微型计算机控制技术备课教案2.doc

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1、黑龙江工商职业技术学院第周第次课年月日章节名称第二章模拟量输入与输出通道授课方式理论课（*　）；实践课（　）；实习（　）教　学时　数2教学目的及要求一模拟量输入通道1.8位A/D转换器ADC0809芯片及其接口电路2.12位A/D转换器AD574A芯片及其接口电路教学重点与难点重点：8位A/D转换器ADC0809芯片及其接口电路难点：12位A/D转换器AD574A芯片及其接口电路教学手段介绍、讨论与多媒体教　学主要　内　容时间分配复习8位A/D转换器ADC0809芯片及其接口电路12位A/D转换器AD574A芯片及其接口电路（5’）（30’）（

2、45’）（5’）复习思考题1．简述逐位逼近式、双积分式、电压/频率式的A/D转换原理。2．结合图，分析说明ADC0809的结构组成及其引脚作用。3．试分析图ADC0809接口电路的启动、转换、查询或定时读入数据的工作过程。比较说明这两种接口电路在硬软件上的异同点。小结本次课按照系统内信号的流向，依次介绍模拟量输入通道的各个组成部分——信号调理、多路模拟开关、前置放大器、采样保持器、A/D转换器及其接口电路与A/D转换模板的结构原理与功能作用，其中有些环节可以根据实际需要来选择取舍。但无论如何，其核心器件——A/D转换器是不能缺少的。给出一种8路

3、与12路A/D转换模板的电路原理图及其接口程序。9电子工程系黑龙江工商职业技术学院第二章模拟量输入与输出通道§2.3A／D转换器作用：将模拟量转换成数字量。常用A／D转换器有：计数器式、双积分式和逐次逼近式。一、A／D转换器原理1、计数器式A／D转换器原理框图如图。组成：计数器、D／A转换器及比较器工作过程：特点：结构简单，价格便宜，但转换速度比较慢。2、逐次逼近式A／D转换器原理框图如图。组成：逐次逼近寄存器SAR、D／A转换器、比较器、时序（时钟）及置数选择逻辑。工作过程：（略）SAR中设定位如果Ui≥UO，应予保留；如果Ui

4、除。例：四位A／D转换器，输入模拟电压Ui=0.65V。量化单位V0Vin0.5V(1000)0.75V(1100)0.625V(1010)0.6875V(1011)Vi转换过程如图：3、双积分式A/D转换器方法：测量模拟输入电压向电容充电的固定时间及在已知标准电压下放电所需的时间。9电子工程系黑龙江工商职业技术学院双积分式A／D转换器组成框图。工作过程：优点：消除干扰和电源噪声的能力强，精度高；缺点：转换速度慢。适用场合：在信号变化缓慢，模拟量输入速率要求较低，转换精度要求较高，且现场干扰较严重的情况下使用。二、A／D转换器的主要技术参数l．

5、分辨率分辨率越高，转换时对输入模拟信号变化的反应就越灵敏。分辩率：指能使转换后数字量变化1的最小模拟输入量。n位二进制数最低位具有的权值就是它的分辨率。2．量程量程是指所能转换的电压范围。如5V、10V等。3．转换精度转换精度是指转换后所得结果相对于实际值的准确度。有绝对精度和相对精度。绝对精度常用数字量的位数表示。相对精度用相对于满量程的百分比表示。如8位A／D转换器，满量程为10V。绝对精度为1/2×10/28=±19.5mV，相对精度为l／28×100％≈0.39％。4．转换时间转换时间：指启动A／D到转换结束所需的时间。5．工作温度范围

6、由于温度会对运算放大器和电阻网络产生影响，在一定温度范围内才能保证额定精度指标。较好的转换器件工作温度为-40～85℃，差的只有0～70℃。三、常用A／D转换器9电子工程系黑龙江工商职业技术学院（一）、8位A／D转换器ADC809ADC0809采用逐次逼近方式，8通路8位A／D转换芯片，采用CMOS工艺，双列直插式封装器件。主要特点：分辨率8位；转换时间100ms；温度范围-40～+85℃；可使用单一的+5V电源；可直接与CPU连接；输出带锁存器；逻辑电平与TTL兼容。1．电路组成及引脚功能组成：ADC0809有28条引脚。原理框图如图。2、工

7、作原理3、A/D转换器接口（1）A/D转换器的接口设计在A／D转换器接口硬件设计中，一般需要考虑如下几个问题。①输入模拟电压的连接A／D的输入模拟电压可分为：单端输入和双端差动输入(差动输入)。单端输入：正向信号，把VIN(-)接地，信号加到VIN(+)端；负向信号，则把VIN(+)接地，信号加到VIN(-)端。差动输入：模拟信号加在VIN(-)端和VIN(+)端之间。②数据输出的方式A／D转换器数据输出有两种方式：a.具有可控的三态输出门，数据输出线允许与系统数据总线直接相连。b.不带三态输出门，数据输出线不允许和系统数据总线直接连接，必须通

8、过I／O通道和CPU之间交换数据。③片选、启动、读写信号的设置启动转换信号由CPU发出，有电平启动和脉冲启动两种方式。片选、读写信号一般由3-8译码器