典型DA转换DAC0832芯ppt课件

1、四、典型四、典型D/A转换转换DAC0832芯芯片片8位并行、中速位并行、中速(建立时间建立时间1us)、电流型、低廉、电流型、低廉(1020元元) 引脚和逻辑构造引脚和逻辑构造 DAC0832与微机系统的衔接与微机系统的衔接 运用举例运用举例 1. 1. 引脚和逻辑构造引脚和逻辑构造 2020个引脚、双列直插式个引脚、双列直插式8位位输入输入存放器存放器8位位DAC存放器存放器8位位D/A转换器转换器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0CSWR1WR2XFERILELELEIOUT1&RFBV cc 芯片电源电压芯片电源电压, +5V+15VVREF 参考电压参

2、考电压, -10V+10V RFB 反响电阻引出端反响电阻引出端, 此端可接运算放大器输出端此端可接运算放大器输出端AGND 模拟信号地模拟信号地DGND 数字信号地数字信号地8位位DAC存放器存放器8位位D/A转换器转换器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位输入输入存放器存放器RFBDI7 DI0 数字量输入信号数字量输入信号 其中其中: DI0为最低位，为最低位，DI7为最高位为最高位8位位DAC存放器存放器8位位D/A转换器转换器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1L

3、ECSWR1WR2XFERILE&8位位输入输入存放器存放器RFB8位位DAC存放器存放器8位位D/A转换器转换器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位输入输入存放器存放器RFB0011ILE 输入锁存允许信号输入锁存允许信号, 高电平有效高电平有效CS 片选信号片选信号, 低电平有效低电平有效WR1 写信号写信号1，低电平有效，低电平有效LE1当当 ILE、CS、WR1同时有效时同时有效时, LE=1，输入存放器的输出随输入而变化输入存放器的输出随输入而变化WR1 , LE=0， 将输入数据锁存到输入

4、存放器将输入数据锁存到输入存放器LE2XFER 转移控制信号，低电平有效转移控制信号，低电平有效WR2 写信号写信号2，低电平有效，低电平有效 当当XFER、WR2同时有效时同时有效时, LE2=1 DAC存放器输出随输入而变化；存放器输出随输入而变化； WR1 , LE=0， 将输入数据锁存到将输入数据锁存到DAC存放器，存放器， 数据进入数据进入D/A转换器，开场转换器，开场D/A转换转换VREF8位位DAC存放器存放器8位位D/A转换器转换器IOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位输入输入存放器存放器RFB0018

5、位位DAC存放器存放器8位位D/A转换器转换器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位输入输入存放器存放器IOUT1 模拟电流输出端模拟电流输出端1 当输入数字为全当输入数字为全1时时, 输出电流最大，约为：输出电流最大，约为： 全全0时时, 输出电流为输出电流为0IOUT2 模拟电流输出端模拟电流输出端2 IOUT1 + I OUT2 = 常数常数255VREF256RFBRFB 2. DAC0832与微机系统的与微机系统的衔接衔接1)单缓冲任务方式单缓冲任务方式一个存放器任务于直通形状，一个存放器任务于直通形

6、状，另一个任务于受控锁存器形状另一个任务于受控锁存器形状 2)双缓冲任务方式双缓冲任务方式 两个存放器均任务于受控锁存器形两个存放器均任务于受控锁存器形状，状，1)1)单缓冲任务方式单缓冲任务方式 : : 一个存放器任务于直通形状，一个存放器任务于直通形状， 一个任务于受控锁存器形状一个任务于受控锁存器形状在不要求多相在不要求多相D/A同时输出时，可以采用单缓冲方式，同时输出时，可以采用单缓冲方式，此时只需一次写操作，就开场转换，此时只需一次写操作，就开场转换，可以提高可以提高D/A的数据吞吐量。的数据吞吐量。+-Voport数数 据据 线线地址地址译码译码PC总线总线IOWA0A9D0D7+

