第10章模拟接口与常用外设接口

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1、第10章模拟接口与常用外设接口10.1模拟接口系统概述10.2D/A转换器及其接口9.110.3A/D转换器及其接口110.1模拟接口概述模拟接口是微型计算机与外部世界进行信息联系与转换的桥梁。模拟接口的核心器件是模/数（A/D）转换器和数/模（D/A）转换器，其中模/数转换器是将模拟量转换为数字量供CPU处理，而数/模转换器则是将计算机中的数字量转换为模拟量用于输出或控制。D/A和A/D转换技术是数字技术发展的一个重要分支，在微机应用系统中占有重要地位。210.2D/A转换器及其接口D/A转换器是把数字量变换成模拟量的线性电路器件。DAC的输出可以是电流也可以是电压，输出电流的叫电流型D

2、AC，输出电压的叫电压型DAC。对电流型DAC，其电流在几毫安～十几毫安；对电压型DAC，其电压一般为5V～10V之间。有些高电压型可达24V～30V。若需将电流输出转换成电压输出，则采用运放进行转换。31.D/A转换器的主要参数(1)分辨率指D/A转换器能够转换的二进制数的位数。(2)转换时间指数字量从输入到完成转换，输出达到最终值并稳定为止所需的时间。(3)精度指D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差；一般采用数字量的最低有效位为衡量单位，例如1/2LSB。如果分辨率为8位，则它的精度是：（1/2）（l/256）=1/512。10.2.1D/A转换器的主要参数及连接特性42

3、.D/A转换器的连接特性(1)输入缓冲能力DAC是否带有三态输入缓冲器或锁存器来保存输入数字量，这对不能长时间在数据总线保持数据的微机系统中使用D/A转换器十分重要。带有三态输入锁存器的DAC，其输入数据线才能与系统的数据总线直接连接；否则，两者不能直接连接，而需外加三态缓冲器。(2)输入数据的宽度（即分辨率）DAC有8位、10位、12位、14位和16位等。当DAC的分辨率高于微机系统数据总线的宽度时，需分两次输入数字量。(3)输入码制DAC能接收不同码制的数字量输入。一般对单极性输出的DAC只能接收二进制码或BCD码，对双极性输出的DAC只能接收偏移二进制码或补码。(4)输出模拟量的类型

4、DAC的输出可以是电流也可以是电压，输出电流的叫电流型DAC，输出电压的叫电压型DAC。对电流型DAC，其电流在几毫安～十几毫安；对电压型DAC，其电压一般为5V～10V之间。(5)输出模拟量的极性DAC的模拟量输出有单极性输出也有双极性输出。510.2.2.18位D/A转换器DAC08321.DAC0832的主要特性(1)输入端具有双重缓冲功能，可以双缓冲、单缓冲或直通数字输入。(2)可以与通用微处理器直接连接。(3)满足TTL电平规范的逻辑输入。(4)分辨率为8位，满刻度误差±1LSB，建立时间为1s，功耗20mW。(5)电流输出型D/A转换器。62.内部结构及引脚7引脚功能说明如下

5、#CS：片选信号，输入寄存器选择信号，低电平有效。ILE：输入锁存允许信号，高电平有效。#WR1：写信号1，作为第一级锁存信号将输入数据锁存到输入寄存器中，WR1必须和和ILE同时有效。#WR2：写信号2，将锁存在输入寄存器中的数据送到DAC寄存器中进行锁存，此时传输控制信号必须有效。#XTER：传输控制信号。用来控制2。D0～D7：8位数据输入端。D7为最高位MSB，D0为最低位LSB。IOUT1：模拟电流输出端。常接运算放大器反相输入端，随DAC中数据的变化而变化。IOUT2：模拟电流输出端。IOUT2为一常数和IOUT1的差，即IOUT1+IOUT2=常数。8Rfb：反馈电阻引出端。

6、DAC0832内部已经有反馈电阻，所以，Rfb端可以直接接到外部运算放大器的输出端。VREF：参考电压输入端。此端可接正电压，也可接负电压，范围为+10V～-10V。VCC：芯片供电电压。范围为+5V～+15V，最佳工作状态是+15V。Agnd：模拟地，即模拟电路接地端。DGnd：数字地。93.DAC0832的工作方式即数据经过双重缓冲后再送入D/A转换电路，执行两次写操作才能完成一次D/A转换，这种方式可在D/A转换的同时进行下一数据的输入，可提高转换速率。更为重要的是，这种方式特别适用于要求同时输出多模拟量的场合。此时，要用多片DAC0832组成模拟输出系统，每片对应一个模拟量。(1)

7、双缓冲方式(2)单缓冲方式不需要多个模拟量同时输出时可采用此种方式。此时两个寄存器之一处于直通状态，输入数据只经过一级缓冲送入D/A转换器。这种方式只需执行一次写操作即可完成D/A转换。10(3)直通方式此时两个寄存器均处于直通状态，因此要将#CS、#WR1、#WR2和#XFER端都接数字地，ILE接高电平。数据直接送入D/A转换电路。这种方式可用于一些不采用微机的控制系统。1110.2.3.2D/A转换器DAC0832