单片机： AD、DA转换接口技术.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Single-Chip microcomputer A/D、D/A转换接口技术 1 A/D、D/A转换 单片机应用系统有很多场合是用于信号的检测和对外部设计进行控制，在很多时候是需要对模拟量进行采集，或者处理，这些模拟量涉及温度、速度、压力、电流、电压等量。由于单片机以及计算机的强大计算处理能力，可以将这些模拟量采集到单片机或者计算机中进行处理。 将模拟量信号转换成数字量信号，这便需要用到模/数转换器件，也就是A/D（Analogue/Digital）转换器 将单片机内部输出的数字量控制信号转换成期望的电压或电流等模拟信号。D/A（Digital /Analogue）转换器就可以实现数字量到模拟量的转换。 A/D、D/A转换接口技术 A/D转换 目前使用较多的有逐次逼近式A/D转换器和双积分式A/D转换器两类。逐次逼近式A/D转换器优点是转换速度比较快；双积分式A/D转换器的优点是精度高、抗干扰性好。 由于A/D转换只能是间断性地进行，因此输出的数字量在时间上就是断续的，称为离散量。每一次选取要转换的模拟量就称为信号采样，相邻两次采样的间隔时间称为采样周期，为了保证输出量能充分反映输入量的变化情况，采样周期要根据输入信号的周期来确定，一次A/D转换所需要的时间应该小于采样周期。 将模拟量表示成相对应的数字量称之为量化，由于模拟量在幅值大小上是连续变化的，而数字量则是离散的，所以在转换过程中，不可能对于每一个任意大小的模拟量都会有一个数字量与之相对应，这就会有误差，称为量化误差。 A/D、D/A转换接口技术 A/D转换器的主要性能指标： 分辨率 量程 转换精度 转换时间和速率 温度系数 A/D、D/A转换接口技术 D/A转换 D/A转换进行的是数字量到模拟量之间的转换，也称为数/模转换，能实现这种转换的器件称为D/A转换器。 D/A转换器的基本功能是将一个用二进制的数字量转换成相应的模拟量。实现这种转换的基本方式是，将二进制的每一个数据位对应产生一个相应的电源或电流，而这个电压或电流量的大小正比于相应的二进制的权，最后将这些电压或者电流相加并输出 按照D/A转换器的输入数字量的位数可以将D/A转换器分为8位、10位、12位、16位等类型，位数越高，则D/A转换器的分辨率就越高。 A/D、D/A转换接口技术 D/A转换器的主要技术指标： 分辨率 转换精度 建立时间 A/D、D/A转换接口技术 2 波形发生器的设计 设计任务 设计一个波形发生器，可以产生三角波、锯齿波、方波和正弦波四种信号，可以通过一个按键来控制输出信号的切换。 任务分析及方案的制定 信号的产生可以通过D/A转换器DAC0832来实现，通过单片机向DAC0832发送不同的数据，就可以使DAC0832输出相对应的模拟量信号，从而得到期望得到的波形。 方波信号的产生 锯齿波的产生 三角波的产生 4、正弦波的产生 A/D、D/A转换接口技术 正弦波的产生 A/D、D/A转换接口技术 A/D、D/A转换接口技术 // 波形发生器程序 // 波形依次为：锯齿波、方波、正弦波、三角波 // 由按键选择信号波形输出 // 单片机晶振主频为6MHz #include reg51.h #include mytest.h #define WR P3.6 // 定义P3.6为DAC0832的输入寄存器的写信号WR1， #define CS P3.0 // 定义P3.6为DAC0832的片选信号CS unsigned char k,t; // k为输出信号状态标志，t为发送数据值 A/D、D/A转换接口技术 // 建立一个周期的正弦波数据表，共70个数据 unsigned char code Table [ ]={ 0x7f,0x89,0x94,0x9f,0xaa,0xb4,0xbe,0xc8, 0xd1,0xd9,0xe0,0xe7,0xed,0xf2,0xf7,0xfa, 0xfc,0xfe,0xff,0xfe,0xfc,0xfa,0xf7,0xf2, 0xed,0xe7,0xe0,0xd9,0