7、5VCSDAC0832DI0DI7IOUT1IOUT2RFBXFER WR2WR1ILE单缓冲任务方式单缓冲任务方式 : : 输入存放器任务于受控形状输入存放器任务于受控形状DACDAC存放器任务于直通形状存放器任务于直通形状PC 总线总线I/O写时序写时序A15A0CLKIOWT4T1T2T3TwD7D0port转换一个数据的程序段：转换一个数据的程序段：MOV AL, data ;取数字量取数字量MOV DX, portOUT DX, ALD/A转换转换IOUT2DI7DI0LEIOUT1LECSWR1ILE&WR2XFER&输入输入存放存放RFB- -+VoIOWA9A0

8、D7D0+5VPC总线总线port地址地址译码译码DAC存放存放port数数 据据 线线地址地址译码译码PC总线总线IOWA0A9D0D7+5VXFERDAC0832DI0DI7+-VoIOUT1IOUT2RFBCS WR1WR2ILE单缓冲任务方式单缓冲任务方式 : : 输入存放器任务于直通形状输入存放器任务于直通形状DACDAC存放器任务于受控形状存放器任务于受控形状PC 总线总线I/O写时序写时序A15A0CLKIOWT4T1T2T3TwD7D0port转换一个数据的程序段：转换一个数据的程序段：MOV AL, data ;取数字量取数字量MOV DX, portOUT DX, ALIO

9、UT2DI7DI0LECSWR1ILE&输入输入存放存放VoD7D0+5VPC总线总线portWR2IOWA9A0XFERD/A转换转换LEIOUT1RFB- -+DAC存放存放地址地址译码译码& 2) 双缓冲任务方式双缓冲任务方式: 两个存放器均任务于受控锁存器形两个存放器均任务于受控锁存器形状状DAC0832PC总线总线数数 据据 线线WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2CS地地址址译译码码A0A9XFERVREF-5V-5Vport1port2DGNDAGND转换一个数据的程序段：转换一个数据的程序段：MOV AL, da

10、ta ;取数字量取数字量MOV DX，port1OUT DX, AL ;翻开第一级锁存翻开第一级锁存MOV DX, port2OUT DX, AL ;翻开第二级锁存翻开第二级锁存IOUT2DI7DI0LECSWR1ILE&输入输入存放存放VoD7D0+5VPC总线总线port2WR2IOWA9A0XFERD/A转换转换LEIOUT1RFB- -+DAC存放存放地地址址译译码码&port1当要求多个模拟量同时输出时，可采用双重缓冲方式。当要求多个模拟量同时输出时，可采用双重缓冲方式。思索：相应的程序如何编写？思索：相应的程序如何编写？地地址址译译码码port1XFERWR2CSW

11、R1ILE+D/A转换转换DI7DI0Vo1port2XFERWR2CSWR1ILE+D/A转换转换DI7DI0Vo2port3DAC0832DAC0832D7D0A9A0IOWPC总线总线+5v+5vcode SEGMENT ASSUME CS: code, DS:codedatav1 DB 11h, 12h, 13h, 14h, 15h, 16h, 17h, 18h, 19h, 1Ahdatav2 DB 21h, 22h, 23h, 24h, 25h, 26h, 27h, 28h, 29h, 2Ahstart: MOV AX, codeMOV DS, AX LEA SI, data_v1L

12、EA BX, data_v2MOV CX, 10next:MOV AL, SI ;取取V1的数据的数据OUT port1, AL ;翻开第一片翻开第一片0832第一级锁存第一级锁存MOV AL, BX ;取取V2的数据的数据OUT port2, AL ;翻开第二片翻开第二片0832第一级锁存第一级锁存OUT port3, AL ;翻开两片翻开两片0832的第二级锁存的第二级锁存INC SIINC BXLOOP nextMOV AH, 4CHINT 21HcodeENDSENDstart编程编程 ：利用上图，将：利用上图，将datav1和和datav2处的两组数据，处的两组数据， 一一对应转换成

13、模拟量同时输出。一一对应转换成模拟量同时输出。3. 运用举例运用举例(调幅调幅例例1 连线如图，计算当数字量为连线如图，计算当数字量为0CDH时的输出时的输出Vo。DAC0832PC总线总线数数 据据 线线WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2DGNDCS地地址址译译码码A0A9XFERVREF-5V-5Vport1port2转换一个数据的程序段：转换一个数据的程序段：MOV AL, 0CDHMOV DX，port1OUT DX, ALMOV DX, port2OUT DX, AL调幅分析：调幅分析： 当数字量为当数字量为0FFH=255时，时，

