第九章MCS-51与DA及AD转换器接口.ppt

单片机应用技术 第九章 MCS-51与D/A及A/D转换器接口 9.1 概述 9.2 D/A转换器及其接口 9.3 A/D转换器及其接口 9.1 概述 概述 概述 概述 概述 概述 概述 概述 概述 概述 9.2 D/A转换器及其接口 9.2.1 D/A转换器 9.2.2 MCS-51和D/A的接口 9.2.1 D/A转换器 9.2.1 D/A转换器 关系式：Vout=K×VR 式中，VR为常量，由参考电压VREF决定；K为 数字量，常为一个二进制数。数字量K的位数通常为8位和12位等，由D/A转换器芯片型号决定。K为n位时的通式为： K= ( bn-1 bn-2…b1 b0 ) B = bn-1×2n-1+ bn-2×2n-2+…+ b×21+ b0×20 式中，bn-1为B的最高位；b0为最低位。 1．D/A转换器的原理 D/A转换器的原理： 把输入数字量中每位都按其权值分别转换成模拟量，并通过运算放大器求和相加（如下页图所示）。根据克希荷夫定律，如下关系成立： I4==23· I3==22· I2==21· I1==20· 1．D/A转换器的原理 D/A 转换器 2．D/A转换器的性能指标 D/A转换器 D/A转换器 D/A转换器 3．DAC0832 1）DAC0832内部结构 DAC0832内部由三部分电路组成（如图9-4所示）。 “8位输入寄存器”、“8位DAC寄存器”、“8位D/A转换电路”由8位T型电阻网络和电子开关组成。 9.2.2 MCS-51和D/A的接口 1．DAC的应用 9.2.2 MCS-51和D/A的接口 2．MCS-51与8位DAC的接口 9.2.2 MCS-51和D/A的接口 3．MCS-51与12位DAC的接口 9.3 A/D转换器及其接口 9.3.1 A/D转换器概述 9.3.2双积分型A/D 转换器工作原理 9.3.3逐次逼近型A/D转换器接口 9.3.1 A/D转换器概述 在单片机测控应用系统中, 被采集的实时信号有许多是连续变化的物理量。 由于计算机只能处理数字量, 因此需要将连续变化的物理量转换成数字量, 即A/D转换。 这就涉及到A/D转换的接口问题。 9.3.1 A/D转换器概述 9.3.1 A/D转换器概述 9.3.1 A/D转换器概述 9.3.1 A/D转换器概述 对于一个模拟信号转换成数字信号所要求的基本部件有： 9.3.1 A/D转换器概述 怎样选择合适的A/D转换器 9.3.2 双积分型A/D 转换器工作原理 1．双积分型A/D转换器工作原理 2．MC14433与MCS-51单片机的接口 3．7109与MCS-51单片机接口 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 A/D转换 2．ADC0808/0809与MCS-51单片机的接口 3．AD574A与MCS-51单片机接口 图9-8 单缓冲方式下的DAC0832 9.2.2 MCS-51和D/A的接口 2．MCS-51与8位DAC的接口 图9-10 8031和两片DAC0832的接口（双缓冲方式） 2．MCS-51与8位DAC的接口 l???DAC1208的内部结构和原理（如图9-11所示） 图9-11 DAC1208内部框图 图9-12 8031和DAC1208 返回本节 9.2.2 MCS-51和D/A的接口 3．MCS-51与12位DAC的接口 l? MCS-51和DAC1208的连接（图9-12示） 返回本章首页 在设计A/D转换器与单片机接口之前, 往往要根据A/D转换器的技术指标选择A/D转换器。 为此, 先介绍一下A/D转换器的主要技术指标。 　　量化间隔和量化误差是A/D转换器的主要技术指标之一。 　　其中: n为A/D转换器的位数。 一、量化间隔(分辨率、精度): 例：某8位ADC的满量程电压为5V，则其分辨率为 5V/255=19.6mV 量化误差有两种表示方法: 一种是绝对误差, 另一种是相对误差。 二、量化误差： 用数字（离散）量表示连续量时，由于数字量字长有限而无法精确地表示连续量所造成的误差。 (字长越长，精度越高) 三、转换时间： 转换一次需要的时间。精度越高（字长越长），转换速度越慢。 四、输入动态范围: 允许转换的电压的范围。如0～5V、0～10V等。 常用的A/D转换方法有计数法、逐次逼近法、双重积分法等。 A/D转换器芯片种类很多, 按其转换原理可分为逐次逼近(比较)式、 双重积分式、 量化反馈式和并行式A/D转