖然不能與原來的一階差分方程嚴格對應，但式（5-9）的右端不再含有未來時刻的輸入，所以在使用中是可以實現的，至于它逼近于式（5-1）的程度，仍然取決于采樣周期T，通過選擇適當的T，可以使式（5-9）具有足夠高的精度。類似地，用二階向后差分法也可將二階微分方程

表示為

（5-10）式（5-9）兩端進行z變換有

（5-11）或

（5-12）比較式（5-12）與式（5-7）所知，當用向后差分法將連續裝置D(s)數字化，求其相應的脈沖傳遞函數D(z)時，可將D(s)中的因子s直接用（1-z-1）/T代替，即

（5-13）這里s=（1-z-1）/T正好滯后于向前差分法的s=（z-1）/T一個采樣周期。5.2.2模擬裝置數字化方法當連續裝置的輸入e(t)與輸出u(t)具有如下關系

（5-14）時，可用矩形積分法將其數字化

（5-15）將式（5-15）兩端進行Z變換有

或

（5-16）而式（5-14）的拉氏變換式為

（5-17）比較式（5-16）與式（5-17），仍有

（5-18）而式（5-18）說明，矩形積分法與后向差分法有相同的映射關系。5.2.2模擬裝置數字化方法例2：設有一裝置的輸入e(t)，輸出u(t)滿足微分方程

，將其數字化。解：用向后差分法和矩形積分法有5.2.2模擬裝置數字化方法5.2.2模擬裝置數字化方法5.2.2模擬裝置數字化方法5.2.2模擬裝置數字化方法將式（5-31）與式（5-9）的向后差分法比較可知，在雙線性變換中，用u(k)和u(k-1)二點的平均值代替了向后差分法中的u(k)。所以雙線性變換法比直接差分法具有更高的精度，但在使用中比直接差分法繁雜一些。5.2.2模擬裝置數字化方法5.2.2模擬裝置數字化方法4.連續化設計方法的一般步驟圖5-9所示為典型的計算機控制系統的框圖。為了應用連續系統的設計方法，首先對圖5-9a所示系統按照連續系統（5-9b）的設計方法進行設計。利用設計連續系統所熟知的方法，如頻率特性法、根軌跡法等，首先設計出假想的連續調節器的傳遞函數D(s)，然后利用模擬裝置的數字化方法，求出近似的、等效的脈沖傳遞函數D(z)，最后根據D(z)得到數字調節器的差分方程，編制成計算機程序由計算機實現。在使用連續系統的設計方法時，沒有考慮到實際計算機控制系統中存在的零階保持器的影響，如果系統的采樣周期為T，那么零階保持器的影響大體上相當于在系統中附加一個T/2的滯后環節。因此，這種設計方法只適合于系統的采樣周期相對于系統時間常數較小的情況，否則，實際系統的特性與設計要求相比將明顯變差。下面，通過一個例子來說明這種方法的設計過程。5.2.2模擬裝置數字化方法已知某伺服系統被控對象的傳遞函數為：

（5-32）要求滿足的性能指標為：①速度品質系數

②過渡過程時間

③階躍響應超調量

（5-33）要求設計滿足上述要求的數字控制器D(z)。第一步：設計連續調節器D(s)。根據被控對象傳遞函數式（5-32）及性能指標式（5-33），利用熟知的連續控制系統的設計方法不難設計出能夠滿足要求的連續調節器的傳遞函數D(s)。例如求得

（5-34）這是典型的超前-滯后校正。根據D(s)可以求得系統的閉環傳遞函數

（5-35）不難驗證，閉環連續系統滿足式（5-32）的性能指標。5.2.2模擬裝置數字化方法

第二步：選擇采樣周期T。由于實際的校正裝置由計算機實現，式（5-32）只是校正裝置的連續形式。為便于計算機實現。需將D(s)離散化為D(z)，為此，首先需要確定采樣周期T。采樣周期對于控制系統有著明顯的、直接的影響，在計算機控制系統中是一個重要的控制參數。但是，它與其它參數之間又沒有一個確定的、簡單的解析關系，所以，實際設計過程中需要根據對象的情況和設計要求以及以往的經驗進行選擇，并且一般要經過不止一次的修正才能最后確定。采樣周期初步選擇可以根據經驗公式

