微机原理讲义（10)中断AD

1、PAGE 第七章 中断控制器8259A中断控制器的功能是接收多个外部中断源的请求，优先级判断，送CPU的INTR端。中断处理过程中8259A还负责中断的管理，如更高优先级中断的嵌套等。此处介绍Intel系列的8259A工作原理、工作方式、编程方法。8259A有下列工作特点：1片8259能管理8级中断，基本不增加外围电路即可用9片8259管64级8259可编程，使用灵活，可编程实现多种不同的方式。8259A用NMOS工艺制造，只需要一组5V电源。8259A的引腿信号、编程结构和工作原理8259A的外部引腿信号D7D0:这是8根数据引线,较大系统中一般使用总线驱动器8286，小系统直接相连。INT

2、:和CPU的INTR相连,用来向CPU发中断请求.INTA:接收来自CPU的中断应答信号,8259要求应答信号有两个负脉冲组成。图6.1 8259A的外部引腿RD : 读出信号通知8259将某个内部寄存器的内容送到数据总线上WR: 写入信号,通知8259从数据线上接收数据(命令字)CS : 芯片选择信号,通过地址译码逻辑电路与地址总线相连A0 : 用来指出当前8259的哪个端口被访问(奇偶两个端口地址)IR7IR0:这8条引腿用来从IO设备接收中断请求.多片系统中主片从从片接受请求.CAS2CAS0:这3条引腿上的信号用来指出具体的从片。SP/EN：此引腿双向,用途有二.作为输入时为1决定此片

3、为主片；作为输出时,SP/EN引出的信号在数据从8259往CPU传输时，使数据总线驱动器启动。如8259工作于缓冲方式，则为输出，否则为输入信号。为了使所有的数据传输都利用数据总线的低8位，必须把地址总线的A1线和8259的A0端相连，为何如此呢？给8259分配两个相邻的偶地址。8259A的编程结构和工作原理图6.3 8259A的编程结构下半部分有7个(8位)寄存器,均可编程,分为两组.第1组: 4个,容纳初始化命令字(ICW1ICW4)Initialization command word第2组：3个,容纳操作命令字初始化命令由计算机启动程序设定,工作过程中一般不再改变,OCW由中断处理过程

4、动态控制,可被多次设置.8259A处理外部中断的具体过程如下:中断请求寄存器IRR接收外部的中断请求,IRR有8位,分别与IR7IR0相连,有请求则对应位置1,也即作了锁存.中断屏蔽寄存器IMR (OCW1中对应位)决定改为是否被屏蔽(=0未加屏蔽)中断优先级裁决器PR把新进入的中断请求与当前运行的中断相比较,更高级中断嵌套低级中断。当前中断服务寄存器ISR存放正在处理的中断请求如果CPU的IF=1,当前指令执行后可以响应中断,8086往INTA线上回送两个负脉冲,第1个负脉冲到达,8259完成下列3个动作:使IRR的锁存功能失效,不再接受IR07上的请求,直到第2个负脉冲来为止使当前中断服务

5、寄存器ISR中的相应位置1,为中断优先级裁决器提供判断依据使IRR中的相应位清0第2个负脉冲到达时,8259完成下列动作:将中断类型寄存器中的内容ICW2送到数据总线,CPU获得此中断类型码如ICW4中中断自动结束位为1,第2个INTA结束后,ISR中相应位清0 8259A的工作方式8259A有多种工作方式,编程实现,使用太灵活.1. 设置优先级的方式全嵌套方式中断请求按优先级07进行处理，0级中断的优先级最高。特殊全嵌套方式与上面只有一点不同，如有同级中断请求，也会予以响应。一般用于8259级连方式。以便对来自同一从片的不同中断予以响应。优先级自动循环方式一个设备受到中断服务后，优先级自动降

6、为最低。一开始0级最高。优先级特殊循环方式与上面只有一点不同，一开始的最高优先级由编程确定（由OCW2）2. 屏蔽中断源的方式普通屏蔽方式8259A内部有一个屏蔽寄存器IMR,通过OCW1使屏蔽寄存器中的1位或几位置1.相应中断就受到屏蔽。这是暂时的,程序中可以撤销屏蔽(重设OCW1)特殊屏蔽方式如中断处理过程中要对低级中断开放,似乎可以在中断服务程序中用OCW1将屏蔽寄存器中对应本级中断的位置1,使本级受屏蔽,以响应低级中断.但是在当前中断服务寄存器ISR中，ISn已被置1，只要中断处理程序没有发出EOI指令,8259就会禁止比它低级的中断,因ISn未被清0,低级中断仍得不到响应。设置特殊屏

