模拟量数字量接口

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1、第9章模拟量输入输出通道本章学习主要内容为：A/D、D/A转换器的作用。ADC0809和AD574转换芯片的应用。DAC0832的应用。第9章模拟量输入输出通道9.1模拟量输入输出通道概述9.2A/D转换器9.3D/A转换器9.1模拟量输入输出通道概述对于一个完整的数据采集系统，除了传感器和信号前级处理（放大、滤波）等环节外，其余部分称为A／D通道。它包括CPU、A／D转换器（ADC）、采样保持器（S／H）和多路模拟开关（AMUX）。同样，一个完整的控制系统，除了功放与执行元件之外，其余部分称为D／A通道，它包括CPU、D／A转换器（DAC）、多路模拟开关（AM

2、UX）和保持器（缓冲器）。返回9.2A/D转换器一、概述1、A/D转换器的分类根据被转换的模拟量类型可以将A/D转换器分为时间/数字式的、电压/数字式的、机械变量/数字式的等，应用最多的是电压/数字转换器。2、A／D转换器的主要参数（1）分辨率它相应于最低二位（LSB）的模拟量值。它规定A／D转换器能够区分的模拟量的最小变化值。因为能够分辨的模拟量值取决于二进制位数，习惯上以输出的二进制位数或BCD码位数表示分辨率。所以通常用位数表示分辨率，如4位、8位、12位等。（2）量化误差量化误差是在A/D转换中由于整量化所产生的固有误差，这个误差是量化过程不可避免的。（

3、3）转换精度转换精度是指一个实际的A/D转换器与理想的A/D转换器相比的转换误差。（4）转换时间A／D转换时间指的是从发出启动转换命令到转换结束获得整个数字信号为止所需的时间间隔，其倒数为转换速率。3、A／D转换器的外部特性（1）转换启动线（输入）。（2）转换结束线（输出）（3）模拟信号输入线（4）数字信号输出线二、ADC0809转换器1.ADC0809内部结构与功能ADC0809引脚功能ADC0809的主要性能指标:（1）分辨率为8位。（2）总的非调整误差：ADC0809为±1LSB。（3）转换时间为100μs（时钟频率为640Hz）。（4）具有锁存控制

4、功能的8路模拟开关，能对8路模拟电压信号进行转换。（5）输出电平与TTL电平兼容。（6）单电源+5V供电。基准电压由外部提供，典型值为+5V。此时允许模拟量输入范围为0~5V。功耗为10mW。（7）ADC0809的数字量输出值D（换算到十进制）与模拟量输入值VIN之间的关系ADC0809应用【例1】ADC0809与8086CPU的连接如图9.4所示，假设仅对模拟通道IN0进行A/D转换（对通道0采样一个点），采用查询方式读取A/D转换数据。解：根据题意可知IN0地址为50H，具体程序如下：OUT50H，AL；选通IN0启动A/D转换W：INAL，40H；读取

5、EOC标志(40H～47H都是EOC地址)TESTAL，01HJZW；转换未结束，返回等待INAL，48H；转换结束，结果送入AL中(48H～4FH都是OE地址)三、AD574转换器1、AD574的引脚功能2、AD574输入极性12位的AD574A/D转换器的模拟输入可以是单极性的也可以是双极性的。即AD574有两个模拟电压输入引脚10VIN和20VIN，由前者输入时，输入信号变化允许10V的动态范围；后者输入时，输入信号允许20V的动态范围。各自都可以接成单极性输入和双极性输入（如图9.7.所示）。四、微型计算机的A/D通道1、模拟输入通道的电路组成多通道模拟

6、开关采样保持器2、模拟输入通道的结构形式单通道（a）不带采样保持器的单通道。用于直流或低频模拟信号的A／D转换。（b）带采样保持器的单通道。用于高速模拟信号的A／D转换。多通道（a）每个通道都带有采样保持器和A／D转换器的并行多通道。这和通道形式允许各通道同时进行转换，常用于需要同时给出多个数据项描述且转换速率高的系统。（b）各通道带采样保持器，但共享A／D的多通道。这种通道形式中，每个通道的A／D转换是经多路开关分时串行进行，故速度较慢。（c）共享采样保持器的多通道。显然，这种形式的通道，速度慢，但硬件开销少，对转换速度要求不高的系统最为适合。3、设计A/D转

7、换器接口时要注意的几个问题（1）数据输出线的连接（2）A/D转换的启动信号（3）转换结束信号的处理方式（4）时钟的提供（5）参考电压的接法返回9.3D/A转换器一、概述1、D／A转换器的特性（1）D／A转换器的主要参数①分辨率②转换时间③转换精度④线性度⑤温度系数（2）D／A转换器的输入／输出特性①输入缓冲能力②输入数据的宽度③电流型还是电压型④输入码制⑤是单极性输出还是双极性输出二、D/A转换器DAC08321、DAC0832内部结构和引脚DAC0832封装为20脚双列直插式（见图9.9）。2、DAC0832工作方式DAC0832内部有两个寄存器，能实现三种工

8、作方式：（1）单缓冲方式