（5-36）確定。其中，

是采樣角頻率，

是校正以后系統（開環）的剪切頻率。在本例中，由

（5-37）可知，校正后開環系統的剪切頻率為

（5-38）因此可取

（5-39）考慮到D(z)后面的零階保持器的影響，這里取T=0.2s。5.2.2模擬裝置數字化方法考慮到D(z)后面的零階保持器的影響，這里取T=0.2s。第三步：計算脈沖傳遞函數D(z)。利用匹配Z變換法可求得

（5-40）

再根據增益不變的原則，應有

（5-41）從而有

（5-42）將

代入式（5-40）有

（5-43）5.2.2模擬裝置數字化方法第四步：將數字調節器的脈沖傳遞函數

（5-44）化為差分方程，有

（5-45）

式（5-45）即為計算機控制中，數字調節器的輸入輸出表達式。可根據這個表達式編制程序對被控制對象G(s)進行控制。5.2.2模擬裝置數字化方法第五步：校核、設計完成后，要對整個閉環系統進行校核。有條件時，可用計算機進行數字仿真。本題的仿真針結果是：5.2.2模擬裝置數字化方法5.2.3數字PID調節器設計1.基本數字PID調節器PID調節器由于能夠較好地兼顧系統動態控制性能的穩態性能，因此在工程中得到了很普通的應用。PID調節器的控制機理已為控制系統領域的人們所熟悉，將傳統的PID調節器用計算機予以實現，是設計計算機控制系統的一種簡便、常用的方法。在連續系統中，模擬PID調節器輸入輸出之間的關系可用下面的微分方程表示：

（5-46）式中e(t)——調節器的輸入，即系統的偏差；U(t)——調節器的輸出；T1——積分時間常數；TD——微分時間常數；Kp——比例系數。設計數字PID調節器，首先應把式（5-46）數字化，設T為采樣周期，并且它的值相對于被采樣信號e(t)的變化周期是很短的。這樣，就可以用前面所講的離散化方法，在式（5-46）中，用矩形積分代替連續積分，用后向差分代替微分，于是式（5-46）可以寫成

（5-47）式中

——積分系數；

——微分系數；T——采樣周期；e(k)——第K個采樣時刻的輸入值；e(k-1)——第K-1個采樣時刻的輸入值；u(k)——第K個采樣時刻的輸出值。5.2.3數字PID調節器設計式（5-47）中，令則式（5-47）還可寫成

（5-48）式（5-48）稱為位置式PID控制算式。計算機按該式算出的是控制全量，也即對應于執行機構每次所達到的位置，通過保持器加在被控對象G(s)的輸入端，如圖5-10所示。式（5-48）的

為第

個采樣時刻積分器的輸出值，它是從i=0一直到i=k-1所有

的累加值，是通過積分作用的逐步累加得到的，并且當k<0時

（5-49）5.2.3數字PID調節器設計盡管在式（5-48）的右端，第一項、第二項和第四項中都存在著同類項e（k），但在實際處理時，一般并不能將它們合并。這是因為在實際運行中，數字PID調節器的控制參數KP、KI、KD。都應能夠分別進行調整，以方便現場調試。除此之外，由于積分器往往需要加入積分限幅環節，這時也不允許將e(k)與其它項合并。式（5-48）實際系統常用的位置式PID算式，控制機理明確，算法簡捷，只需三次乘法、三次加法和一次減法。并且只要將其中的一個或二個參數置0。就可獲得P、I、D、Pl、PD、PID等不同的控制方式，也可以對其中任何一種調節器的輸入輸出特性進行單獨測試，以觀察它的控制作用，這些都大大地方便了調節器的設計和現場調試過程。所以式（5-48）在實際中得到了普遍的應用。5.2.3數字PID調節器設計圖5-10位置式PID控制系統方框圖有些被控制對象帶有積分性質的執行機構（如步進電機等），這時數字調節器就不能使用式（5-48）所表示的位置式算法，而應使用增量式算法。根據式（5-48）的遞推關系，可以寫出

