模拟量的输入输出PPT格式课件下载.ppt

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Di=0时Si断开），则不同的二进制代码就对应不同输出电压VO；

u当代码在0FFH之间变化时，VO相应地在0（255/256）Vref之间变化；

u为控制电阻网络各支路电阻值的精度，实际的D/A转换器采用R-2R梯形电阻网络，它只用两种阻值的电阻（R和2R）。

15实际的D/A转换器R-2R梯形电阻网络162.主要技术指标主要技术指标u分辨率（Resolution）u输入的二进制数每1个最低有效位（LSB）使输出变化的程度。

u表示：

u可用输入数字量的位数来表示，如8位、10位等；

u也可用一个LSB（LeastSignificantBit）使输出变化的程度来表示。

17分辩率例分辩率例u一个满量程为5V的10位D/A变换器，1LSB的变化将使输出变化：

5/（210-1）=5/1023=0.04888V=48.88mV18转换精度（误差）转换精度（误差）实际输出值与理论值之间的最大偏差u影响转换精度的因素：

分辩率电源波动温度变化19转换时间转换时间u从开始转换到与满量程值相差1/2LSB所对应的模拟量所需要的时间tV1/2LSBtCVFULL203.典型D/A转换器芯片DAC0832特点：

u8位电流输出型D/A转换器uT型电阻网络u差动输出21DAC0832的内部结构22DAC0832的引脚功能uDAC0832由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位DAC转换器及转换控制电路构成，DAC转换器采用“T”型电阻网络uD0D7:

8位数据输入端uCS:

片选信号线，低电平有效uILE:

数据锁存允许信号，高电平有效uWR1:

输入寄存器的写入控制，低电平有效uWR2:

DAC寄存器写入控制，低电平有效uXFER:

传送控制信号，低电平有效uIout1:

模拟电流输出端口1，当DAC寄存器全为1时，此电流最大，当DAC寄存器全为0时，此电流最小23DAC0832的引脚功能uIout2:

模拟电流输出端口2，在数值上，Iout1Iout2常数uRFB:

内部反馈电阻引出端，接运算放大器的输出端uVREF:

基准电压输入端，可在10V10V之间uVCC:

芯片的电源电压，可在5V或15V选择uGND:

数字信号地uAGND:

模拟信号地24DAC0832的工作方式uDAC0832内部有两个寄存器，即输入寄存器和DAC寄存器，能实现3种工作方式：

单缓冲方式、双缓冲方式和直通方式。

u

（1）单缓冲方式。

单缓冲工作方式是使输入寄存器或DAC寄存器中的任意一个工作在直通状态，另一个由CPU控制。

通常WR2和XFER连接数字地，使DAC寄存器的输出能够跟随输入，即第二级寄存器工作在直通状态，输入寄存器的控制端ILE接5V，CS接端口地址译码器输出，WR1连接系统总线的IOW信号，电路连接如图25u当CPU向端口地址发出写命令时，要进行D/A转换的数据通过数据总线呈现在DAC0832的D7D0上，系统IO地址经译码电路产生片选信号，系统总线的IOW信号为低电平后，数据写入到输入寄存器中，因为DAC寄存器为直通状态，所以写入到输入寄存器的数据立刻进行D/A变换。

u设需要转换的数据为DATA，DAC0832端口地址为PORT，工作在单缓冲方式下，完成D/A转换的程序段如下：

MOVAL，DATA；

转换数据送ALMOVDX，PORT；

端口地址送DXOUTDX，AL；

将数字量送到D/A转换器进行转换26

（2）双缓冲方式双缓冲方式u双缓冲工作方式是指输入寄存器和DAC寄存器分别受到控制，该方式电路连接如图所示。

u在双缓冲方式下，CPU要对DAC0832进行两步写操作，即首先将数据写入输入寄存器，然后将输入寄存器的内容写入DAC寄存器。

设需要转换的数据为DATA，输入寄存器的端口地址为Y1，在双缓冲方式下，完成D/A转换的程序段如下：

将转换数据送ALMOVDX，Y1；

输入寄存器端口地址Y1送DXOUTDX，AL；

数据送入寄存器MOVDX，Y2；

DAC寄存器端口地址Y2送DXOUTDX，AL；

启动D/A转换27u双缓冲模式下，CS和XFER分别接到两个端口的地址译码信号线，即0832占用两个端口地址u双缓冲工作方式优点是数据接收和启动转换可以异步进行，可以在D/A转换的同时，接收下一个数据，提高了模/数转换的速率。

它还可以用于多个通道同时进行D/A转换的场合。

28（3）直通方式直通方式u直通工作方式是指两个寄存器的有关控制信号都预先置为有效，两个寄存器都开通。

只要数字量送到数据输入端，就立即进入D/A转换器进行转换。

此时，CS、WR1、WR2、XFER引脚都直接连接数字地，ILE信号接高电平，这种方式一般应用较少。

29D/A转换器的应用u应用举例：

利用D/A转换器来构造波形发生器，如图所示。

该电路由DAC0832、双运算放大器LM358和地址译码部件组成，将WR2、XFER信号接地，使DAC0832工作在单缓冲方式下。

由于DAC0832是电流输出型的D/A转换器，该电路需要电压输出，所以采用双极性输出方式。

30u设定地址译码输出端口为360H，该电路可输出3种波形，分别描述如下u

（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，DAC0832就可输出一个矩形波。

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：

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31

（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，DAC0832就可输出一个梯形波。

输出梯形波的程序段如下：

设定地址译码输出端口MOVCX，0FFHMOVAL，00DDl：

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：

输出上底LOOPDD3MOVCX，0FFHDD4：

DECALOUTDX，AL；

输出下降沿LOOPDD4JMPDDl；

重复上述过程，形成多个梯形波32（3）三角波。

给三角波。

给DAC0832持续持续256次送数据次送数据0，然后逐次加，然后逐次加1直到直到255，接着将，接着将255逐次逐次减减1到到0，依次重复，依次重复，DAC0832就可输出一个就可输出一个三角波。

输出三角波的程序段如下：

三角波。

MOVCX，0FFHMOVAL，00DD1：

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33三、三、A/D转换器A/D转换器是将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以便于计算机进行处理，是模拟系统与计算机之间的接口部件，常用于数据采集系统。

34A/D转换器转换器类型类型u计数型A/D转换器-速度慢、价格低，适用于慢速系统u双积分型A/D转换器-分辩率高、抗干扰性好、转换速度慢，适用于中速系统u逐次逼近式A/D转换器-转换精度高、速度快、抗干扰性差35A/D转换器的工作原理u逐位逼近式A/D转换器u类似天平称重量时的尝试法，逐步用砝码的累积重量去逼近被称物体36A/D转换器的主要性能指标u1.分辨率u反映了A/D转换器对输入微小信号变化的响应能力，即能够分辨的最小模拟量。

例如，对于8位A/D转换器，输入电压满刻度为5V时，则对应输入的模拟电压的分辨率为5V/25519.5mV。

u2.转换精度u反映了A/D转换器实际输出与理想输出的接近程度。

u3.转换时间u指完成一次A/D转换所需要的时间37典型A/D转换器芯片uADC0809是8位、8通道、逐次逼近式A/D转换器，片内有8路模拟开关，可以同时连接8路模拟量，单极性，量程为05V。

片内有三态输出锁存器，可以直接与微机总线相连接。

u该芯片有较高的性能价格比，适用于对精度和采样速度要求不高的场合或一般的工业控制领域。

由于其价格低廉，便于与微机连接，因而应用十分广泛。

38ADC0809的内部结构