14、 IOUT1 = Vo = - IOUT1 RFB= - FBREF256R255V256255 VREF所以：所以： 当数字量为当数字量为0CDH=205，VREF= -5V时：时： Vo = - = 4V256205VREF数据线数据线WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2DGNDCS地地址址译译码码A0A9XFERVREF-5V-5Vport1port2留意：留意： Vo的输出与参考电压的输出与参考电压VREF、 以及输出的衔接方法同相还是反相有关。以及输出的衔接方法同相还是反相有关。数据线数据线WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE

15、+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2DGNDCS地地址址译译码码A0A9XFERVREF-5Vport1port24V上例中，假设上例中，假设VREF接的是接的是-10V, 那么那么 Vo = 8V -10V8V10V假设假设VREF接的是接的是10V, 那么那么 Vo = -8V-8V例例2 利用上例连线图，编程输出一锯齿波。利用上例连线图，编程输出一锯齿波。tVo4V0V调频：调频：code SEGMENT ASSUME CS:codestart: MOV CX, 8000H ;波形个数波形个数 MOV AL, 0 ;锯齿谷值锯齿谷值next: MOV DX, port1 ;翻开第一

16、级锁存翻开第一级锁存 OUT DX, AL MOV DX, port2 ;翻开第二级锁存翻开第二级锁存 OUT DX, AL CALL delay ;控制锯齿波的周期控制锯齿波的周期 INC AL ;修正输出值修正输出值 CMP AL, 0CEH ;比较能否到锯齿峰值比较能否到锯齿峰值 JNZ next ;未到跳转未到跳转 MOV AL, 0 ;重置锯齿谷值重置锯齿谷值 LOOP next ;输出个数未到跳转输出个数未到跳转 MOV AH, 4CH ;前往前往DOS INT 21H；子程；子程delay 略略code ENDS END start Vo4V0VCDH4V0VVot实践输出的波形

17、图实践输出的波形图tVo4V0V不是不是第三节第三节 模模/数转换器数转换器一、一、A/D 转换器的根本原理转换器的根本原理(自学自学)二、二、A/D转换器的技术目的转换器的技术目的(自学自学)三、三、A/D转换器及其衔接转换器及其衔接四、典型四、典型A/D转换器转换器一、一、A/D 转换器的根本原理自学转换器的根本原理自学模拟输入量模拟输入量数字输出量数字输出量000001010011000001010011 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7vA/D转换器转换器模拟输入量模拟输入量数字输出量数字输出量工工作作原原理理特特点点计计数数式式结结构构简简单单、原原理理清清楚楚转转换换速速度度

18、慢慢、精精度度低低，实实际际少少用用双双积积分分式式精精度度高高、转转换换速速度度慢慢逐逐次次逼逼近近式式转转换换速速度度较较快快、精精度度较较高高实实际际常常用用高高速速并并行行式式转转换换速速度度快快, ,价价格格高高C为计数器控制端：为计数器控制端： C=1，开场计数；，开场计数； C=0，停顿计数。，停顿计数。q计数式计数式A/D转换由转换由8位位D/A转换器、转换器、8位计数器和比较器组成。位计数器和比较器组成。8 8位位计数器计数器D D7 7-D-D0 08 8位位D/AD/A转换器转换器 A- -+ +CLKCLKEOCEOCS S开场转换开场转换转换终了转换终了C C比较器比

19、较器V Vi iV V0 0CLRCLR模拟输入电压模拟输入电压D/A转换器输出电压转换器输出电压数字量输出数字量输出D0D7计数时钟计数时钟S=0，使，使8位计数器清位计数器清“0，S=1，使计数器预备计数。，使计数器预备计数。启动信号启动信号S： S端端 ：使：使8位计数器清位计数器清“0， S端端 ： 计数器预备计数。计数器预备计数。 8位位D/A转换器：数字量转换器：数字量00H 0V电压输出电压输出Vo。 当当ViVo时，时， C=1, 计数器从计数器从0开场计数，开场计数， 只需只需ViVo ，C=1，计数器不断计数，计数器不断计数， 当当VoVi时时, C=0，计数器停顿计数。，