（5-50）用式（5-48）減去式（5-50），有

（5-51）式（5-51）就是PID調節器的增量式算法，與其相應的控制系統如圖5-11所示。由式（5-51）可見，增量式PID算法不會出現積分飽和問題，因為積分項的值為e(k)始終為一有限值，與位置式算法相比，這是它的一個優點。5.2.3數字PID調節器設計式（5-51）就是PID調節器的增量式算法，與其相應的控制系統如圖5-11所示。由式（5-51）可見，增量式PID算法不會出現積分飽和問題，因為積分項的值為e(k)始終為一有限值，與位置式算法相比，這是它的一個優點。應當指出，數字PID調節器的設計，是采用位置式算法還是增量式算法，應根據被控對象的要求而定。當被控對象要求調節器輸出位置量時，就采用位置式算法，當被控對象要求調節器輸出位置的增量時，應采用增量式算法。5.2.3數字PID調節器設計圖5-11增量式PID控制系統的方框圖2.數字PID調節器的改進（1）積分算法的改進

在上面敘述了基本PID調節器的形式。在實際使用中，這種基本的PID調節器往往還存在著一些缺陷。其中一個對控制系統的影響比較大的問題就是積分器的飽和問題。基本PID算法中，積分運算是通過對系統偏差的不斷累加而實現的，積分器的積分值代表著系統偏差的面積。由于計算機輸出接口（D/A轉換器）的字長是有限的，當系統在剛啟動的一段時間內，系統的偏差較大，積分器經過若干個采樣周期的積分運算以后，其積分結果就會超過計算機輸出接口所能表示的最大數值，從而使調節器從線性工作區進入飽和區。進入飽和區以后，調節器便失去了調節能力，系統在調節器飽和輸出值的作用下，以最大的加速度運動，一直到系統出現較大幅度的，并且持續時間較長的超調以后，在較大的負偏差的作用下，才能將積分器從飽和區拉到線性區，這就是積分飽和問題。被控對象的慣性越大，這種積分飽和現象就越嚴重。為使數字調節器盡可能工作在線性區，可以采用積分分離的方法。積分分離的基本思路是當被調量與設定值偏差較大時，取消積分作用,以免由于積分作用使系統穩定性降低，超調量增大；當被控量接近給定值時,引入積分控制，以便消除靜差,提高控制精度。積分分離PID切換如圖5-12所示。即設置一個積分分離闕值ε,在系統的給定值畫出一條帶域。其寬度為2?，當偏差較大時取消積分作用，當偏差較小時才投入積分作用。5.2.3數字PID調節器設計圖5-12積分分離PID切換原理圖在系統啟動初期，系統的偏差較大時，暫時切除積分（將積分系數KI置0）作用；當系統的輸出接近給定值（進入到帶域之內）時，再將積分器投入，即

（5-52）積分器分離值可做為積分分離PID調節器的一個設計參數，算法程序將系統的偏差e(k)的絕對值與?進行比較，然后根據式（5-52）做出使用PID調節器還是PD調節器的決策。由于?與系統其它參數之間沒有簡單的解析關系，所以?的值要在調試過程中，根據系統的具體情況而定。由式（5-52）可見。當?的值很大時，調節器將失去積分分離的作用。積分分離PID調節器的結構圖如圖5-13所示。5.2.3數字PID調節器設計圖5-13積分分離PID調節器結構圖（2）微分算法的改進PID調節器的微分作用對于克服系統的慣性、減小超調、抑制振蕩起著重要的作用，但在數字PID調節器中，微分部分的調節作用并不很明顯，甚至沒有什么調節作用，這可以從以下的分析中看出。

