《微机原理与应用》第11章模数与数模转换接口

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1、《微机原理与接口技术》辅助教学电子课件易凡第十一章数/模与模/数转换第十一章D/A与A/D转换教学重点DAC0832及其与主机的连接ADC0809及其与主机的连接11.1数/模(D/A)转换D/A(数/模)转换把数字量转换为模拟量A/D(模/数)转换将模拟量转换成数字量模拟量与数字量模拟量——连续变化的物理量数字量——时间和数值上都离散的量模拟/数字转换器ADCDAC数字/模拟转换器数字信号模拟信号现场信号1现场信号2现场信号n微型计算机放大器放大器放大器多路开关低通滤波传感器低通滤波传感器低通滤波传感器A/D转换器采样保持器数字信号

2、受控对象控制信号模拟信号D/A转换器放大驱动电路…模拟输入输出系统传感器将各种现场的物理量测量出来并转换成电信号（模拟电压或电流）放大器把传感器输出的信号放大到ADC所需的量程范围低通滤波器用于降低噪声、滤去高频干扰，以增加信噪比多路开关把多个现场信号分时地接通到A/D转换器采样保持器周期性地采样连续信号，并在A/D转换期间保持不变11.1.1D/A转换原理数字量→按权相加→模拟量1101B＝1×23＋1×22＋0×21＋1×20＝13D/A转换器的原理图（1）Iout2Iout1RfbRfbVout+_I1S1D1c2RRI2S2D2b2R

3、RI0S0D0d2R2RRI3S3D3a2RVREF电阻网络基准电压电子开关D/A转换器的原理图（2）Iout2Iout1RfbRfbVout+_I1S1D1c2RRI2S2D2b2RRI0S0D0d2R2RRI3S3D3a2RVREF阻抗＝2R运算放大器虚地D/A转换器的原理图（3）Va＝VREFVb＝VREF/2Vc＝VREF/4Vd＝VREF/8I0＝Vd/2R＝VREF/（8×2R）I1＝Vc/2R＝VREF/（4×2R）I2＝Vb/2R＝VREF/（2×2R）I3＝Va/2R＝VREF/（1×2R）D/A转换器的原理图（4）Iout

4、1＝I0＋I1＋I2＋I3＝VREF/2R×（1/8＋1/4＋1/2＋1）Rfb＝RVout＝－Iout1×Rfb＝－VREF×[（20＋21＋22＋23）/24]Vout＝－（D/2n）×VREF11.1.2D/A转换器的主要参数分辨率：D/A转换器能够转换的二进制的位数例如：8位D/A转换器，转换后的电压满程量为5V，其最小分辨电压:5V/256=20mV10位D/A转换器，对同样的转换电压，它能分辨的最小电压:5V/1024=5mV转换时间：数字输入到完成转换，输出达到最终的稳定值所需的时间电流型D/A转换器的转换时间在ns~μs之间，

5、电压型的D/A转换器转换较慢转换精度指D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差。一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位例如：+1/1LSB。如果分辨率为8位，其精度是：+1/512。线性度：当数字量变化时，D/A转换器输出模拟量按比例关系变化的程度。D/A转换器的输入输出特性输入缓冲能力输入数据的宽度电流型还是电压型输入的码制是单极性输出还是双极性输出11.1.3DAC0832芯片DAC0832是8位的D/A转换芯片内部有两极输入缓冲寄存器和一个T型解码网络电流输出型芯片1.DAC0832的内部结构LE2LE1RfbAGNDDAC0832V

6、ccILEVREF输入寄存器DGNDDI0～DI7D/A转换器DAC寄存器Iout2Iout1CSWR1WR2XFER2.DAC0832的数字接口8位数字输入端DI0～DI7（DI0为最低位）输入寄存器（第1级锁存）的控制端ILE、CS*、WR1*DAC寄存器（第2级锁存）的控制端XFER*、WR2*LE2LE1DAC0832输入寄存器DI0～DI7D/A转换器DAC寄存器Iout1直通锁存器的工作方式3.DAC0832的工作方式直通锁存器的工作方式两级缓冲寄存器都是直通锁存器LE＝1，直通（输出等于输入）LE＝0，锁存（输出保持不变）DAC

7、0832的工作方式：直通方式LE1＝LE2＝1输入的数字数据直接进入D/A转换器LE2LE1DAC0832输入寄存器DI0～DI7D/A转换器DAC寄存器Iout1直通方式的连接方法与使用ILE接+5VCS*,WR1*,WR2*,XREF*接地(数字信号地该方式数据输入不使用缓冲寄存器，在输入端DI7~DI0一旦出现数据就立即开始D/A转换。DAC0832的工作方式：单缓冲方式LE1＝1，或者LE2＝1两个寄存器之一始终处于直通状态另一个寄存器处于受控状态（缓冲状态）LE2LE1DAC0832输入寄存器DI0～DI7D/A转换器DAC寄存器I

8、out1单缓冲方式的连接方法与使用ILE接+5VWR1*接CPU的IOW*WR2*,XFER*接地(数字信号地)，使DAC寄存器处于直通状态；CS*接I/O口地址译