第十一章MCS-51的模拟量输入输出0.ppt

第十一章MCS-51的模拟量输入输出 课程主要内容 (1)ADC的基本原理及性能指标 (2)A/D转换的实现（ADC0809） (3)DAC的基本原理及性能指标 (4)D/A转换的实现（DAC0832） 1.A/D转换器的分类 常见的A/D转换器的工作原理及应用特点 逐次逼近式A/D转换器 将输入模拟信号与推测信号比较，调节推测信号逼近输入信号，直至两者相等； 精度、速度和价格都适中，是最常用的A/D转换器件。 双积分式A/D转换器 采用输入模拟信号与标准电压反向积分的方法，完成模拟信号的转换； 精度高、抗干扰性好、价格低廉,但转换速度慢，得到广泛应用。 V/F变换式A/D转换器 将输入模拟信号转化为线性对应的频率信号，通过测量频率实现模拟信号的转化； 适于转换速度要求不太高，远距离信号传输。 2.A/D转换器的主要技术指标 (1)转换时间和转换速率 完成一次转换所需要的时间。 转换时间的倒数为转换速率。 并行式：20-50ns，速率为50-20M次/s； 逐次比较式：0.4μs，速率为2.5M次/s。 2.A/D转换器的主要技术指标 (3)分辨率 用输出二进制位数或BCD码位数表示，分辨率为1LSB。 例如：AD574，二进制12位，即用212个数进行量化， 分辨率=1/212=0.24‰。 又如：MC14433，三位半，若满字位为1999， 分辨率=1/1999=0.05%。 3.A/D转换器的选择 （2）A/D转换器转换速率的确定 低速：转换时间从几ms到几十ms。 中速：逐次比较型的A/D转换器的转换时间可从几μs ~100μs左右。 高速：转换时间仅20~100ns。适用于雷达、数字通讯、 实时光谱分析、实时瞬态纪录、视频数字转换 系统等。 （3）是否加采样保持器 直流和变化非常缓慢的信号可不用采样保持器。其他情况都要加采样保持器。 根据分辨率、转换时间、信号带宽关系，决定是否要加采样保持器： 如果是8位ADC，转换时间100ms，无采样保持器， 信号的允许频率是0.12Hz。 （4）工作电压和基准电压 选择使用单一+5V工作电压的芯片，与单片机系统 共用一个电源比较方便。 基准电压源是提供给A/D转换器在转换时所需要的 参考电压，在要求较高精度时，基准电压要单独用高精度稳压电源供给。 1.ADC0809的引脚及结构 1.ADC0809的引脚及结构 2.ADC0809与8031接口电路设计1 编程要点： 要求：设计程序实现对8路模拟信号的采样，并把数据存储在RAM区30H~37H中。 要求：编程实现对第0路模拟信号的采样并实时在LED显示器上显示采样值，待显示的采样值存放在RAM区30H、31H中。 主要技术指标 (1)分辨率 (2)建立时间 描述DAC转换快慢的参数，表明转换速度。 定义：从输入数字量到输出达到终值误差(1/2)LSB时 所需的时间。 (3)精度 精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。 位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器 精度会有所不同。例如，某型号的8位DAC精度为0.19%， 另一型号的8位DAC精度为0.05%。 1.DAC0832的引脚及结构 1.DAC0832的引脚及结构 Vout= －（B/256）* VRFE 3.DAC0832与8031单缓冲接口电路设计 地址: 8000H 锯齿波： 三角波： 矩形波： 讨论： 4.DAC0832与8031双缓冲接口电路设计 谢谢大家！ 温度 压力 流量 速度 传感器 电压 电流 A/D转换器 （ADC） D/A转换器 （DAC） 11.1 ADC的基本原理及性能指标 A/D转换器 直接A/D转换器 间接A/D转换器 电荷再分配A/D转换器 逐次逼近式A/D转换器 跟踪计数式A/D转换器 串联方式A/D转换器 并联方式A/D转换器 串并联方式A/D转换器 单积分型A/D转换器 双积分型A/D转换器 多重积分型A/D转换器 脉宽调制积分型A/D转换器 电压/时间变换型 非反馈比较型 反馈比较型 电压/频率变换型A/D转换器（V/F变换器） 式A/D转换器（V/F变换器） (2)转换精度 一个实际ADC与一个理想ADC在量化值上的差值。 可用绝对误差或相对误差表示。