在式（5-48）中，微分部分的輸出為

（5-53）兩端進行Z變化得

（5-54）當調節器得輸入信號e(K)為階躍信號時，則

（5-55）從而得到微分部分的輸出序列為

5.2.3數字PID調節器設計微分部分的輸入輸出關系如圖5-14所示。由圖可見，在第一個采樣周期之內，微分器輸出為常值

，第一個采樣周期以后，

一直為0。由此可見，微分控制作用的持續時間只有一個采樣周期。通常，一個采樣周期相對于控制系統的過渡過程時間來說是很短的，并且由于輸出裝置受到驅動能力的限制，輸出的幅度不會無限大。所以微分作用的控制能量（陰影部分的面積）往往是很小的，不足以克服系統的慣性，因此對系統的控制作用也是很不明顯的。數字微分器的控制作用與連續微分調節器的控制作用相比相差甚遠，達不到期望的控制效果。相反，對于頻率較高的干擾信號又比較敏感，使系統極易受到噪聲信號的干擾。因此，對于基本數字PID調節器中的微分作用進行改進是非常必要的。5.2.3數字PID調節器設計圖5-14數字微分器的特性改進微分作用常用的方法有兩種：一種是采用微分平滑的方法，即取四點輸入信號的微分加權平均值為微分器的實際輸出；另一種是采用不完全微分PID的方法不完全微分PID調節器是在一般PID調節器串入一個一階慣性環節而構成。下面，我們來導出不完全微分PID調節器的表達式。一階慣性環節的傳遞函數為

（5-56）

常規PID調節器的傳遞函數為

（5-57）其中

，

，

將Ga(s)與D(s)相串聯，并設

，得到不完全

微分PID調節器的傳遞函數

（5-58）其中

，

為不完全微分系數，調節β的值，可以調節微分作用的持續時間。

為

比例系數。

為積分時間常數，

為微分時間常數，與式（5-57）對應的不完全微分PID調節器的原理圖如圖5-15所示。5.2.3數字PID調節器設計圖5-15不完全微分PID調節器方框圖圖5-16不完全微分階躍響應返回主頁5.3接口技術5.3.1接口技術認知5.3.2并行輸入/輸出接口5.3.3數/模（D/A）轉換接口5.3.4模/數(A/D）轉換接口5.3.1接口技術認知在計算機控制系統中，從計算機的角度來看，除主機外的硬設備，統稱為外圍設備。接口技術是研究主機與外圍設備交換的技術，它在計算機控制系統中占有相當重要的地位，外界的信息是多種多樣的，有電壓、電流、壓力、速度、頻率、溫度、濕度等各種物理量，計算機控制系統在實際工作時，通過檢測通道的接口對這些量加以檢測，經過計算機及判斷后，將計算結果及控制信號輸出到控制通道的接口，對被控對象加以控制。此外，為了方便操作人員與計算機的聯系，并及時了解系統輸出及輸入的工作狀態，接口技術中還應包括人機通道的接口。對于多臺計算機同時工作的計算機控制系統，為了便于整體控制及資源共享，各個系統間應當有系統間通道接口，接口有通用和專用之分，外部信息的不同，所采用的接口方式也不同，一般可分為如下幾種：人機通道及接口技術一般包括：鍵盤接口技術、顯示接口技術、打印接口技術、軟磁盤接口技術等。檢測通道及接口技術一般包括：A/D轉換接口技術，V/F轉換接口技術等。控制通道及接口技術一般包括：F/V轉換接口技術，D/A轉換接口技術，光電隔離接口技術，開關接口技術等。系統間通道及接口技術一般包括：公用RAM區接口技術，串行口技術等。由于篇幅限制，本節只介紹并行輸入/輸出接口、D/A轉換接口和A/D轉換接口等。返回主頁5.3.2并行輸入/輸出接口并行接口傳輸的是數字量和開關量。數字量一般指以8位二進制形式所表示的數字信號，例如來自數字電壓表的數據。開關量指只有兩個狀態的信號，如開關的合與斷。開關量只用一位二進制（0或1）就可表示，字長8位的微機一次可以輸入輸出8個這樣的開關量。接口電路處于運行速度快的微處理器與運行速度比較慢的外設之間，它的一個重要功能就是能使它們在速率上匹配，正確地傳送數據。有多種方法可以解決這個問題，通常使用的方法有：無條件傳送、查詢式傳送和中斷傳送。并行接口是微機接口技術中最簡單，也是最基本的一種方式，如三態緩沖器、鎖存器等數字電路都可以用來構成并行接口。而用可編程的8255，PIO這類大規模集成電路芯片組成并行接口就更加方便，它們能直接與很多外設相連而無須附加任何邏輯電路，并且具有中斷控制功能。輸入/輸出（I/O）接口有兩種尋址方式：存儲器尋址方式和輸入輸出口尋址方式。在存儲器尋址方式中，接口和存儲器統一編址，是將I/O接口當作存儲單元一樣，賦給它存儲地址，這些地址是存儲器地址的一部分。這樣，訪問存儲器的指令也能訪問接口了。在輸入輸出口尋址方式中，采用I/O獨立編址方式，用專門的I/O指令來對接口地址進行操作。這種尋址方式的優點是不占用存儲器地址，因而不會減小存儲器容量。由于有專門的IN（INPUT）和OUT（OUTPUT）指令，因此比用存儲器讀寫指令執行速度快。1.無條件傳送

