微机原理与接口技术――第11章(ADDA)ppt课件.ppt

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1、第十一章ADDA模拟/数字与数字/模拟转换技术1计算机控制系统组成2模数、数模变换计算机控制系统面对的是现实世界的各种对象。连续物理量：电压、电流、电阻、电功率（电类）。压力、流量、温度、物（液）位，角度、位移量、速度、转矩，成分、颜色、气味、物质结构（非电类）。模拟量。不连续的物理量：通、断，满、空，亮、灭，有、无，转、停……两种状态。一个周期出现的次数。开关量，脉冲量。非电类物理量转换成电类物理量，电类物理量转换成数字量。模数变换：连续信号→采样序列→数字信号。数模变换：数字信号→跟踪保持器→连续信号。3两次近似Ａ／Ｄ过程：连续时间量变成间断

2、的时间序列，连续变化量变成间断变化量（整数，有限个数）连续变成不连续，无限变成有限。Ｄ／Ａ过程：时间序列变成连续时间量；但有限的数值变化，不再是连续的变化量。4A/D、D/A的应用5A/D转换传感器：一次仪表，信号检测；二次仪表，非电量转换成电量信号。放大器：将电量信号转换成标准电量信号（模拟信号）。A/D变换器：将模拟信号转换成数字信号。（采样，转换，保持）I/O接口：并行或串行接口，将数字量输入CPU。6D/A转换I/O接口：并行或串行接口，将数字量从CPU输出。D/A变换器：数字量转换成模拟量，并具有保持功能。在一下次CPU输出前保持不变。

3、当CPU输出新数字量后，立即变为新值，并保持新值不变。通常D/A变换器具有0阶保持器特性。变换：将D/A变换器输出的标准电信号转换成相应的物理量。(电信号，气信号，液压信号等)，以及进行功率放大。执行机构：对生产过程控制的实施者。7运算电路（加法）If=Ia+Ib+IcVo=-Rf(Va/Ra+Vb/Rb+Vc/Rc)Ka=Rf/RaKb=Rf/RbKc=Rf/RcVo=-(KaVa+KbVb+KcVc)8加权电流法原理令Va=Vb=Vc=Vref,Ra=R，Rb=2R，Rc=4R，(=……)得:Vo=-(VrefRf/R)(1+1/2+1/4+

4、……)9加权电流法原理当bi=1，接电源，当bi=0，接地。这种方法输出模拟量的精度，完全由电阻的精度确定，图中的电阻称权电阻。所有权电阻组成权电阻网络。加权电流法要求权电阻网络中的电阻值要精确成比例。要求采用精密电阻。电阻种类多，阻值变化范围大。一般不容易做到很高精度，较少采用。10梯形网络法改变权电阻网络的结构，减少电阻的种类从权电阻网络任一节点看，其阻抗均为R:R，因此，从左到右，每一个节点的电位均是它前一节点的1/2。这种方法的变换精度可以很高，因为所用电阻只有两种阻值(R和2R)。DAC和ADC中最常用。11梯形网络法12D/A转换器的

5、性能指标分辨率：常用DAC的位数表示。分辨率通常用二进制位数表示，如分辨率为8位的DAC能给出满量程电压的1/256的分辨能力。精度：实际输出值与理想输出值之间存在的偏差。失调误差：指输入数字量全部是0时，模拟量的实际输出值与理想输出值之间的偏差增益误差：指输入数字量全部是1时，模拟量的实际输出值与理想输出值之间的偏差可通过外电路调整补偿13D/A转换器的性能指标（2）线性误差：指D/A转换器的实际转换特性曲线与理想转换特性曲线之间的最大偏差线性误差=（

6、实际值–理想值

7、）/分辨率。建立时间：指从D/A变换器输入端数字量发生变化，到模拟量输出端达

8、到稳定值所需要的时间。反映了D/A变换器的速度。温度系数：温度系数是指在规定的温度范围内，温度每变化1℃时，失调、增益、线性度等参数的变化量14DAC0832特性1）电流输出型D/A变换器；2）数字量输入具有双重缓冲功能，且可有双缓冲、单缓冲或直通三种工作方式；3）微处理器直接接口；4）输入数据的逻辑电平满足TTL电平规范；5）分辩率为8位，满量程误差为1LSB，转换时间(建立时间)1μS，参考电压10V。单电源+5V~+15V工作，功耗20mW。15DAC0832结构及引脚信号16DAC0832结构及引脚信号ILE：输入锁存允许信号，输入，高电

9、平有效，与CS联合，允许WR1WR1：8位输入寄存器写选通信号，输入，低电平有效。WR2：DAC寄存器写选通信号,与XFER联合,将数据从输入寄存器写入DAC寄存器。XFER：数据传送信号，为WR2的使能信号17其它引脚信号DI7~DI0：数据输入（数据总线）。IOUT1、IOUT2：电流输出端，IOUT1+IOUT2=常数。并且IOUT1端输出电流与DAC寄存器中数据成正比，当数据为全0，IOUT1=0；当数据为全1，IOUT1电流达最大。RFB：反馈信号输入端。片内有电阻，与外接运算放大器电压输出直联，不需外加电阻。VREF：基准电源输入端。

10、外部提供的精密稳压电源。为内部R-2R梯型网络提供电源。VREF范围在-10V~+10V可选。18DAC0832电源与地线VCC：电源，