第10章 AD与DA转换器接口-D06

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1、第10章A/D及D/A转换接口主要内容1控制系统中的模拟接口2数/模转换器芯片(DAC)及其接口技术3模/数转换器芯片(ADC)及其接口技术4A/D及D/A器件的选择1微机的重要应用领域之一是信号自动监测和自动控制系统。一个闭环控制系统可表示为：被控对象传感器A/D转换D/A转换功放计算机10.1控制系统中的模拟接口2微机与控制系统的接口31、传感器它是把非电信号转换成电信号的器件。2、多路切换开关多路开关的作用是实现多路复用，以降低系统的成本。3、整形放大从模拟开关送来的信号往往很微弱，需要经过整形放大环节。4、采样保持在转换期间保持采样信号不变，可保证转换的精度。45、A/D转换器按分辨率

2、可分为4位、6、8位、10位、12位、14位、16位等。按工作原理可分为逐次逼近型和积分型等。6、D/A转换器经D/A转换后的模拟信号通常需要进行低通滤波和功放等处理。按输出可分为电流型和电压型。510.2数/模转换器芯片(DAC)及其接口技术1D/A的性能参数和术语2D/A转换器的分类3典型D/A转换器工作原理4D/A转换器应用举例6D/A的性能参数和术语1．分辨率(resolution)这个参数表明DAC对模拟值的分辨能力，它是最低有效位(LSB)所对应的模拟值。如分辨率为8位的D/A能给出满量程电压的1/256的分辨能力。2．精度(accuracy)顾名思义D/A的精度表明D/A转换的精

3、确程度。它可分为绝对精度和相对精度。73.线性误差和微分线性误差4.数据转换器的温度系数5.建立时间(SettlingTime)6.电源敏感度(PowerSupplySensitivity)7.输出电压一致性(顺从性)(OutputVoltageCompliance)8D/A转换器的分类电压输出型电流输出型乘算型D/A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型D/A转换器。4.一位D/A转换器9典型D/A转换器工作原理D/A转换器的种类很多，功能、特性各异，典型的D/A转换器芯片DAC0832。DAC08

4、32是NS(NationalSemiconductorCorporation)公司生产的内部带有数据输入寄存器和(R—2R)T型电阻网络的8位D/A转换器，DAC0832与微机接口方便，转换控制容易，具有一定的代表性。10DAC0832具有以下主要特性(1)电流输出型D/A转换器(2)数字量输入具有双重缓冲功能，且可双缓冲、单缓冲或直通方式数字输入(3)与所有微处理器可直接接口(4)输入数据的逻辑电平满足TTL电平规范(5)分辨率为8位(6)满量程误差为±1LSB11DAC0832具有以下主要特性(7)转换时间(建立时间)1μs(8)增益温度系数为20×10-6/℃(9)参考电压±10V(10

5、)单电源+5V～+15V(11)功耗20mW12DAC0832内部结构和外部引脚13引脚功能1ILE：输入锁存允许信号，输入，高电平有效。CS：片选信号，输入，低电平有效，WR1：写信号1WR2：写信号2XFER：数据传送控制信号，输入，低电平有效。DI7～DI0：8位数字量输入端，DI0为最低位，DI7为最高位。IOUT1：DAC电流输出1IOUT2：DAC电流输出214引脚功能2RFB：片内反馈电阻引脚VREF：参考电源或叫基准电源输入端，范围为+10V～-10V，要求电压准确，稳定性好。VCC：芯片供电电压端，范围为+5V～+15V，最佳值为+15V。AGND：模拟地，即芯片模拟电路接地

6、点，所有的模拟地要连在一起。DGND：数字地，即芯片数字电路接地点，所有的数字电路地连在一起。150832VccILEVrefRfbIout1Iout2AGNDDGNDDI7～0-+VOUT°••+5V0832单缓冲方式接口如图：数据总线D7~D0CSWR1XFERWR2WR译码器地址总线M/IO1.单缓冲方式接口16图中输入寄存器锁存，DAC寄存器直通。由该电路产生锯齿波。设输入寄存器的地址7FFFH，编制程序如下：DAS:MOVDX,7FFFH;输入寄存器地址MOVAL,00H;转换初值WW:OUTDX，AL;D/A转换INCAL;转换值增量NOP;延时NOPJMPWW172.双缓冲方式接

7、口与应用对于多路D/A转换接口，要求同步进行D/A转换输出时，必须采用双缓冲器同步方式其工作原理是：数字量的输入锁存和D/A转换输出是分两步完成的，即CPU的数据总线分时地向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入寄存器中，然后CPU对所有的D/A转换器发出控制信号，使各D/A转换器输入锁存器中的数据打入DAC寄存器，实现同步转换输出。183个模拟量同时输出的接线图19D/A转换器应用