第二章_智能仪器模拟量输入输出通道ppt课件.ppt

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1、智能仪器模拟量的输入/输出通道第2章1主要内容：模拟量输入通道高速模拟量输入通道模拟量输出通道数据采集系统22.1模拟量输入通道2.1.1转换器概述A/D转换器常用以下几项技术指标来评价其质量水平。(1)分辨率与量化误差ADC的分辨率定义为ADC所能分辨的输入模拟量的最小变化量。量化误差是由于ADC有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样（量化）而引起的误差。其大小在理论上为一个单位。3(2)转换精度转换精度反映了一个实际ADC与理想ADC在量化值上的差值。包括偏移误差、满刻度误差、非线性误差、微分非线性误差。偏

2、移误差：输出为零时，输入不为零的值。满刻度误差：又称增益误差是指ADC输出达到满量程时，实际模拟输入与理想模拟输入之间的差值。非线性误差：实际转移函数与理想直线的最大偏移。微分非线性误差：实际阶梯电压与理想阶梯电压之间的差值。4ADC的非线性度误差ADC的微分非线性度误差5(3)转换速率转换速率是指ADC在每秒钟内所能完成的转换次数。(4)满刻度范围满刻度范围是指ADC所允许最大的输入电压范围。62.1.1逐次比较式A/D转换器逐次比较式A/D转换器原理图7逐次逼近型A/D转换器的工作原理：①转换开始前先将逐次

3、逼近寄存器SAR清“0”；②开始转换以后，第一个时钟脉冲首先将寄存器最高位置成1，使输出数字为100…0。这个数码被D/A转换器转换成相应的模拟电压uo，经偏移Δ/2后得到uO′＝uO－Δ/2，并送到比较器中与uI′进行比较。若uI′＜uo′，说明数字过大，故将最高位的1清除置零；若uI′≥uo′，说明数字还不够大，应将这一位保留。③然后，按同样的方法将次高位置成1，并且经过比较以后确定这个1是保留还是清除。这样逐位比较下去，一直到最低位为止。比较完毕后，SAR中的状态就是所要求的数字量输出。8二、ADC080

4、9芯片及其接口①输入3位地址信号，在ALE脉冲的上升沿将地址锁存，经译码选通某一通道的模拟信号进入比较器；②发出A/D转换启动信号START，在START的上升沿将SAR清0，转换结束标志EOC变为低电平，在START的下降沿开始转换；③转换过程在时钟脉冲CLK的控制下进行；④转换结束后，EOC跳为高电平，在OE端输入高电平，从而得到转换结果输出。93.ADC0809引脚功能IN0～IN7：8路模拟电压输入。ADDC、ADDB、ADDA：3位地址信号。ALE：地址锁存允许信号输入，高电平有效。D7～D0（2-

5、1～2-8）：8位二进制数码输出。OE：输出允许信号，高电平有效。即当OE=1时，打开输出锁存器的三态门，将数据送出。UR(+)和UR(-)：基准电压的正端和负端。10CLK：时钟脉冲输入端。一般在此端加500kHz的时钟信号。START：A/D转换启动信号，为一正脉冲。在START的上升沿将逐次比较寄存器SAR清0，在其下降沿开始A/D转换过程。EOC：转换结束标志输出信号。在START信号上升沿之后EOC信号变为低电平；当转换结束后，EOC变为高电平。此信号可作为向CPU发出的中断请求信号。11ADC08

6、09的时序图12ADC0809与单片机8031的接口电路131）查询方式程序清单如下：MOVDPTR,#FEF8H；指出IN0通道地址MOVA，#00H；MOVX@DPTR，A；启动IN0通道转换MOVR2，#20H；DELY：DJNZR2，DELY；等待EOC信号变低WAIT：JBP3.3，WAIT；查询等待EOC信号变高MOVXA,@DPTR；读取转换结果MOV30H，A；存放结果将由IN0端输入的模拟电压转换为对应的数字量，然后再存入8031内部的30H单元中142）延时等待方式程序清单如下：MOVDPT

7、R,#FEF8H；指出IN0通道地址MOVA，#00H；MOVX@DPTR，A；启动IN0通道转换MOVR2，#48H；WAIT：DJNZR2，WAIT；延时约140usMOVXA,@DPTR；读取转换结果MOV30H，A；存放结果15（3）中断方式程序清单如下：MAIN：SETBIT0；外部中断0为边沿触发方式SETBEX0；允许外部中断0中断SETBEA；开放CPU中断MOVDPTR，#0FEF8H；采样数据存放地址MOVA，#00H；启动A/D转换MOVX@DPTR，A；INTR1：PUSHDPL；保护现

8、场PUSHDPHPUSHAMOVDPTR，#0FEF8HMOVXA,@DPTR；读取转换结果MOV30H，A；存放结果MOVA，#00HMOVX@DPTR，A；启动下一转换POPA；恢复现场POPDPHPOPDPLRET1；16三、AD574芯片及其接口AD574主要特性17三、AD574芯片及其接口18芯片引脚19AD574的控制状态表：20AD574与8031的接口电路212.1.