20、计数器停顿计数。 D7-D0为为Vi所对应的数字量。实现了所对应的数字量。实现了A/D转换。转换。 C的的 表示表示A/D转换终了，转换终了， 可以作为中断恳求信号或作为查询用。可以作为中断恳求信号或作为查询用。.A/D转换时间A/D转换时间V Vi iV V0 0t t0 0S启动S启动EOC结束EOC结束计数式计数式A/D转换时间图转换时间图q双积分式双积分式A/D转换转换q 积分法积分法A/D转换种类：转换种类：q双斜率、单斜率、多斜率三种。双斜率、单斜率、多斜率三种。q仅引见双斜率法又称为双积分仅引见双斜率法又称为双积分法。法。q 双积分式双积分式A/D转换器组成：转换器组成：q 积分

21、器积分器A1；q 零电压比较器零电压比较器A2；q 计数器；计数器；q 控制逻辑；控制逻辑；q 规范电压等。规范电压等。q A1- -+ +V VX XV VN NS S1 1A2- -+ +S S2 2C CV V0101控制逻辑控制逻辑控制逻辑控制逻辑.A/DA/D启动启动A/DA/D终了终了清清0 0溢溢出出进进位位比较器比较器T T 1 1T T 2 2A/D启动A/D启动A/D结束A/D结束V V0101t t0 0t t1 1t t2 2t t3 3V V01m01m模拟输入模拟输入规范电压规范电压双积分式双积分式A/D转换转换A/DA/D转换经过采样和丈量进展二次积分来完成的。转

22、换经过采样和丈量进展二次积分来完成的。任务过程如下：采样和丈量任务过程如下：采样和丈量计数器清计数器清“0 0，启动脉冲将开关启动脉冲将开关S2 S2 瞬时接通，积分器瞬时接通，积分器A1A1输出输出Vo1=0VVo1=0V，采样：采样：开关开关S1 S1 接通模拟输入接通模拟输入VXVX，S2 S2 断开，积分器断开，积分器V xV x为为负负) ) 进展正向积分，采样开场进展正向积分，采样开场, ,积分器积分器Vo1Vo1稍高于地几个毫伏，比较器稍高于地几个毫伏，比较器A2A2输出输出 1 1，计数器开场计数，计数器开场计数，计数器产生溢出，计数器各位清计数器产生溢出，计数器各位清“0 0

23、，采样终了。，采样终了。双积分式双积分式A/D转换转换丈量：丈量：将将S1 倒向规范电压倒向规范电压VN，丈量开场，丈量开场， VN为正电压，进展反向积分。为正电压，进展反向积分。 Vo1高于地电位，比较器输出为高于地电位，比较器输出为1，计数器又开场计数，直到，计数器又开场计数，直到Vo1=0为止，为止， 输出输出A/D终了信号。终了信号。q 采样阶段的正向积分。采样阶段的正向积分。q 设正向积分时间为设正向积分时间为T1，那么积分输出，那么积分输出:q V01= - = - q = q 当当t=t2 时，时，v01m=T1 RC1 21)(ttdtVx111TRCT 21)(ttdtVxV

24、x 21)(1TTdtVxTRC1Vxq分析丈量阶段反向积分分析丈量阶段反向积分:q 设反向积分时间为设反向积分时间为T2，那么，那么:qv01=v01m+ - Ndtq当当t=t3 时，时，v01=0，所以所以 0= v01m- Ndtq即即 = NT2, T2=T1 /vNq假设计数时钟频率为假设计数时钟频率为f，那么根据计数，那么根据计数N可以求得计数时间可以求得计数时间T。q T 1=N 1 /f , T 2=N 2 /f . q N1，VN 知，知， N2 =N1 N q N2 , N2就为就为A/D转换结果。转换结果。 321ttVRC 321ttVRCVxRCT1RCVVxVVx