7、蔽方式后，再用OCW1对屏蔽寄存器中某一位置位时，ISn清零.特殊屏蔽方式总是在中断处理程序中使用。结束中断处理的方式8259有两类结束中断方式,自动和非自动(又分为一般和特殊中断结束方式结束方式)中断结束处理,其实就是将ISn清0中断自动结束方式这种方式只能用在只有一片8259，并且多个中断不会嵌套的情况。中断自动结束方式中，系统一进入中断过程，8259就将ISR中的相应位ISn清0。中断自动结束方式的设置很简单，只要8259初始化时置ICW4中AEOI1 一般的中断结束方式用在全嵌套情况下，当CPU用输出指令往8259发一个中断结束命令时，8259就会把ISR中级别最高的非零位置0特殊的中

8、断结束方式非全嵌套方式下，ISR无法确定哪一级中断为最后响应和处理的，无法确定当前正在处理的是哪一级中断。特殊中断结束方式就是在程序中发一条特殊中断结束命令，指出要清除ISR中那个ISn位.(OCW2指出)当OCW2中的EOI=1，SL=1且R=0时为特殊结束，OCW2中的L2L1L0指出具体ISn位.级连方式下不用自动结束方式，中断处理结束时发两次中断结束命令，一次对主片发，另一次对从片发。连接系统总线的方式（两种）缓冲方式多片8259级连的大系统中，8259通过总线驱动器和数据总线相连缓冲方式缓冲方式下，SP/EN会在中断类型码或状态字输出的同时向总线驱动器允许端输出一个低电平，启动总线驱

9、动器。非缓冲方式当系统中只有一片或数片8259时，可以直接与总线相连非缓冲方式ICW4设定非缓冲方式下，SP/EN作为输入端，主片(单片)接高电平，从片接低电平。引入中断请求的方法边沿触发方式，上升沿触发,由ICW1来设置。电平触发方式，响应后要及时撤除高电平，均由ICW1来设置。中断查询方式，特点是：设备仍然往8259发送中断请求信号，但8259不通过INT向CPU请求，8259输入端的中断请求信号可以是上升沿或高电平，ICW1中LTIM位定。CPU内部的中断允许触发位IF复位，禁止了外部对CPU的中断请求。CPU要通过软件查询来确认中断源，从而实现对设备的中断服务。CPU执行的查询软件中必

10、须有查询命令，才能执行查询功能,查询命令是通过往8259发送OCW3实现的。图为查询字格式 中断查询方式一般用在多于64级中断的场合，也可以用在一个中断服务程序中的几个模块分别为几个中断设备服务的情况，8259代替完全查询系统中大部分查询电路的一种工作方式。8259A的初始化命令字和操作命令字8259A的初始化命令字初始化命令字通常是系统开机时，由初始化程序填写的。8259A有两个端口地址，8位机为奇偶两端口，16位机为两连续偶端口。初始化命令字必须按顺序填写，ICW1填入偶地址，其余初始化命令字填入奇地址。ICW1的格式和含义ICW1叫芯片控制初始化命令字，写入偶地址端口(8259的A0=0

11、) ICW2的格式和含义ICW2是设置中断类型码的初始化命令字，高5位决定了哪8类，低3位无影响表6.1 中断类型码与ICW2及引腿序号的关系ICW3的格式和含义（多片才有意义）ICW3是标志主片从片的初始化命令字，写入8259的奇地址端口。ICW4的格式和含义方式控制初始化命令字，写入奇地址端口(ICW1的第0位为1才有必要设)8259的初始化流程在8259 进入工作之前，必须将系统中的每片8259初始化，命令字写入端口，地址由连线决定，初始化流程次序固定。图6.4 8259A的初始化流程图8259A的操作命令字8259A有3个操作命令字OCW13，是在应用程序内部设置的，设置时次序无严格要

12、求，但OCW1必须写入奇地址端口，余为偶地址端口。OCW1：中断屏蔽操作命令字OCW2：设置优先级循环方式和中断结束方式。OCW3：设置和撤销特殊屏蔽方式、中断查询方式、对8259A内部寄存器的读出命令。当OCW3中的P0时，通过使OCW3中的RR位为1，便可构成对8259内部寄存器IRR、ISR的内容。先用输出指令往8259偶地址端口发读出命令，再用输入指令从偶地址端口读取IRR或ISR的内容。8259的屏蔽寄存器IMR的值随时可以通过输入指令从奇地址端口读取。中断状态字寄存器格式为：发出查询命令后从奇地址读的为状态字。OCW2、OCW3都写入偶地址端口，D3位区分。ICW24以及OCW1都