在微機應用中，有些場合，微機與外設間幾乎不需有任何的同步，即輸出口永遠可以立即發送微機送來的信息，可以隨時通過輸入口讀取外設的信息。這種場合可采用無條件傳送，輸入輸出接口電路如圖5-17所示。它由輸入緩沖器、輸出鎖存器和譯碼電路三部分組成。5.3.2并行輸入/輸出接口圖5-17無條件傳送的輸入輸出輸入緩沖器在外設信息與數據總線之間起隔離緩沖作用。在執行IN指令周期，產生

及片選信號

，則被測外設的信息通過緩沖器（三態門）送到微機的數據總線，然后裝入AL寄存器。設片選口地址為Portl，可用如下指令來完成取數；MOVDX，Port1INAL，DX

輸出鎖存器鎖存CPU送來的信息。驅動此電路可用如下指令：MOVAL，DATAMOVDX，Port2OUTDX，ALDATA表示要輸出的量。5.3.2并行輸入/輸出接口2.查詢式傳送

不是所有的輸入輸出設備隨時都可以同計算機進行輸入或輸出操作，為了取得協調，經常采用微機查詢輸入輸出設備的某種標志，如代表忙或不忙，準備好或未準備好等信息，以決定是否進行數據傳輸。圖5-18表示了一種標志位，微機讀取輸入設備的

信號，當D0=1時，便可以打開三態門緩沖器，將數據取走，并同時用使三態門輸出允許的信號將外設

信號清零，以使其再一次準備數據，重復上述過程。5.3.2并行輸入/輸出接口圖5-18查詢式傳送簡單的測試程序：LOOP：MOVDX，Port1INAL，DXTESTAL，01HJNZRECEIVEJMPLOOPRECEIVE：MOVDX，Port2INAL，DXMOVBUFFER，ALBUFEER表示緩沖寄存器。5.3.2并行輸入/輸出接口3.中斷式傳送

查詢式傳送浪費微機的時間，為提高微機的運行效率，可用中斷式傳送。當外設準備好時產生中斷請求信號，微機響應后，馬上去接收其輸出的數據。圖5-19示出了這種線路，其中U2為允許中斷寄存器，當微機允許外設中斷時可用OUT指令將其置成“1”狀態，這樣外設準備好信號的前沿將把U1置成1，并通過打開的三態門，成為中斷請求信號，以產生硬中斷，準備好信號的后沿將U1置成0，以準備下次再產生中斷。5.3.2并行輸入/輸出接口圖5-19中斷式傳送4.8255A可編程并行接口芯片（1）8255A內部結構8255A是Intel公司生產的可編程序并行輸入/輸出接口芯片，它具有3個8位的并行1/O端口，通過程序可設定三種工作方式，使用靈活方便，通用性強；可作為計算機系統總線與外圍設備連接的中間接口電路8255A的內部結構框圖，如圖5-20所示。其中包括三個并行數據輸入/輸出端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和8位數據總線驅動器。5.3.2并行輸入/輸出接口圖5-208255A內部結構圖各部分功能概括如下：①數據總線驅動器

數據總線驅動器是一個雙向三態的8位驅動器，將8255A與系統總線相連，以實現CPU和接口之間的信息傳遞。②并行I/O端口8255A具有三個8位的并行I/O端口，其功能由程序決定，但每個端口都有自己的特點。A口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入鎖存器。B口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個不帶鎖存器的8位數據輸入緩沖器。C口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個不帶鎖存器的8位數據輸入緩沖器。通常情況下，A口和B口作為數據輸入/輸出端口，C口在方式字控制下，可分為二個4位端口，作為A口、B口選通方式操作時的狀態控制信號。③讀/寫控制邏輯

