第六章 数模和模数转换接口课件.ppt

第六章 数/模和模/数转换接口 数/模和模/数转换电路的概念 在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统中，被控制或被测量对象的有关变量，往?往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、速度等物理量。这些模拟量必须转换?成数字量后才能输入到计算机进行处理。计算机处理的结果，也常常需要转换为模拟信?号，驱动相应的执行机构，实现对被控对象的控制。若输入是非电的模拟信号，还需通过?传感器转换成电信号。实现模拟量变换成数字量的设备称为模数转换器(A／D)，数字量转?换成模拟量的设备称为数模转换器(D／A)。 具有模拟量输入和模拟量输出的MCS-51应?用系统结构 14.2.1 DAC0832的引脚功能 DAC0832是一典型的8位并行D/A转换器。为20引脚的双列直插式封装 DAC0832内部主要由两个8位的寄存器和一个8位的D／A转换器及一些控制逻辑组成。其内部结构及引脚排列如下图所示。 14.2.2 DAC0832的工作方式 14.3 DAC0832与单片机的接口及应用 图中为采用单缓冲工作方式的一路D／A输出与8051单片机的连接图。图中采用将芯片两级寄存器的控制信号并接的方式，即将DAC0832的/WR1和/WR2并接后与805l的/WR信号线相连，/CS和/XFER并接后与P2.7相连，并将ILE接高电平。在这种工作方式下，输入数据在控制信号的作用下，送入DAC寄存器，再经D／A转换输出一个与输入数据对应的模拟量。 D/A转换程序设计 图中的接法是采用线选法把DAC0832当作8031扩展的一个并行I／O口，当P2.7=0时，则信号/CS和/XFER有效，当P3.6=0时，则信号/WR1和/WR2有效，将一个8位数据送入DAC0832完成转换的指令如下： #include reg51.h//包含头文件reg51.h sbit DA_CS=P2^7;//定义DA的CS端口 sbit DA_WR=P3^6;//定义DA的WR端口 void delayms(unsigned int);//声明delayms函数 void main() { DA_CS=0;//DAC0832的/CS和/XFER引脚有效 DA_WR=0;//DAC0832的/WR1和/WR2引脚有效 while(1) { //把数字量55H送到P0转换为模拟量 P0=P1; delayms(50);//延时50ms } } //延时函数 void delayms(unsigned int xms) { unsigned int i,j; for(i=xms;i0;i--) for(j=110;j0;j--); } 14.4 A/D转换器的介绍 用于模／数(A/D)转换的集成芯片种类很多，按其转换原理可分为计数比较型、逐次逼?近型、双积分型等等。不同A／D转换器芯片在速度、精度和价格上均有差别，其分辨率?(输出转换结果的二进制数或BCD码位数)也有8位、10位、12位及16位等多种，这也是?应用选型时应主要考虑的因素。? 由于逐次逼近法A／D转换器在精度、速度和价格上都适中，8位的分辨率也可满足一般?的应用要求，是最常见的A／D转换器件。下面我们主要介绍逐次逼近型A／D转换器的工作?原理及典型芯片ADC0809与单片机的接口方法。 A/D转换器的工作原理 14.5 ADC0809芯片结构及引脚 ADC0809是一典型的逐次逼近型8路模拟量输入、8位数字量输出的A/D转换芯片，采?用CMOS工艺制造，28引脚双列直插式封装。图为ADC0809的内部结构逻辑?图，和ADC0809的?引脚图。 ADC0809芯片引脚功能 * 模数＼数模转换技术是数字测量和数字控制领域中的一个专门分支。在微电子技术已?取得巨大成果的今天，对那些具有明确应用目标的单片微机产品的设计人员来说，只需?要合理地选用商品化的大规模A／D、D／A电路器件，了解它们的功能和接口方法即可。 DI0~DI7：8位数据输入引脚。逻辑电平与TIL兼容。 ILE：输入数据锁存允许端，高电平有效。 /CS：芯片片选输人端，低电平有效。 /WR1：输入寄存器的写信号，低电平有效。当/CS 、ILE及信号/WR1同时有效时，DI0~DI7的数据被锁存到输入寄存器。 /XFER：数据传送控制器信号，低电平有效。 /WR2：DAC寄存器的写信号，低电平有效。当/WR2和/XFER信号同时有效时，将输入寄存器中的内容锁存到DAC寄存器中。 VREF：基准参考电压源输入端。电压范围：－10~+10V IOUT1：输出电流1。其值随转换的输入数据线性变化，输入数据为0FFH时，IOUT1输出最大，输入数据为00H时，IOUT1输出最小。 IOUT2：输出电流2。 RFB：芯片