13、写入奇地址端口，8259也不会混淆起来。8259A使用中的一个实际问题中断请求信号的要求问题，电平方式触发时，如不及时撤除会再次响应，但在第1个INTA脉冲结束之前撤除，8259自动假设中断来自IR7可能不是。为此，系统设计时可将IR7对应的中断处理子程序设计成指示和处理中断请求信号出错的程序。8259A使用举例关于中断全嵌套方式的例子系统主程序对8259进行初始化后，如不再写入任何操作命令字，8259即处于全嵌套方式。且IR0优先级最高。高级中断处理结束后，要使较低级的中断处理程序被继续处理必须具备下列条件：高级中断结束前运行一条中断结束命令和中断返回指令。每当CPU响应一个中断，会自动关中

14、断，使IF0。系统真正按照全嵌套方式工作有一定条件：主程序必须执行开中断指令，使IF1，才有可能响应中断。每当进入中断系统自动关中断，中断子程序中必须开中断，才响应高级中断每个中断程序结束必须执行中断结束指令,清除对应的ISn才能返回断点关于如何使用中断结束命令的例子中断结束命令的发出不可过早，以免被低级中断打断。两个重要结论：进入中断处理子程序后，只有执行STI指令，才允许嵌套。进入中断处理程序后STI使IF1,是否继续用OCW2清除对应ISn影响嵌套关于特殊屏蔽方式的例子6.1.6 多片8259A组成的主从式中断系统图6.26是多片8259组成的中断系统原理图如采取缓冲连接方式，只要把主片

15、的SPEN端和数据总线驱动器OE端相连，再把8259的数据线D0D7和驱动器的D0D7相连，从片的SPEN接地即可。要注意，设计译码电路时，每片8259要分配2个相连的奇偶端口地址。中断响应过程：收到第1个INTA后，主片查看ICW3，如某腿无从片，主片自己发送中断类型码ICW2IBM PC/XT系统中只用1片8259，系统启动时执行BIOS中的系统初始化程序，中断请求上升沿有效，中断类型08F0FH，不自动结束，写入1个含EOI的OCW2结束，数据线上有缓冲器，具有中断嵌套方式。系统初始化完毕前屏蔽所有中断。MOV AL,13H ; 写ICW1OUT AL,20H MOV AL,08H ;

16、写ICW2OUT 21H,ALMOV AL,09H ; 写ICW4OUT AL,21HMOV AL,0FFH ; 写OCW1OUT 21H,AL主片初始化与单片相似，但略有差别。从片初始化要注意两点。SNGL也=0，ICW2中ID2-0设置。例2：某80868088最小系统中有1片8259，外设中断从IR7引入，端口地址见图，试找出中断入口并初始化。图中看出端口地址84H、86H，类型码设为C7H。初始化程序如下；见书上181页四、中断控制器、计数器定时器考核点及例题解析6.1 中断控制器、计数器定时器考核要点中断控制器一节为全书学习难度最大的章节，但对8259芯片的考核内容相对说来低于其它芯

17、片，如串并行接口芯片8251、8255，定时器计数器芯片8253等。主要要求掌握相关概念，由于8259初始化控制字和操作命令字多达7个，内容甚多，只要在给出格式的情况下知道含义即可，无需灵活运用，考核主要侧重于概念。6.2中断控制器、计数器定时器例题解析1. 什么叫中断源？一般有几类中断源？答案要点：1中断源引起中断的原因或发出中断申请的来源2分类：外部设备请求中断 如键盘、打印机实时时钟请求中断 如定时器/计数器3) 故障请求中断2. 为什么要设置中断优先级？ 1）两个以上外设同时申请中断需分先后2）有更重要的外设需要处理，需要中断正在执行的中断3. 什么叫矢量中断？请叙述中断矢量号（中断类