25、Vxq逐次逼近式逐次逼近式A/D转换转换 逐次逼近式逐次逼近式A/DA/D转换是用得最多的一种方法。转换是用得最多的一种方法。 组成：组成： 8 8位位D/AD/A转换器、比较器、控制逻辑，逐次逼近存放器转换器、比较器、控制逻辑，逐次逼近存放器. . 任务过程：任务过程： 从最高位开场经过试探值逐次进展测试，从最高位开场经过试探值逐次进展测试， 直到试探值经直到试探值经D/AD/A转换器输出转换器输出VoVo与与VXVX相等或到达允许误差相等或到达允许误差范围为止。那么该试探值就为范围为止。那么该试探值就为A/DA/D转换所需的数字量。转换所需的数字量。- -+ +8 8位位D/AD/A转换器

26、转换器缓冲存放器缓冲存放器控制电路控制电路逐次逼近逐次逼近存放器存放器V Vi iV VO O启动信号启动信号CLKCLK转换信号转换信号D D7 7D D6 6D D2 2D D3 3D D4 4D D5 5D D0 0D D1 1比较器比较器逐次逼近式逐次逼近式A/D转换任务原理图转换任务原理图T T1 1T T8 8T T7 7T T6 6T T5 5T T4 4T T3 3T T2 2.5 52.52.53.753.754.3754.3754.694.694.844.844.734.734.804.805 50 0时钟时钟A/DA/D启动启动A/DA/D终了终了V Vi i/V/Vt

27、t逐次逼近式逐次逼近式A/D转换转换如：实现模拟电压如：实现模拟电压4.80V相当于数字量相当于数字量123的的AD转换转换.详细过程如下：详细过程如下： 当出现启动脉冲当出现启动脉冲 时，逐次逼近存放器清时，逐次逼近存放器清“0； 当第一个当第一个 T1 到来，逐次逼近存放器到来，逐次逼近存放器 最高位最高位D7置置“1， 8位位D/A转换器输入为转换器输入为10000000B， 输出输出Vo为满度的一半为满度的一半5V，即满量值的，即满量值的128/255。 假设假设VoVi，比较器输出低电平，比较器输出低电平， 控制电路使逐次逼近存放器最高位控制电路使逐次逼近存放器最高位D7置置“0(反

28、之，置反之，置“1)； 当第二个当第二个 到来，逐次逼近存放器到来，逐次逼近存放器D6位置位置“1， D/A转换器的数字量输入为转换器的数字量输入为01000000B， 输出电压为输出电压为2.5V，VoVi，D 7=0V0Vi，D 7=0010000002.5V0Vi，D 6=1V0Vi，D 6=1011000003.75V0Vi ，D 5=1V0Vi ，D 5=1011100004.375V0Vi ，D 4=1V0Vi ，D 4=1011110004.69V0Vi ，D 3=1V0Vi，D 2=0V0Vi，D 2=0011110104.76V0Vi ，D 1=1V0Vi ，D 1=1011

29、110114.80V0Vi ，D 0=1V0Vi ，D 0=10 0646464+32=9664+32=9664+32+16=11264+32+16=11264+32+16+8=12064+32+16+8=12064+32+16+8=12064+32+16+8=12064+32+16+8+2=12264+32+16+8+2=12264+32+16+8+2+1=12364+32+16+8+2+1=123逐次逼近式逐次逼近式A/D转换转换比较三种比较三种A/D转换方式转换方式 计数式计数式A/D转换速度慢，价钱低，适用于慢速系统；转换速度慢，价钱低，适用于慢速系统； 双积分式双积分式A/D转换分辨

30、率高，抗干扰性好，但转换速度较慢，转换分辨率高，抗干扰性好，但转换速度较慢， 适用于中速系统。适用于中速系统。 逐次逼近型逐次逼近型A/D转换精度高、转换速度快、易受干扰。转换精度高、转换速度快、易受干扰。 微机系统中大多数采用逐次逼近型微机系统中大多数采用逐次逼近型A/D转换方法。转换方法。二、二、A/D转换器的技术目的转换器的技术目的(自学自学)1. 分辨率分辨率2. 转换精度转换精度3. 转换时间和转换率转换时间和转换率1分辨率分辨率指指A/D转换器所能分辨的最小模拟输入量，转换器所能分辨的最小模拟输入量，或指转换器满量程模拟输入量被分别的级数。或指转换器满量程模拟输入量被分别的级数。模