讀/寫控制邏輯的功能用于管理所有的數據、控制字或狀態字的傳送。它接收來自CPU的地址總線和控制總線的輸入，控制A組和B組。8255A的各端口操作狀態如表5-2所示。5.3.2并行輸入/輸出接口表5-28255A的端口操作狀態④A組和B組控制

每個控制塊接收來自讀/寫控制邏輯的命令和內部數據總線的控制字，并向對應端口發出適當的命令。A組控制——控制端口A及端口C的高4位。B組控制——控制端口B及端口C的低4位。（2）8255A的工作方式8255A有三種工作方式，即方式0，方式1和方式2。圖5-21是三種方式的示意圖。①方式0——基本輸入/輸出方式

在這種方式下，A、B、C三個口中的任何一個都可提供簡單的輸入和輸出操作，不需要應答式聯絡信號，數據只是簡單地寫入指定的端口，或從端口讀出。當數據輸出時，可被鎖存，當數據輸入時不能鎖存。②方式1——選通輸入/輸出方式

這是一種能夠借助于選通或應答式聯絡信號，把I/O數據發送給指定的端口或從該端口接收I/O數據的工作方式。在這種方式中，端口A和端口B的輸入數據和輸出數據都被鎖存。③方式2——帶選通雙向總線1/0方式

這種方式下，端口A為8位雙向總線端口，端口C的PC3～PC7，用來作為輸入/輸出的控制同步信號。應該注意的是，只有端口A允許作為雙向總線口使用，此時端口B和PC0～PC2則可編程方式0或方式1工作。5.3.2并行輸入/輸出接口圖5-218255A三種工作方式示意圖（3）8255A編程8255A的編程是通過對控制端輸入控制字的方式實現的。當CPU通過輸出指令將控制字送入8255A內部的控制字寄存器時，各個端口的工作方式便確定了，如需要改變端口的工作方式，則需重新送入控制字，控制字由8位組成，有方式選擇控制字和C口置/復位控制字。方式選擇控制字：方式選擇控制字的格式及定義如圖5-22所示。例如，輸入方式選擇控制字95H（10010101B），可將8255A編程為端口A方式O輸入，端口B方式1輸出，端口C上半部分（PC7～PC4）輸出，端口C的下半部分（PC3～PC0）輸入。5.3.2并行輸入/輸出接口圖5-22方式選擇控制字格式C口置/復位控制字：C口置/復位控制字的格式及定義如圖5-23所示。例如，輸入C口置/復位控制字05H（00000101B），可將8255A的PC2置1，輸入C口置/復位控制字06H（00000110B），可將8255A的PC3復位至0。圖5-23C口置/復位控制字的格式D/A轉換器是指將數字量轉換成模擬量的電路，它由權電阻網絡、參考電壓、電子開關等組成，典型的R-2R網絡D/A原理圖如圖5-24所示。從圖中可見，不管電子開關接在Σ點還是接地，流過每個支路的2R上的電流都是固定不變的，從電壓端看的輸入電阻為R，從參考電源取的總電流為I，則支路（流經2R電阻）的電流依次為：l/2，I/4，I/8，I/16，而I=VREF/R。故輸出電壓為式中d3-d0—輸入代碼，d=“0”則開關接地；d=“1”則開關接到Σ點上。如果采有n個電子開關組成網絡，那么

式中n-D/A電路能夠被轉換的二進位數，有8位、10位、12位等，有時也稱為分辨率。5.3.3數/模（D/A）轉換接口圖5-24R-2R網絡D/A原理圖圖5-25DAC0832原理圖實用的D/A轉換器都是單片集成電路，如DAC0832是8位D/A芯片，采用20引腳雙列直式封裝，原理圖見圖5-25。DAC0832主要有兩個8位寄存器和一個8位D/A轉換器組成。使用兩個寄存器的優點是可以進行兩次緩沖操作，使該器件的應用有更大的靈活性。DAC0832各引腳含義如下：

