微机原理及接口技术9章ADDA

1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术第九章第九章 A/D /DA概述 由于实际的信号往往是模拟信号，要用计算机对这些实际信号进行处理和控制，必须首先将模拟信号转换为数字信号；而计算机处理的结果要对外部的模拟世界产生作用，也往往要先转换为模拟信号，再进行输出。 所以数模和模数转换往往是一个实际的实时控制系统中不可缺少的一个部分。概述 实时系统的一般框图： 在通信系统中也经常将模拟信号转换为数字信号进行传输。生产或实验过程计算机传感器1传感器 n执 行 部件nD/An D/A1 A/Dn A/D1执 行 部件1物理量数字电信号模拟电信号模拟电信号模拟电信号模拟电信号数字电信号数字电信号数字电信号物

2、理量物理量物理量数/模(D/A)转换器（DAC） 将各位的数字量加权变为模拟量,相加得到的总模拟量。D/A转换器的基本要求是输出模拟量的大小和数字量的大小成正比。 最容易理解的数模转换器是权电阻DAC。 不同分支的电阻有不同的权，分别用电子开关来控制。数/模(D/A)转换器（DAC）数/模(D/A)转换器（DAC） DAC的分辨力（分辨率）：一个n位二进制DAC的分辨率可以表示为： 转换精度：分绝对精度和相对精度。 绝对精度：输出电压接近理想值的程度。 相对精度：绝对精度相对于满量程输出的百分比。或用LSB的几分之几表示。一般是1/2LSB。121n数/模(D/A)转换器（DAC） 转换速度：

3、模拟输出电压的最大变化速度。 建立时间：得到输出规定值的时间。 线性误差：实际转换特性偏离理想转换特性的最大值。 理想的单极DAC的输出电压：refnVN2VO 实现D/A转换器和微型计算机接口技术的关键是数据锁存问题。有些D/A转换器芯片本身带有锁存器，但也有些D/A从转换器芯片本身不带锁存器。此时一些并口芯片如8212，74LS273及可编程的并行I/O接口芯片8255A均可作为D/A转换的锁存器。数/模(D/A)转换器（DAC）数/模(D/A)转换器（DAC） 不带数据输入寄存器的DAC的使用数/模(D/A)转换器（DAC） 不带数据输入寄存器的DAC的使用数/模(D/A)转换器（DAC

4、） 带有数据输入寄存器的DAC芯片DAC0832数/模(D/A)转换器（DAC） DAC0832的单缓冲工作方式数/模(D/A)转换器（DAC） DAC0832的双缓冲工作方式模/数(A/D)转换器（ADC）在实际应用中常会遇到这样的问题，有些模拟量或模拟数在实际应用中常会遇到这样的问题，有些模拟量或模拟数据，需要测量它们的值，如温度、压力等据，需要测量它们的值，如温度、压力等模拟量区别于数字量，它的值随时间连续变化，测量时，模拟量区别于数字量，它的值随时间连续变化，测量时，锁定当前时刻的值，把它数字化，变为计算机所能识别锁定当前时刻的值，把它数字化，变为计算机所能识别的的0101序列，然后显

5、示在屏幕上，告知用户。序列，然后显示在屏幕上，告知用户。在这个过程当中在这个过程当中被测对象被测对象 : : : : 多路选择控制多路选择控制 信号拾取传感器（一门学问）信号调节调理电路（可缺）多路开关A/D系统模/数(A/D)转换器（ADC）一、模拟量转换为数字量，一般经过三个一、模拟量转换为数字量，一般经过三个步骤：步骤： 采样、量化、编码采样、量化、编码二、二、A/DA/D的性能指标：的性能指标：1 1、分辨率：取决于数字码的位数、分辨率：取决于数字码的位数 由于位数有限，使得量化误差存在由于位数有限，使得量化误差存在2 2、转换速度：速度快，实时性好、转换速度：速度快，实时性好3 3、

6、转换精度、转换精度4 4、环境参数、环境参数模/数(A/D)转换器（ADC）一、一、A/DA/D接口芯片的原理：接口芯片的原理：1 1、计数式、计数式ADCADC2 2、逐次逼近式、逐次逼近式ADCADC3 3、双积分式、双积分式ADCADC二、接口芯片与二、接口芯片与CPUCPU的连接问题：的连接问题：1 1、有些芯片内部有输出锁存器，有些没有，如、有些芯片内部有输出锁存器，有些没有，如果没有，则需要外接输出锁存果没有，则需要外接输出锁存2 2、可以采用查询、中断或、可以采用查询、中断或DMADMA方式传送数据方式传送数据模/数(A/D)转换器（ADC） A/D转换器芯片ADC0809模/数(A/D)转换器（ADC）