第11章 51单片机与ADDA接口.ppt

第11章 单片机与A/D、D/A接口 11.1 MCS-51与DAC的接口 11.2 MCS-51与ADC的接口 第11章 单片机与A/D、D/A的接口 11.1 MCS-51与D/A转换器的接口 D/A转换原理 D/A转换原理 D/A转换原理 D/A转换器性能指标 并行输入D/A芯片及接口技术 并行输入D/A转换芯片——DAC0832 DAC0832结构 DAC0832的单极性输出电路 DAC0832的双极性输出电路 DAC0832的输出电路 取 R2＝R3＝2R1 得 Vout2＝－(2Vout1＋VREF) 因 Vout1＝－(D/28)×VREF 故 Vout2＝[(D－27)/27]×VREF DAC0832与89C51接口 1）单缓冲工作方式应用 DAC0832内部的两个数据缓冲器有一个处于直通方式，另一个处于受控的锁存方式。 ① 产生锯齿波的程序 ② 产生方波的程序 2） 双缓冲工作方式应用 2）双缓冲工作方式应用 11.2 A/D转换器及接口技术 计算机只能储存和处理二进制形式的数字量，凡遇到有模拟量的地方，就要进行模拟量向数字量转换，这就是模/数转换问题。将模拟量转换成数字量的过程称为A/D转换，与之有关的接口技术称为前向通道接口技术。 因为在单片机应用系统中，常需要将检测到的连续变化的模拟量如温度、压力、流量、速度等转换成数字信号，才能输入到单片机中进行处理，然后再将处理结果的数字量转换成模拟量输出，实现对被控对象的控制。 A/D转换原理 A/D转换器的性能指标 A/D转换器的性能指标 A/D转换器的性能指标 A/D转换器的选择 A/D转换器的选择 A/D转换器的选择 逐次逼近式A/D转换器ADC0809 ADC0809 A/D转换器芯片 ADC0809与MCS-51单片机接口 ADC0809与MCS-51连接可采用查询方式，也可采用中断方式。 ADC0809与MCS-51单片机接口 首先用指令选择0809的一个模拟输入通道，当执行一次对A/D的写操作时，单片机的WR*信号有效，产生启动信号给0809的 START脚，对选中通道转换。 转换结束后，0809发出转换结束EOC信号，该信号可供查询，也可作为向单片机发出的中断请求信号;当执行一次对A/D的读操作时，单片机发出RD*信号,加到OE端高电平，把转换完毕的数字量读出。 * 第11章 常用外围接口芯片 * 主要内容： A/D、D/A转换器及其接口技术。通过本章的学习，了解模拟输入/输出通道设计的基本原理和方法，掌握常用A/D、D/A芯片及其与MCS-51单片机的接口电路与程序设计。 重点和难点: 不同方式的A/D、D/A芯片与MCS-51的接口及其程序设计。 　　数/模转换就是将数字量转换成与它成正比的模拟量。 例如：对于0～5V的直流电压，计算机用8位数字量描述 最小值B = 0对应0V， 最大值B = 255 对应 5V， 中间值B = 127 对应2. 5V 等等。 D/A的任务是接收到一个数字量后，给出一个相应的电压。 比如收到B ，应给出幅度为1.25V 的电压。 权电阻网络D/A转换器： 电路由解码网络、模拟开关、求和放大器和基准电源组成。 权电阻解码网络 求和集成运算放大器 基准参考电压 双向模拟开关 D＝1时接运放 D＝0时接地 设RF=R/2 对于n位的权电阻网络D/A转换器，当反馈电阻取为R/2时，输出电压的计算公式可写成: 输出的模拟电压正比于输入的数字量D，从而实现了从数字量到模拟量的转换。 D/A转换原理 （1）分辨率：指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，即相邻两个二进制码对应的输出电压之差称为D/A转换器的分辨率。 （2）精度：指D/A转换器的实际输出与理论值之间的误差，它以满量程的百分数或最低有效位的分数形式表示。 （3）转换时间：从D/A转换器输入的数字量发生变化开始，到其输出模拟量达到相应的稳定值所需要的时间。 DAC0832是NS公司生产的DAC0830系列产品中的一种8位CMOS数模转换芯片，其特点如下： ① 8位并行D/A转换； ② 片内二级数据锁存，提供数据输入双缓冲、单缓冲、直通三种工作方式； ③ 电流输出型芯片(需外接运放) ,电流稳定时间为1μs,只需在满量程下调整其线性度； ④ 单电源（+5 V～+15 V，典型值+5 V）供电；? ⑤具有双缓冲控制输出； ⑥参考电压为-10～+10V