31、拟输入量模拟输入量数字数字输出量输出量000001010011000001010011 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7v输入输入 输出输出 -0.50.5v -0.50.5v 000000 0.51.5v 0.51.5v 001001 1.52.5v 1.52.5v 010010 、 5.56.5v 5.56.5v 110110 6.57.5v 6.57.5v 111 111 在在ADC中，模拟量和数字量之间不是一一对应的关系中，模拟量和数字量之间不是一一对应的关系A/D 分辨率通常用能转换成的数字量位数表示。分辨率通常用能转换成的数字量位数表示。 如：如：8位位A/D转换器的分辨率为

32、转换器的分辨率为8位。位。 10位位A/D转换器的分辨率为转换器的分辨率为10位。位。2转换精度转换精度指在输出端产生给定的数字量，指在输出端产生给定的数字量，实践输入的模拟值与实际输入的模拟值之间的偏向。实践输入的模拟值与实际输入的模拟值之间的偏向。 反响反响ADC的实践输出接近理想输出的准确程度。的实践输出接近理想输出的准确程度。由于在一定范围内的模拟值产生一样的数字量，由于在一定范围内的模拟值产生一样的数字量，取该范围内的中间模拟值计算。取该范围内的中间模拟值计算。常用数字量最低有效位常用数字量最低有效位 LSB 对应模拟量的几分之几表示。对应模拟量的几分之几表示。1 12 2假设假设A

33、DC在在 范围内产生相对应的独一数字量，范围内产生相对应的独一数字量， 称其精度为称其精度为 0LSB1 14 4LSB3 34 4假设某假设某ADC在在 范围内产生相对应的独一数字量，范围内产生相对应的独一数字量， 称其精度为称其精度为1 12 2LSB假设某假设某ADC在在 范围内产生相对应的独一数字量，范围内产生相对应的独一数字量， 称其精度为称其精度为在此基准上定义在此基准上定义ADC精度精度:3转换时间和转换率转换时间和转换率转换时间指完成一次转换时间指完成一次A/D转换所需的时间，转换所需的时间，从启动信号开场到转换终了，得到稳定数字量的时间。从启动信号开场到转换终了，得到稳定数字

34、量的时间。转换率是转换时间的倒数。转换率是转换时间的倒数。三、三、A/D转换器及其衔接转换器及其衔接 1. A/D转换器分类转换器分类2. A/D转换器与系统的衔接转换器与系统的衔接 1. A/D 1. A/D转换器分类转换器分类l 按任务原理分按任务原理分l 按输入方式分按输入方式分l 按输出方式分按输出方式分l 按性能特点分按性能特点分l 按输出能否带三态缓冲分按输出能否带三态缓冲分l 按模拟量输入方式分按模拟量输入方式分l单极性单极性ADCADC、双极性、双极性ADCADCl 按数字量输出方式分按数字量输出方式分l 并行并行ADC、串行、串行ADCl 按任务原理分按任务原理分l计数式计数

35、式ADCADC、 双积分式双积分式ADCADCl逐次逼近式逐次逼近式ADCADC、并行式、并行式ADCADCl 按性能特点分按性能特点分l按分辨率分按分辨率分l4 4位、位、6 6位、位、8 8位、位、1010位、位、1212位、位、1414位、位、1616位、位、 、 、l按转换速度分按转换速度分l 低速、中速、高速、超高速低速、中速、高速、超高速l转换时间分别为转换时间分别为1s1s、1ms1ms、1us1us、1ns1nsl按转换精度分按转换精度分l低精度、中精度、高精度、超高精度低精度、中精度、高精度、超高精度l 按输出能否带三态缓冲分按输出能否带三态缓冲分l带可控三态缓冲带可控三态缓

