微机原理及接口技术课件.ppt

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1、9.1D/A转换器及A/D转换器概述9.2D/A转换器DAC0832及应用9.3A/D转换器ADC0809及应用第9章模拟量接口技术9.1D/A转换器及A/D转换器概述A/D转换：在计算机系统中，能够完成模拟信号转换成数字信号的过程称作模/数转换（简称A/D转换）。完成A/D转换的装置叫A/D转换器（简称ADC）。D/A转换：在计算机系统中，能够完成数字信号转换成模拟信号的过程称作数/模转换（简称D/A转换）。完成D/A转换的装置叫D/A转换器（简称DAC）。计算机控制系统的实现过程：模拟式检测仪表模拟式执行部件D/A转换器模拟量电信号微型计算机数字量电信号生产或实验过程模拟量电

2、信号数字量电信号物理量物理量图9.1计算机控制系统框图A/D转换器9.2.1D/A转换器工作原理运算放大器……模拟电压输出多路模拟开关电阻网络图9.2D/A转换器框图N位二进制数12N12N9.2D/A转换器DAC0832及应用1.加权电阻网络D/A转换器的工作原理…-+V0RFRR1R2R3RnVREFK1K2K3Kn图9.3加权电阻网络D/A转换器原理图2.“T”形电阻网络D/A转换器的工作原理图9.4“T”形电阻网络D/A转换器原理图9.2.2D/A转换器性能指标1.分辨率2.转换精度3.建立时间4.温度系数5.非线性误差图9.5DAC0832引脚及内部结构9.2.3DAC

3、0832芯片1.DAC0832引脚及功能2．DAC0832的几种典型输出连接方式①单极性输出电路。图9.6单极性输出电路图(a)为反相输出电路，其输出电压为：图(b)是同相输出电路，其电压输出为：②双极性输出电路。图９.7双极性输出电路9.2.4DAC0832的应用选择和使用D/A转换器时要注意以下几点：(1)合理选择DAC芯片。首先要考虑D/A转换器的分辨率和工作温度范围是否满足系统要求。然后根据DAC芯片的结构和应用特性，选择外围电路简单、使用方便的D/A转换器。(2)设计和连接接口时，具有三态输入数据寄存器的DAC芯片可直接与计算机I/O插槽上的数据总线相接，同时，要为D/

4、A转换器配置一个端口地址。(3)若D/A芯片无参考电源时，则外接的参考电压应该稳定、可靠地工作。应用举例：利用D/A转换器来构造波形发生器，如图所示。假设地址译码输出端口为360H。图９.8采用DAC0832构造的波形发生器(1)矩形波。给DAC0832持续256次送数据0，然后256次送数据FFH，依次重复处理。输出矩形波的程序段如下：MOVDX，360H；设定地址译码输出端口DD0：MOVCX，0FFHMOVAL，00DDl：OUTDX，AL；向D/A转换器送数据0LOOPDDl；循环256次，形成矩形波的低电平MOVCX，0FFHMOVAL，0FFHDD2：OUTDX，AL

5、；向D/A转换器送数据FFHLOOPDD2；循环256次，形成矩形波的高电平JMPDD0；重复上述的过程，形成多个矩形波(2)梯形波。给DAC0832持续256次送数据0，然后逐次加1直到255，然后持续256次，接着将255逐次减1，依次重复处理。MOVDX，360H；设定地址译码输出端口MOVCX，0FFHMOVAL，00DDl：OUTDX，AL；向D/A转换器送数据0LOOPDDl；循环256次，形成梯形波的下底MOVCX，0FFHDD2：INCAL；循环加1，以形成上升沿OUTDX，ALLOOPDD2MOVCX，0FFHDD3：OUTDX，AL；输出上底LOOPDD3MO

6、VCX，0FFHDD4：DECALOUTDX，AL；输出下降沿LOOPDD4JMPDDl；重复上述过程，形成多个梯形波(3)三角波。给DAC0832持续256次送数据0，然后逐次加1直到255，接着将255逐次减1到0，依次重复。MOVDX，360H；设定地址译码输出端口DD0：MOVCX，0FFHMOVAL，00DD1：OUTDX，AL；向D/A转换器送数据0INCALLOOPDD1；循环形成上升斜坡MOVCX，0FFHDD2：DECALOUTDX，ALLOOPDD2；循环形成下降斜坡JMPDD0；重复上述过程，形成多个三角波9.3A/D转换器ADC0809及应用采样：对连续变

7、化的模拟量要按一定的规律和周期取出其中的某一瞬时值。采样频率：一般要高于或至少等于输入信号最高频率的2倍，实际应用中采样频率一般是信号频率的4~8倍。采样周期：相邻两次采样的间隔时间。一次A/D转换所需要的时间必须小于采样周期。量化：将模拟量表示为相应的数字量。量化得到的数值通常用二进制表示。9.3.1A/D转换器的工作原理A/D转换器主要有计数式、并行式、双积分式、逐次逼近式等。主要介绍逐次逼近式A/D转换器的工作原理。EOC转换结束信号START启动信号电阻开关网络时钟图9.