18、型）、中断矢量表和中断服务程序入口地址三者的关系。1）矢量中断由请求中断的外部设备接口向CPU提供矢量，CPU根据这个矢量到矢量表中转换表跳转中查找中断服务程序入口地址，而转入不同的中断处理服务程序入口，这种方式很适合于多级中断结构 2） 8088/8086可以处理256种矢量中断，对每种中断都指定一个中断矢量号代码，从0255每一种中断矢量号代码都可以与一个中断服务程序相对应。中断服务程序放在存储区域内，而中断服务程序的入口地址存在内存储器中断矢量表内，当CPU处理中断时，就需要指向中断服务程序入口地址，中断矢量表是中断矢量号与这相应的中断服务程序入口地址之间的转换表。 中断矢量表占用存储器

19、的最低地址区，因为每个中断矢量号要占用4个字节单元。 4. 8086/8088共有多少矢量号？每一个矢量表的几个字节空间？它们的内容是什么？中断矢量表达式位于内存储器的何处？（1）256（2）4字节（3）中断服务程序入口地址存储器的最低1k地址区5. 一片8259A可以管理几级中断源？若系统有22级中断源，该采取什么措施？（1）一片8259A可以管理8级中断源 （2）若系统有22级中断源，应采用3片8259A级连，两个从片16级，主片还剩6脚。 6. 8253有哪几种工作模式？ 模式0计数结束产生中断（阶跃信号发生器）模式1可重复触发的单稳态触发器模式2分频器模式3方波发生器模式4软件触发的选

20、通信号发生器模式5硬件触发的选通信号发生器7. 用8253通道1作为DRAM刷新定时器，动态存储器要求2ms内对全部128行存储单元刷新一遍，假定计数器用的时钟频率为2MHz，问该通道应工作在什么方式？请写出控制字和计数值（用16进制数表示）应工作在方式2，即频率发生器方式。 控制字：54H。 计数器：计数周期为0.5s，两行刷新的最大时间间隔为2ms/128=15.6s，15.6/0.5=31.2，可取计算值为31，符合时间间隔在15.6s以内的要求。 8. 用8253通道2产生1000Hz的音频信号，问该通道应工作在什么方式？（写出方式控制字）应工作在方式3，即方波发生器方式。 控制字：B

21、6H。（有源滤波） 9. 8253的初始化编程分哪几步进行？芯片加电后，其工作方式是不确定的，为了正常工作，要对芯片进行初始化。 初始化的工作有两点；一是向控制寄存器写入方式控制字，以选择计数器，确定工作方式，指定计数器计数初值的长度和装入顺序以及计数值的码制。 已选定的计数器按方式控制字的要求写入计数初值。 五、单元测验1. 若中断矢量号N=13H，计算此中断程序的矢量在矢量表的地址。2. 8259A有哪些寄存器可以被CPU读入？各如何寻址？3. PC/XT与PC/AT对8259A的使用有什么区别？4. 简要说明8259A中断控制器中的IRR、ISR和IMR三个寄存器的功能。5. 在8086

22、/8088指令系统中，有无对TF标志直接置位或复位的指令？6. 用8253通道1产生500Hz的音频信号，假定计数器用的时钟频率为2MHz，请写出计数值（用16进制数表示）。7.如何根据8253的输入时钟频率和所需定时长度求出计数器初值？8.8253内部有几个控制寄存器？作用如何？答案要点：Chapter 10 模数和数模转换10.1概述A/D和D/A转换技术主要用于计算机控制和测量仪表中。连续变化的物理量模拟量。模拟电流模拟电压数字量两步：采样保持和AD转换最终目的是生产过程实施控制，D/A转换技术。教学基本要求模拟接口即模拟量输人输出接口，就是通常所指的模数转换器和数模转换器，这是微机控制

23、系统中不可缺少的部分。本章在简述模拟接口在微机应用系统中的作用之后，着重介绍 DAC 0832和 ADC 0809两种转换器芯片的工作原理及其应用。并简单介绍了采样保持电路和多路转换模拟开关的工作原理及其应用。模拟接口的基本知识，要求达到“识记”层次。模拟接口在微机控制系统中的作用。模模转换和数模转换的概念。模拟信号的采样和保持过程。数模转换芯片的主要性能指标。模数转换芯片的主要性能指标。、数模转换器芯片 DAC 0832，要求达到“领会”层次。DAC 0832的外特性。DAC 0832的数据输出方式。DAC 0832同 CPU的连接方式。、模数转换器芯片 ADC 0809，要求达到“简单应用