36、冲ADC ADC 如：如： ADC0809 ADC0809 l不带可控三态缓冲不带可控三态缓冲ADC ADC 如：如： AD570AD570、ADC1210ADC12102. A/D转换器及其衔接转换器及其衔接 1) A/D转换器的典型信号转换器的典型信号 2) A/D转换器各信号与系统的衔接转换器各信号与系统的衔接 1) A/D转换器的典型信号转换器的典型信号A/D转换器转换器模拟量模拟量输入信号输入信号 模拟量输入信号模拟量输入信号A/D转换启动信号转换启动信号 A/D转换启动信号转换启动信号转换完成信号转换完成信号 转换完成转换完成(终了信号终了信号数字量输出信号数字量输出信号 数字量输

37、出信号数字量输出信号2) A/D转换器各信号与系统的衔接转换器各信号与系统的衔接A/D转换器转换器模拟量输入信号模拟量输入信号数字量输出信号数字量输出信号A/D转换启动信号转换启动信号转换完成信号转换完成信号 留意留意A/D转换器允许输入的模拟值范围转换器允许输入的模拟值范围, 不要超出范围不要超出范围 A/D转换器转换器模拟量输入信号模拟量输入信号数字量输出信号数字量输出信号A/D转换启动信号转换启动信号转换完成信号转换完成信号 为充分发扬为充分发扬A/D转换器的分辨率，输入量应与转换量程相称。转换器的分辨率，输入量应与转换量程相称。 模拟量输入信号模拟量输入信号例如例如 某某A/D转换的范

38、围为转换的范围为 010V, 输入的模拟信号为输入的模拟信号为05V， 那么应将输入信号放大那么应将输入信号放大2倍，再送入倍，再送入A/D 进展转换。进展转换。 数字量输出信号数字量输出信号r 输出不带可控三态缓冲器的输出不带可控三态缓冲器的ADCr 输出带可控三态缓冲器的输出带可控三态缓冲器的ADCr 输出位数超越微机数据总线的输出位数超越微机数据总线的ADCPC 总线总线I/O读读 时序时序A15A0CLKIORT4T1T2T3 TwD7D0执行执行 IN AL, DX 时：时：在在IOR的上升沿控制三态门，的上升沿控制三态门，数字量进入数字量进入CPUr 输出不带可控三态缓冲器的输出不

39、带可控三态缓冲器的ADCPC总总线线IOR不带不带可控三态可控三态ADC模拟量模拟量输输 入入数据线数据线地址线地址线 0 0 地地址址译译码码三三态态门门11数字量输出不能直接与总线相连。数字量输出不能直接与总线相连。需加三态门才干与数据总线相连。需加三态门才干与数据总线相连。q 输出带可控三态缓冲器的输出带可控三态缓冲器的ADCPC 总线总线I/O读时序读时序A15A0CLKIOWT4T1T2T3 TwD7D0执行执行 IN AL, DX时：时：在在IOR的上升沿翻开三态门，的上升沿翻开三态门，数字量进入数字量进入CPU数据线数据线带带可控三态可控三态ADC模拟量模拟量输输 入入PC总总线

40、线IOR地地址址译译码码地址线地址线 0 0 11其数字量输出可直接与微机的数据总线相连。其数字量输出可直接与微机的数据总线相连。r 输出数字量位数超越微机数据总线的输出数字量位数超越微机数据总线的ADCPC总总线线数据线数据线 8位位12位位ADC模拟量模拟量输输 入入12位位?ADC的转换结果不能一次进入的转换结果不能一次进入CPU，需按字节分多次读取。，需按字节分多次读取。总线总线12位位A/D转转换换器器数据线数据线D7D0模拟量模拟量输输 入入IOR低低8位位三三态态0 0 地地址址译译码码地址线地址线 0 0 高高4位位三三态态低低8位位高高4位位D3D0port_Lport_H1

41、111读取转换结果到读取转换结果到buffer中中:IN Al, port_LMOV buffer, ALIN AL, port_HMOV buffer+1, AL A/D转换启动信号转换启动信号8位位DAC存放器存放器8位位D/A转换器转换器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LE2IOUT1LE1CSWR1WR2XFERILE1111118位位输入输入存放器存放器q 对对D/A芯片，只需数字信号进入转换电路，芯片，只需数字信号进入转换电路，q 就开场就开场D/A转换，无启动信号。转换，无启动信号。q 对一个延续的模拟信号进展对一个延续的模拟信号进展A/D转换时，转换时

