第10章模数和数模转换.ppt

第十章 模/数和数/模转换 学 习 目 的 通过对本章的学习，您应该能够达到下列要求： 掌握模/数和数/模转换通道的基本组成、模/数与数/模转换器的主要技术指标。 掌握A/D转换芯AD0809及D/A转换芯片DAC0832分别与CPU的连接及应用编程 10.1 概述 10.2 数/模（D/A）转换器 必须要将计算机输出的数字量转换成模拟的电流或电压，这个任务主要由数/模转换器来完成 数/模转换芯片一般内部设有输入锁存器，能将计算机输入给它的数字量锁存下来 需要有一级功率放大电路，将D/A输出的电流或电压放大到足以驱动执行机构 10.2 数/模（D/A）转换器 特点 ： 开环放大倍数非常高 输入阻抗非常大 输出阻抗很小 2. 由并联电阻和运算放大器构成的D/A转换器 10.2.1 数/模转换原理 10.2.2 数/模转换器的指标 分辨率（Resolution） 精度（precision） 量程（满刻度范围——Full Scale Range） 转换时间（Conversion Time） 线性度误差（Linearity Error） 10.2.2 数/模转换器的指标 精度是指转换的结果相对于实际的偏差，精度有两种表示方法。 （1）绝对精度：用最低位（LSB）的倍数来表示，如±（1/2）LSB或±1LSB等。 （2）相对精度：用绝对精度除以满量程值的百分数来表示，例如±0.05%等。 注意：分辨率与精度是两个不同的概念 3）量程（满刻度范围——Full Scale Range） 量程是指允许输入模拟电压的变化范围。例如，某转换器具有0～10V的单极性输入模拟电压的范围，或-5V～+5V的双极性范围，那么，它们的量程都为10V。　 10.2.2 数/模转换器的指标 从启动转换开始直至转换出稳定的二进代码所需的时间称为转换时间。转换时间与转换器工作原理及其位数有关。同种工作原理的转换器，通常位数越多，其转换时间则越长。　 　　5）线性度误差（Linearity Error） 理想的转换器特性应该是线性的，即模拟量输入与数字量输出成线性关系。线性度误差是转换器实际的模拟数字转换关系与理想直线不同而出现的误差，通常用多少LSB表示。　 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 DAC0832是8位双缓冲D/A转换器，片内带有数据锁存器，可与微处理器直接接口。 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 2、DAC0832的引脚功能 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 3、DAC0832的工作方式 双缓冲方式 双缓冲工作方式对输入寄存器和DAC寄存器分别进行控制。 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 3、DAC0832的工作方式 双缓冲方式 双缓冲工作方式对输入寄存器和DAC寄存器分别进行控制。 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 单缓冲方式 在这种工作方式下，使两个寄存器中的任一个处于直通状态。 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 直通方式 这种工作方式是将 、 、 以及 引脚都直接接地，ILE接高电平，芯片就处于直通状态。输入数据就直接送入D/A转换器进行电流转换。 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 例1、DAC0832的外部链接线路如图所示。要使0832实现一次D/A转换，试编程实现。 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 例2、产生一个锯齿电压。 MOV DX，PORTA ；PORTA为D/A端口号 MOV AL，0FFH ；初值为0FFH ROTATE： INC AL OUT DX，AL ；往D/A输出数据 JMP ROTATE 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 10.2.3 DAC 0832的工作方式和应用 MOV AL,96H OUT PORT,AL CALL DELAY MOV AL,0E1H OUT PORT,AL CALL DELAY MOV AL,32H OUT PORT,AL CALL DELAY 10.3 模/数（A/D）转换器 A/D转换器的主要性能指标： 10.3 模/数（A/D）转换器 模/数转换通道的组成 10.3 模/数（A/D）转换器 　信号放大处理电路，接在A/D转换器与传感器之间，用于解决以下存在问题： 　A/D转换器与传感器二者电压不匹配。 　如果是电流型输出传感器，要进行Ⅰ～Ⅴ变换与放大处理，将电流信号对应变换成电压信号。　 10.3 模/数（A/D）转换器 一个数据采集系统（A/D转换）往