24、”层次。 ADC0809的外特性及工作过程。 ADC0809同 CPU的接口技术硬件连接和软件控制程序的编制。、采样保持电路和多路转换模拟开关的工作原理及其应用，要求达到“领会”层次。二、教学重点和难点模拟接口的基本概念。*数模转换的原理及典型芯片 DAC 0832同 CPU的连接与应用。*模数转换的方法和典型芯片 ADC 0809同 CPU的连接与应用。*采样保持电路。*多路转换模拟开关。三、学习要点及教材分析10.1概述A/D和D/A转换技术主要用于计算机控制和测量仪表中。连续变化的物理量模拟量。模拟电流模拟电压数字量两步：采样保持和AD转换最终目的是生产过程实施控制，D/A转换技术连续量

25、控制。测量系统，程序控制系统。10.1.1数模（DA）转换器1.数模转换的原理为了把一个数字量变成模拟量，必须把每一位上的代码按照权来转换为对应的模拟量。集成电路中通常采用T型网络实现数字量到模拟电流的转换，先由DA将数字量转换为模拟电流，再用运放转换为模拟电压。这是最简单的DA转换器，精度不易保证。用T型电阻网络可提高转换精度运算放大器的工作原理和特点一是开环放大倍数非常高；二是阻抗非常大；三是输出阻抗非常小。同相输入端、反向输入端、虚地输入电流IiUi/Ri输出电压Uo-Ro.Ii-Ro.Ui/Ri带反馈电阻的运放的放大倍数为：Uo/Ui=-Ro/Ri书上图7.2（c）的4支路运放输出电压

26、为：Uo-(I1+I2+I3+I4).RoVREF是一个有足够精度的标准电源，R，2R.8R称为权电阻.分辨率和精度分辨率1/(2n1)绝对转换精度相对转换精度转换速率建立时间线性误差T型权电阻网络R,2R,4R,.128R组成的独立权电阻网络工艺上难以实现，产生了图7.4 的T型电阻网络，只要R和2R两种电阻。10.1.2数模转换器件和有关电路分为有无数据输入寄存器两种DA芯片。DAC0832、AD7524有内部寄存器。不带数据输入寄存器的DA芯片的使用。8086执行数据输出指令后，数据在总线上只保持2个CLK，这样模拟量在输出端的出现也会很短暂，难实现控制。图中译码器的接法决定了锁存器的端

27、口地址,当CPU用输出指令往这个端口输出一个数据时,就把累加器中的数据送到锁存器,模拟电压输出。如果DA转换器超过8位,一个锁存器就不够用了,如图所示,CPU通过两条输出指令,执行第1条时,得到局部输入,是个不希望的输出,图8.7的两级缓冲方法,解决此问题.第3条输出指令执行的是伪输出,并没有把数据总线上的数据送到缓冲器,而仅仅是使缓冲器得到一个选通信号，从而，使第一级缓冲器的数据打入第二级缓冲器。具体程序段如下：MOVAL,DATALOUTPORTL,AL；低8位数据送第一级缓冲器MOVAL，DATAHOUTPORTH，AL；高8位数据送第一级缓冲器OUTPORT，AL ；使数据打入第二级缓

28、冲器带有数据输入寄存器的DA芯片的使用。对于内部带有数据输入寄存器的DA芯片，可直接和数据总线相连。DAC0832内部有一个T型电阻网络，用来实现DA转换，它需要外接运放，才能得到模拟电压输出，两级锁存器；第二级锁存信号也叫通道控制信号。可工作在双缓冲方式，即在输出模拟信号的同时可以采集下一个数字。为了用DAC0832进行数模转换，可用两种方法工作。一是使输入寄存器工作在锁存状态；。二是使输入寄存器工作在不锁存状态，DAC寄存器工作在锁存状态DAC0832的3种工作方式双缓冲方式DAC0832内部有两个数据寄存器，双缓冲方式下CPU对芯片两次写操作将数据写入输入寄存器CPU发转换信号转换双缓冲

29、优点：数据接收和转换可同步进行，提高效率，可多通道同时转换。单缓冲方式一个寄存器工作于直通状态，另一个锁存状态。比如WR2和XFER都接地，数据一些入就转换。直通工作方式将CS、WR1、WR2、XFER都接地，数据一写入就转换，但不能直接与CPU数据线相连。DAC0832的主要技术性能电流建立时间 1s分辨率 8位线性误差0.2FSR(Full scale range)非线性误差0.4FSR三种输入方式双缓冲、单缓冲和直通。数字输入与TTL兼容增益温度系数0.002FSR/低功耗20mW单电源+5-+15V参考电压1010V例1:实现1次DA转换假定待转换数据放在1000H单元MOV BX,1