42、，q在一个数据转换完成之后，应再发启动信号，在一个数据转换完成之后，应再发启动信号，q开场下一个数据的转换。开场下一个数据的转换。q 而而A/D芯片，每进展一次数据转换，芯片，每进展一次数据转换，q均受启动信号控制，在启动信号有效之后，均受启动信号控制，在启动信号有效之后，q才开场一次才开场一次A/D转换，得到一个数字量。转换，得到一个数字量。A/D转换器转换器模拟量输入信号模拟量输入信号数字量输出信号数字量输出信号A/D转换启动信号转换启动信号转换完成信号转换完成信号A/D启动信号的方式有电平启动和脉冲启动启动信号的方式有电平启动和脉冲启动 脉冲启动脉冲启动对脉冲启动的对脉冲启动的 ADC，

43、如如ADC0804、ADC0809、ADC1210可用可用CPU执行输出指令时发出的片选信号和写信号组合得到执行输出指令时发出的片选信号和写信号组合得到PC总总线线IOW地地址址译译码码地址线地址线 0 0 11模拟量模拟量输输 入入A/D转换器转换器A/D转换转换启动信号启动信号OUT DX, AL电平启动电平启动 对电平启动的对电平启动的ADC，如，如AD570、AD571、AD572，该信号必需坚持到该信号必需坚持到A/D转换终了，中途不能撤除；转换终了，中途不能撤除；否那么会停顿转换，得到错误结果。否那么会停顿转换，得到错误结果。CPU可经过并行接口对可经过并行接口对ADC芯片发电平方

44、式的启动信号。芯片发电平方式的启动信号。PC总总线线IOW地地址址译译码码地址线地址线 0 0 11模拟量模拟量输输 入入A/D转换器转换器OUT DX, ALA/D转换转换启动信号启动信号数据线数据线锁锁存存器器 转换完成转换完成EOCEOC信号信号A/D转换器转换器模拟量输入信号模拟量输入信号数字量输出信号数字量输出信号A/D转换启动信号转换启动信号转换完成信号转换完成信号A/D 转换需求一定时间，转换需求一定时间，在转换完一个数据之后，在转换完一个数据之后， A/D芯片会发出一个转换完成信号。芯片会发出一个转换完成信号。 (相当于输入设备的预备好信号相当于输入设备的预备好信号) 将将A/

45、D芯片看作一个输入设备，芯片看作一个输入设备， CPU可采用以下可采用以下 四种方法，读取四种方法，读取A/D的转换结果：的转换结果：q 程序延时方式同步方式程序延时方式同步方式q 程序查询方式程序查询方式q 中断方式中断方式q 等待方式等待方式数字量输出信号数字量输出信号A/D转换器转换器模拟量模拟量输入信号输入信号A/D转换转换启动信号启动信号转换完成信号转换完成信号四种方式对四种方式对EOC信号的处置各不一样信号的处置各不一样q 程序延时方式同步方式程序延时方式同步方式A 程序延时方式下，程序延时方式下， A硬件连线上未利用转换完成信号硬件连线上未利用转换完成信号启动启动A/D转换转换读

46、取读取A/D转换结果转换结果延时延时等待等待A/D转换终了转换终了YN转换下一数据转换下一数据?经过查阅手册了解经过查阅手册了解A/D转换一个数据所需时间，转换一个数据所需时间，在在CPU启动启动A/D转换之后，执行一个固定延时程序，转换之后，执行一个固定延时程序， 延时应大于等于延时应大于等于A/D的转换时间，的转换时间，然后然后CPU再读取再读取A/D的转换结果。的转换结果。q 程序查询方式程序查询方式PC总总线线IOR地地址址译译码码地址线地址线 0 0 11模拟量模拟量输输 入入A/D转换器转换器IN AL, DXA/D转换转换完成信号完成信号数据线数据线三三态态门门转换完成转换完成EOC信号经过并行端口，送入信号经过并行端口，送入CPU。在在CPU启动启动A/D转换之后，转换之后，CPU不断查询不断查询A/D的转换终了信号，的转换终了信号，一旦该信号有效，一旦该信号有效， CPU读取读取A/D的转换结果。的转