第9章 模数、数模转换及应用

1、n模拟量模拟量连续变化的物理量连续变化的物理量n数字量数字量时间和数值上都离散的量时间和数值上都离散的量模拟模拟/ /数字转换器数字转换器ADCADCDACDAC数字数字/ /模拟转换器模拟转换器 传感器传感器：能够把非电物理量转换成电量（电流或电：能够把非电物理量转换成电量（电流或电压）的器件，一般传感器由电容、电阻、电感或敏压）的器件，一般传感器由电容、电阻、电感或敏感材料组成，在外加激励电流或电压的驱动下，不感材料组成，在外加激励电流或电压的驱动下，不同类型的传感器会随不同非电物理量的变化，引起同类型的传感器会随不同非电物理量的变化，引起传感器的组成材料发生改变，使得输出连续变化的传感器

2、的组成材料发生改变，使得输出连续变化的电流或电压与非电物理量的变化成正比。电流或电压与非电物理量的变化成正比。 一、传感器（一、传感器（TransducerTransducer） 八选一八选一模拟多路开关模拟多路开关 采样采样/ /保持示意图保持示意图图图 微机系统中的微机系统中的D/A转换环节转换环节 微机D/A转换器N数字量模拟量 DNNAN量程值2图图 D/A转换输出的模拟量曲线转换输出的模拟量曲线0tTA 12N 图图 理想的理想的D/A转换特性转换特性000模拟量模拟量001 010011100101111110数字量数字量 ILE：输入寄存器的允许信号，：输入寄存器的允许信号，高电

3、平有效。高电平有效。ILE信号和信号和CS、共同控制选通输入寄存器。共同控制选通输入寄存器。当当CS、WRl均为低电平，而均为低电平，而ILE为高电平时，输入数据立即被送为高电平时，输入数据立即被送至至8位输入寄存器的输出端（见位输入寄存器的输出端（见图图DAC0832逻辑结构框图）。当逻辑结构框图）。当上述三个控制信号中任一个无效上述三个控制信号中任一个无效时，输入寄存器将数据锁存，输时，输入寄存器将数据锁存，输出端呈保持状态。出端呈保持状态。 IOUTl：电流输出：电流输出1。当。当DAC寄存器中全为寄存器中全为“1”时，输出电流时，输出电流最大，当最大，当DAC寄存器中全为寄存器中全为“

4、0”时，输出电流最小。时，输出电流最小。IOUT2：电流输出：电流输出2。它与。它与lOUTl的关系是：的关系是：IOUTI+IOUT2=常数常数Rfb：内部反馈电阻引脚，该电阻在芯片内，：内部反馈电阻引脚，该电阻在芯片内，Rfb端可以直接端可以直接接到外部运算放大器的输出端。这样，相当于将一个反馈电阻接到外部运算放大器的输出端。这样，相当于将一个反馈电阻接在运算放大器的输入端和输出端。接在运算放大器的输入端和输出端。VREF：参考电压输入端，可接正电压，也可接负电压，范围：参考电压输入端，可接正电压，也可接负电压，范围为为-10V+10V。Vcc：芯片电源。：芯片电源。+5V+15V，典型值

5、为，典型值为+15V。AGND：模拟地。芯片模拟信号接地点。：模拟地。芯片模拟信号接地点。DGND：数字地。芯片数字信号接地点。：数字地。芯片数字信号接地点。 CS1WR2WRXFEF 图图 DAC0832的电压输出电路的电压输出电路 (a) 单极性输出；单极性输出； (b) 双极性输出双极性输出DAC0832(a)RFBIOUT1IOUT2VOUTRP1DAC0832VREFRFBIOUT1IOUT2RP1 5VVOUT1R2 RR0R2 2RR3 2RVOUT(b)REFVD256 REFVD128128 9.2.3 DAC08329.2.3 DAC0832的应用举例的应用举例？DEC A

6、LMOV AL，10110110B ；计数器；计数器2，方式，方式3，二进制计数，二进制计数OUTDX，ALMOV AX，6000MOV DX，023AH OUTDX，AL ；送计数初值低；送计数初值低8位位 MOV AL，AH OUTDX，AL ；送计数初值高；送计数初值高8位位 MOV DX，0219H ；8255A的的B端口端口MOV AL，00010000B ；PB4置置1，GATE2有效有效OUTDX，AL 图图 A/D转换器及其转换情况转换器及其转换情况 (a) A/D 转换器转换器; (b) 输入和输出输入和输出时间时间采样周期0数字量模拟量0A/D转换器模拟量数字量( N 位)

7、( a )( b ) 21图图 理想的理想的A/D转换曲线转换曲线模拟量(V)0123450000010100111001011101111.4221LSB21LSB数字量 2iE图图 ADC0808/0809的结构框图的结构框图逻辑控制和定时电路逐次逼近寄存器SAR256R电阻分压器电压比较器树状模拟开、关阵译码器ABC地址锁存有效ALE8路模拟量选通开关START三态输出数据锁存器GND转换结束EOCIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7D0D1D2D3D4D5D6D7VREF( )8路模拟信号输入A8位A/D转换器通道地址锁存与译码3位地址码输入VREF( )VCC输出有效控制OE(LSB)8位数据输出(MSB)启动CLOCK时钟 1OECLOCKIN22345678910IN7REF( )192021222324IN1111213141516171825262728ADC0808/0809STARTD1IN0ADDCALED7IN3D4D0IN4IN5IN6EOCD3VCCGNDD2REF( )