计算机控制技术：第二章-系统构成4

1、第二章 计算机控制系统构成第二章第二章 计算机控制系统构成计算机控制系统构成1.1 信号转换信号转换1.2 量化量化 1.3 信号重构信号重构1.4数数/模模(D/A)转换器和转换器和(A/D)转换器转换器1.5 开关量输入输出接口开关量输入输出接口1.6 Z变换变换第二章 计算机控制系统构成定义：是将定义：是将n位数字量转换为模拟信号的器件，也就是位数字量转换为模拟信号的器件，也就是实现零阶保持器功能的、位于数字部件和模拟部件之实现零阶保持器功能的、位于数字部件和模拟部件之间的接口界面。用于重建以数字形式被加工、存储的间的接口界面。用于重建以数字形式被加工、存储的原始模拟信号。它采用电阻网络

2、，借助于一个适当的原始模拟信号。它采用电阻网络，借助于一个适当的模拟参考电压，把代表某量的数字码转换成对应的模模拟参考电压，把代表某量的数字码转换成对应的模拟量（如下图）。拟量（如下图）。1.4 D/A转换器转换器返回本章首页第二章 计算机控制系统构成返回本章首页R-2R网络（简要分析）网络（简要分析）第二章 计算机控制系统构成一、一、 D/A转换器原理转换器原理 先把每一位代码按其先把每一位代码按其“权权”的大小转换成相应的模拟量，的大小转换成相应的模拟量，然后将各模拟分量相加，其总和就是与数字量相应的模拟然后将各模拟分量相加，其总和就是与数字量相应的模拟量量对对n位位D/A转换器，一般通式

3、为：转换器，一般通式为：第二章 计算机控制系统构成二、二、 D/A转换器性能指标转换器性能指标)2/12( )2/11 (nBcnBcUUUU第二章 计算机控制系统构成二、二、 D/A转换器性能指标转换器性能指标第二章 计算机控制系统构成三、三、 D/A转换器的种类转换器的种类第二章 计算机控制系统构成四四、 8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832 1）组成部分）组成部分：8位输入寄存器，8位DAC寄存器，采用T型电阻网络8位D/A转换器，输入控制电路，分辨率为8位，电流输出，稳定时间1微秒，20脚双列直插式封装。第二章 计算机控制系统构成四四、 8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832 2

4、）8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832引脚主要功能：引脚主要功能：第二章 计算机控制系统构成四四、 8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832 2）8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832引脚主要功能：引脚主要功能：第二章 计算机控制系统构成四四、 8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832 2）8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832引脚主要功能：引脚主要功能：第二章 计算机控制系统构成四四、 8位转换器芯片位转换器芯片DAC0832第二章 计算机控制系统构成五五、 8位位D/A转换器接口电路示意图转换器接口电路示意图第二章 计算机控制系统构成五五、 8位位D/A转换器接口电路示意图转换器接

5、口电路示意图D0D7是从CPU过来的8位数据线，也即是需要被转换的数据数据线驱动74LS244三八译码器74LS138VOUT输出对应的模拟电压想输出1.5V电压,该如何?方法:(1.5/5)*256=76.8 通过舍入量化为77 对应4DH写入程序: outp(0 x2000,0 x4D)实际输出为:Uout=77*5/256=1.50V第二章 计算机控制系统构成六六、 DAC0832三种工作方式三种工作方式 直通方式：构成波形发生器场合，数据存在rom中，连续取出送到DAC 单缓冲方式:两个寄存器一个直通方式，另一个锁存数据。一般WR1接CPU系统总线IOW信号。 双缓冲方式：1）实现数据

6、转换与数据输入并行处理，转换速度高。2）多路DAC同步输出第二章 计算机控制系统构成六六、 DAC0832三种工作方式三种工作方式1）直通方式：）直通方式：数据存在rom中，连续取出送到DAC第二章 计算机控制系统构成六六、 DAC0832三种工作方式三种工作方式2 ）单 缓 冲 方 式 ：单 缓 冲 方 式 ： 通 过 一 条 输 出 指 令 启 动通 过 一 条 输 出 指 令 启 动 D / A 转 换转 换outp(0 x320,0 x20)第二章 计算机控制系统构成六六、 DAC0832三种工作方式三种工作方式3）双缓冲方式：双缓冲方式：outp(0 x321,0 x20); out

7、p(0 x320,0 x0);第二章 计算机控制系统构成六六、 D/A转换器接口转换器接口 1. CPU与与D/A转换器间设置接口电路的功能转换器间设置接口电路的功能第二章 计算机控制系统构成六六、 D/A转换器接口转换器接口并行接口芯片：用作并行接口芯片：用作MPU总线和总线和D/A连接连接多路转换器：多路开关，将来自多路转换器：多路开关，将来自D/A转换器输出转换器输出的模拟信号依选通逻辑切换到相应输出通道的模拟信号依选通逻辑切换到相应输出通道上上匹配与处理：调整驱动功率，信号保持等。匹配与处理：调整驱动功率，信号保持等。 2.模拟量输出通道一般结构模拟量输出通道一般结构第二章 计算机控制系统构成六六、 D/A转换器接口转换器接口1）通道数：）通道数：D/A转换器所允许的最大转换频率，及采样转换器所允许的最大转换频率，及采样周期确定周期确定2）每个通道稳定时间：主要由）每个通道稳定时间：主要由D/A稳定时间及后续部件稳定时间及后续部件响应时间决定响应时间决定3）输出分辨率：由每个通道负载特性，线性范围和精度）输出分辨率：由每个通道负载特性，线性范围和精度决定决定4）刷新率：各通道同时刷新，顺序刷新等，随即刷新，）刷新率：各通道同时刷新，顺序刷新等，随即刷新，与各通道采样周期有关与各通道采样周期有关5）模拟量输出：输出模拟电流还是模拟电压，以及输