第13章模拟量输入输出通道.ppt

* 第 13 章 模拟量输入/输出通道 第13章 模拟量输入/输出通道 本章重点： 掌握A/D和D/A转换器接口的工作原理、性能参数和常用接口芯片的功能和应用。 本章难点： 在实际应用中正确地连接A/D和D/A转换器接口芯片，并编写正确的应用程序。 在一个实际的系统中需用传感器把各种物理参数(如压力和温度等)测量出来，并转换为电信号，再经过A/D转换器，传送给微型计算机；微型计算机加工处理后，通过D/A转换器去控制各种参数量。 把模拟量转换成数字量的器件，称为模数转换器，简称为A/D(Anolog to Digit) 。 把数字量转换成模拟量的器件称为数模转换器，简称为D/A(Digit to Anolog)。 一般的A/D转换过程是通过采样、保持、量化和编码4个步骤完成的，这些步骤往往是合并进行的。 13.1 概 述 为了实现数字量到模拟量的转换，必须将每位代码按其权值的大小转换成相应的模拟量，然后将各模拟分量相加，其总和就是与数字量对应的模拟量，这就是D/A转换的基本原理。D/A转换器主要由电阻网络、电子开关、基准电压及运算放大器组成。 13.2 数/模（D/A）转换器接口 13.2.1 D/A转换原理 1. 分辨率 2. 转换精度 3. 线性度 4. 温度灵敏度 5. 建立时间 13.2.3 DAC0832原理及应用 1.主要性能指标 1）8位，单极性，数据线与TTL兼容； 2）二级数据锁存（第一级为输入锁存）； 3）20脚双列直插式封装 13.2.2 D/A转换器性能参数 2.引脚功能 DAC0832有20个引脚，按双列直插式排列。引脚图如图所示，具体功能如下： DI7～DI0 8位数字量输入端。 ILE允许输入锁存信号，高电平有效。 13.2.3 DAC0832原理及应用 输入寄存器选择信号，低电平有效，它和ILE信号一起来决定 是否起作用； 输入寄存器的写选通信号， 必须和 、ILE同时有效； 13.2.3 DAC0832原理及应用 传送控制信号，用来控制 是否起作用。 写信号2，在传送控制信号有效的情况下，用它将输入寄存器的数字传送到DAC寄存器，同时D/A转换器开始转换。 13.2.3 DAC0832原理及应用 Vcc 芯片逻辑电源，范围为+5～+15V。 AGND 模拟量地。 DGND 数字量地。 IOUT1 模拟电流输出1，当DAC寄存器中全为1时，输出电流最大，当DAC寄存器中全为0时，输出电流为0。 13.2.3 DAC0832原理及应用 IOUT2 模拟电流输出2， IOUT2为一个常数和 IOUT1的差。 Rfb 反馈电阻引出端。反馈电阻被制作在芯片内，用做外接运算放大器的反馈电阻，它与内部的R-2R电阻相匹配。 VREF 参考电压输入端，它的范围为-10～+10V。 13.2.3 DAC0832原理及应用 3.数/模转换器的应用 DAC0832内部有两个寄存器，可以工作在直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。如果工作在直通方式，则没有锁存功能：如果工作在缓冲方式，则有一级或二级锁存能力。 13.2.3 DAC0832原理及应用 3.数/模转换器的应用 1) 单缓冲方式 DAC0832工作在单缓冲方式下的一种连接电路如图13-15所示。 在实际应用中，经常需要用到一个有规律变化的电压去控制某个过程。可以利用D/A转换器产生各种波形，如方波、三角波、锯齿波以及它们的复合波形和不规则波形等。 13.2.3 DAC0832原理及应用 1) 单缓冲方式 编程改变0832输入的数字量，在VOUT产生方波、三角波、锯齿波。设DAC的输入寄存器的地址为FFF0H。 ① 锯齿波 MOV DX，0FFFOH MOV AL，00H L1：OUT DX，AL INC AL JMP L1 1) 单缓冲方式 ②三角波 MOV DX，0FFF0H MOV AL，00H L1：OUT DX，AL INC AL JNZ L1 MOV AL，0FFH L2：OUT DX，AL DEC AL JNZ L2 JMP L1 ③ 方波 MOV