微型计算机控制技术教学课件 第二章微型计算机接口技术.ppt

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1、第二章微型计算机接口技术2.1D/A转换器2.2MCS-51和D/A转换器的接口2.3A/D转换器2.4MCS-51和A/D转换器的接口2.5数据的采样及保持2.6常用输出驱动电路在微机的各种接口中，完成外设信号到微机所需数字信号转换的，称为模拟∕数字转换（A/D转换）器；完成微机输出数字信号到外设所需信号转换的，称为数字∕模拟转换（D/A转换）器。D/A转换器（DigitaltoAnalogConverter）是一种能把数字量转换成模拟量的电子器件；A/D转换器（AnalogtoDigitalConverter）则相反，它能把模拟量转换成相应的数字量。在

2、微机控制系统中，经常要用到A/D和D/A转换器。它们的功能及在实时控制系统中的地位，如图2-1所示。图2-1单片机和被控实体间的接口示意返回本章首页2.1D/A转换器2.1.1D/A转换器的原理2.1.2D/A转换器的性能指标2.1.3典型的D/A转换器芯片DAC0832返回本章首页2.1.1D/A转换器的原理D/A转换器有并行和串行两种，在工业控制中，主要使用并行D/A转换器。D/A转换器的原理可以归纳为“按权展开，然后相加”。因此，D/A转换器内部必须要有一个解码网络，以实现按权值分别进行D/A转换。解码网络通常有两种：二进制加权电阻网络和T型电阻网络

3、。为了说明T型电阻网络的工作原理，现以四位D/A转换器为例加以讨论，如图2-2所示。图2-2T型电阻网络型D/A转换器返回本节2.1.2D/A转换器的性能指标1.分辨率2.转换精度3.偏移量误差4.建立时间返回本节2.1.3典型的D/A转换器芯片DAC08321.DAC0832内部结构2.引脚功能3.DAC0832的技术指标1.DAC0832内部结构DAC0832内部由三部分电路组成，如图2-3所示。图2-3DAC0832原理框图2.引脚功能DAC0832芯片为20引脚，双列直插式封装。其引脚排列如图2-4所示。（1）数字量输入线D7~D0（8条）（2）控

4、制线（5条）（3）输出线（3条）（4）电源线（4条）图2-4DAC0832引脚图3.DAC0832的技术指标DAC0832的主要技术指标：（1）分辨率8位（2）电流建立时间1µS（3）线性度（在整个温度范围内）8、9或10位（4）增益温度系数0．0002％FS/℃（5）低功耗20mW（6）单一电源+5~+15V因DAC0832是电流输出型D/A转换芯片，为了取得电压输出，需在电流输出端接运算放大器，Rf为运算放大器的反馈电阻端。运算放大器的接法如图2-5所示。图2-5运算放大器接法返回本节2.2MCS-51和D/A转换器的接口2.2.1DAC0832的应用

5、2.2.2MCS-51和8位DAC的接口2.2.3MCS-51和12位DAC的接口返回本章首页2.2.1DAC0832的应用1.单极性输出2.双极性输出1.单极性输出在需要单极性输出的情况下，可以采用图2-6所示接线。图2-6单极性DAC的接法2.双极性输出在需要双极性输出的情况下，可以采用图2-7所示接线。图2-7双极性DAC的接法图2-7中，运算放大器OA2的作用是将运算放大器OA１的单向输出转变为双向输出。表达式（2-3）的比例关系可以用图2-8来表示。返回本节图2-8双极性输出线性关系图2.2.2MCS-51和8位DAC的接口1.直通方式2.单缓冲

6、方式3.双缓冲方式1.直通方式2.单缓冲方式所谓的单缓冲方式就是使DAC0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处于受控的锁存方式。在实际应用中，如果只有一路模拟量输出。单缓冲方式接线如图2-9所示。图2-9DAC0832单缓冲方式接口例2.1DAC0832用作波形发生器。试根据图2-9接线，分别写出产生锯齿波、三角波和方波的程序，产生的波形如图2-10所示。图2-10例2.1所产生的波形解：由图2-9可以看出，DAC0832采用的是单缓冲单极性的接线方式，它的选通地址为7FFFH。锯齿波程序：ORG0000HMOVDPTR，#7FFFH；输

7、入寄存器地址CLRA；转换初值LOOP：MOVX@DPTR，A；D/A转换INCA；转换值增量NOP；延时NOPNOPSJMPLOOPEND三角波程序：ORG0100HCLRAMOVDPTR，#7FFFHDOWN：MOVX@DPTR，A；线性下降段INCAJNZDOWNMOVA，#0FEH；置上升阶段初值UP：MOVX@DPTR，A；线性上升段DECAJNZUPSJMPDOWNEND方波程序：ORG0200HMOVDPTR，#7FFFHLOOP：MOVA，#33H；置上限电平MOVX@DPTR，AACALLDELAY；形成方波顶宽MOVA，#0FFH；置下

8、限电平MOVX@DPTR，AACALLDELAY；形成方波底宽SJ