片選信號，ILE為輸入寄存器鎖存允許信號，一般設為“1”。當CS為低，

為低，ILE為高時，才能將CPU送來的數字量鎖存到8位輸入寄存器中。

為轉換控制信號，

與

同時有效時才能將輸入寄存器數字量再傳送到8位DAC寄存器，同時D/A轉換器開始工作。

和

為輸出電流，被轉換為FFH時，

取大；為00H時，

為0，

最大。AGND和DGND稱為模擬地和數字地，它們只允許在此片上共地。VREF為參考電壓，可在-10V~+10V范圍內選擇。Vcc為電源，可在+5V~15V間選擇。5.3.2并行輸入/輸出接口圖5-26DAC0832與CPU的連接圖5-26為DACO832與微機的連接圖。這里讓

和

接地，因此DAC寄存器時刻有效，輸入寄存器具有緩沖鎖存作用。設譯碼后地址為Port，則D/A轉換程序為：

MOV

DX,

Port

MOV

AL,

n

OUT

DX,

ALHLT5.3.4模/數(A/D）轉換接口A/D轉換器是將模擬電壓轉換成數字量的器件，它的實現方法有多種，常用的有逐次逼近法、雙積分法。圖5-27所示是逐次逼近法A/D轉換器的原理圖。它由N位寄存器、D/A轉換器和控制邏輯部分組成。N位寄存器代表N位二進制數碼。當模擬量VX送入比較器后，啟動信號通過控制邏輯電路啟動A/D，開始轉換，首先置N位寄存器最高中位(DN-1）為“1”，其余位清“0”，寄存器的內容經D/A轉換后得到整個量程一半的模擬電壓VN，與與輸入電壓VX比較。若VX>VN時，則則保留DN-1=1；若VX<VN時，則DN-1位清0。然后，控制邏輯使寄存器下一位(DN-2）置“1”，與上次的結果一起經D/A轉換后與VX比較，重復上述過程，直至判別出D0位取1不是0為止，此時控制邏輯電路發出轉換結束信DONE。這樣經過N次比較后，N為寄存器的內容是轉換后的數字量數據經輸出緩沖器讀出。整個轉換過程就是這樣一個逐次比較逼近的過程。圖5-27逐次逼近法A/D轉換器的原理圖常用的逐次逼近法A/D器件有ADCO809、AD574A等，下面介紹ADCO809原理與應用。1.ADC0809結構ADCO809是一種8路模擬輸入8位數字輸出的逐次逼近法A/D器件。其引腳和內部邏輯框圖分別示于圖5-28和圖5-29。它內部除A/D轉換部分，還有模擬開關部分。

多路開關有8路模擬量輸入端，最多允許8路模擬量分時輸入，共有一個A/D轉換器進行轉換，這是一種經濟的多路數據采集方法。8路模擬開關切換由地址鎖存和譯碼控制，3根地址線與A、B、C引腳直接相連，通過ALE鎖存。改變不同的地址，可以切換8路模擬通道，選擇不同的模擬量輸入，其通道選擇的地址編碼見表5-3。5.3.4模/數(A/D）轉換接口圖5-28ADC0809引腳圖

圖5-29ADC0809結構圖框圖表5-3通道地址表A/D轉換結果通過三態輸出鎖存器輸出，所以在系統連接時，允許直接與系統數據總線相連。OE為輸出允許信號，可與系統讀選通信號

相連。EOC為轉換結束信號，表示一次A/D轉換已完成，可作為中斷請求信號，也可用查詢的方法檢測轉換是否結束。VR(+）和VR(-）是基準參考電壓，決定了輸入模擬量的量程范圍。CLK為時鐘信號輸入端，決定A/D轉換的速度，轉換一次占64個時鐘周期。SC為啟動轉換信號，通常與系統

信號相連，控制啟動A/D轉換。ADC0809與MCS-51單片機接口，圖5-30是ADC0809與8031的連接方法，此線路為8路模擬量輸入，輸入模擬量變化范圍是0～5V。0809的EOC用作外部中斷請求源，用中斷方式讀取A/D轉換結果。8031通過地址線P2.0和讀寫線

、

來控制轉換器的模擬輸入通道地址鎖存、啟動和輸出允許。模擬輸入通道地址