微机原理及接口技术教学课件蒋革新微机原理及接口技术 第八章.ppt

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1、本课程教学模块第一章、微型计算机基础知识第二章、微型计算机的组成及工作原理第三章、汇编语言程序设计第四章、输入／输出接口第五章、存储器及其结构第六章、中断控制系统第七章、可编程计数／定时控制器8253第八章、数/模及模/数转换器第九章微型计算机外部设备简介第十章微型计算机开发应用1第八章数/模及模/数转换器本章要点：模拟量输入输出通道的基本概念数/模转换器DAC0832的工作原理及应用模/数转换器ADC0809的工作原理及应用典型的模拟量输入、输出系统的设计应用2第八章数/模及模/数转换器将模拟量转换为数字量的器件称为模/数转换器（简称A/D

2、转换器），而将数字量转换为模拟量的器件称为数/模转换器（简称D/A转换器）。38.1D/A转换器概述D/A转换器从工作原理上可以分为并行D/A转换器和串行D/A转换器两种。并行D/A转换器的转换速度快，但电路复杂。随着计算机技术的飞速发展，并行D/A转换器成为当前主流，被广泛应用。4一、D/A转换器的工作原理并行D/A转换器的电路设计中，使输入数码的位数与数字量的位数相同，对应输入数码的每一位都设有信号输入端D0、D1、D2……，用以控制相应的模拟切换开关—电子开关，基准电压VREF接到电阻网络上并行数模D/A转换器工作过程：数字量→按权相加

3、→模拟量。因此，当D/A转换电路的电子开关端输入的二进制编码全为1，则运算放大器输出为：－（1-1/2n）×VREF；当电子开关端输入的二进制编码全为0，则运算放大器输出为0。所以，D/A转换器的输出在0到－（1-1/2n）×VREF之间。5二、D/A转换器的主要性能参数1、分辨率分辨率是指D/A转换器所能分辨的最小电压增量。它反映了D/A转换器对微小输入量变化的敏感性。分辨率常用二进制输入量的位数来表示，例如分辨率是8位、10位等。有时，也用最小与最大输出电压之比的百分数来表示。例如：分辨率是8位的D/A转换器，其分辨率为：1/（28-1）

4、=0.392%10位转换器，输入满量程为5伏，能分辨的电压为：5V×[1/（210-1）]=4.90mV2、转换精度D/A转换器的转换精度就是用最大的静态转换误差的形式表示，这个转换误差应包括非线性误差、比例系数误差以及漂移误差等综合误差，它反映了实际输出电压与理论输出电压之间的接近程度。一般采用数字量的最低有效位（LSB）作为衡量单位，用LSB的二分之一或全标出电压的百分数来表示。6二、D/A转换器的主要性能参数3、转换时间DAC的输入数字量有满刻度值的变化时，其输出模拟信号电压达到满刻度值1/2LSB（最低有效位）时所需要的时间。4、线性

5、度通常用非线性误差的大小表示DAC的线性度。在D/A转换时，若数据连续转换，则输出的模拟量应该是线性的。5、输出电平不同型号的D/A转换器件的输出电平相差较大。一般为5V～10V，有的高压输出型的输出电平则高达24V～30V。6、温度系数在满刻度输出的条件下，温度每升高１00C，输出变化的百分数定义为温度系数。温度系数也称温度灵敏度，常用PPM／０Ｃ表示（PPM为百万分之一）。一般D/A转换器的温度系数为：＋50PPM／０Ｃ.7常用的D/A转换器分类型号分辨率特点高速高精度芯片DAC08088位无锁存，输出为单极性DAC110812位建立时间

6、150ns高分辨率芯片DAC113616位可电压也可电流输出，有输入锁存DAC113818位电压或电流输出带数字缓冲芯片DAC08328位有锁存、易控制、兼容CPU、低廉DAC120812位双缓冲有锁存、兼容CPU专用目的芯片DAC14208位4~20mA输出、回路供电、有缓冲DAC142310位4~20mA输出、回路供电、有缓冲88.2DAC0832D／A转换器DAC0832转换芯片是美国数据公司采用CMOS工艺设计的8位双缓冲、电流输出型的D／A转换器，所有引脚的逻辑电平与TTL兼容；可与通用的微处理器直接接口，可以采用双缓冲，单缓冲或直

7、通方式工作。其主要技术指标：电流建立时间1us单电源+5V~+15VVref输入电压+25V分辨率8位转换精度±1LSB功率耗能200mW最大电源电压17V98.2.1D／A转换器的0832功能结构一、内部结构DAC0832的内部结构框图包括四个主要部分。1、8位输入寄存器：可作为输入数据第一级缓冲。2、8位DAC寄存器：可作为输入数据第二级缓冲。3、8位D/A转换器：将DAC寄存器中的数据转换成具有一定比例的直流电流。4、逻辑控制部分：0832芯片内部有两个数据缓冲器，分别由两组控制信号控制，输入寄存器中的数据被锁存到DAC寄存器中。10二

8、、引脚功能1、D7～D0：8位数据量输入。2、ILE：数据输入锁存允许，高电平有效。3、/CS：片选。4、/WR1：输入寄存器写信号，实现输入数据的第一级缓冲。5、