30、000HMOV AL,BXMOV DX,PORTA ;D/A转换器端口号OUT DX,AL例2：锯齿波电压输出MOV DX,PORTAMOV AL,0FFH ;初值为0FFHROTATE:INC ALOUT DX,AL ;OUT后还可以延迟一段时间JMP ROTATE(二)DAC1210美国国家半导体公司生产，12位D/A转换芯片。逻辑结构与0832相似，但有12位数据输入端，8+4位，B1/B2有效才能向8位输入寄存器输入。1.DAC1210的引脚功能CS、WR1、AGND、DI11DI0、VREFRfb：外部运算放大器的反馈电阻接线端DGND、Iout1 Iout2、XFER、WR2 B1

31、/B2：字节控制端，1时12位数同时送输入锁存器。0时12位的低4位送到4位寄存器。2.DAC1210的主要技术指标（同0832）有一个问题必须指出来，就是要正确的处理地线的连接问题。一类是数字电路芯片，一类是模拟电路芯片，“数字地”和“模拟地”要分别连在一起，再连到共地点。现在，再介绍用软件怎样实现书上图7.10中的DA转换MOVBX，1000HMOVAL，BX；数据送AL中MOVDX，PORTA；PORTA为D/A转换器端口号OUTDX，AL看一下怎样利用DA转换器产生一个锯齿电压例2，产生一个锯齿电压。MOV DX，PORTA；PORTA为D/A端口号MOV AL，0FFH；初值为0FF

32、HROTATE：INC ALOUT DX，AL；往D/A输出数据JMP ROTATE 对于锯齿波的周期，可以用延迟进行调整。10.2模数（AD）转换器10.2.1模数转换涉及的参数转换精度转换精度反映了A/D转换器的实际输出接近理想输出的精确程度。A/D转换的精度通常用数字量的最低有效位（LSB）来表示，设最低位对应于模拟量最低有效位的当量。如果模拟量在0.5范围内都产生唯一的数字量，那么这个AD转换器的精度为0LSB. 如在0.75范围内都产生相同的数字量，精度为0.25LSB.转换率完成一次AD转换所需要的时间的倒数，如200ns则5MHz分辨率A/D转换器的分辨率表明了能够分辨最小的量化

33、信号的能力。所以N位AD转换器的分辨率为2N位。10.2.2模数转换的方法和原理计数式AD转换计数式AD转换的原理图Vi是模拟输入电压，D7D0是数字输出，数字输出量又同时驱动一个DA转换器，其输出为Vo。当C1时，计数器从0开始计数，C=0时停止计数。具体工作过程如下：启动信号由高电平变低电平，计数清零，恢复高电平时开始计数，起初Vi大于Vo，C=1，当Vo大于Vi时，C0，停止计数，此时的数字输出就是数字量。信号C的负向跳变也是转换结束信号，通知其他设备转换完成。计数式转换的缺点是速度比较慢。双积分式AD转换双积分式AD转换的电路原理图。双积分转换信号变化过程积分器、比较器、计数器和标准电

34、压源。一开始对模拟量进行固定时间的积分，其值与Vi正比；然后对标准电源反向积分到0，所需时间与Vi成正比，高频测时间即可。特点是精度高、干扰小、速度慢。逐次逼近式AD转换。图7.14逐次逼近AD转换器逐次逼近A/D转换器工作原理图主要由下列几部分组成：(1)模拟输入部分：8路单端输入多路开关，3位地址输入选通。(2)变换部分：控制逻辑提供转换器的时钟CLK和启动信号STRAT，转换结束发EOC信号。逐位逼近寄存器SAR、比较器和电阻网络(3)三态输出缓冲器(4)基准电压输入端REF(+)和REF(-)它们决定了输入模拟电压的最大值和最小值，通常把REF(+)和REF(-)分别接到VCC和GND

35、上，但要满足条件：0Vref(-)Vref(+)Vcc且1/2(Vref(+)+Vref(-)=1/2Vcc（1）模拟输入部分3位地址输入ADDAADDBADDC编码8选1（2）变换部分（四部分）控制逻辑提供转换器的时钟CLK和启动信号START.。逐次逼近寄存器工作时与普通计数器不同，它不是从低位往高位逐一进行计数和进位，而是从高位往低位逐次比较。经过N次比较后，逐次逼近寄存器中的值就是转换结果。转换结束后控制电路送一个低电平作为结束信号，这个信号的下降沿将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，从而得到数字量输出。也称二分搜索法或对半搜索法。速度很快。(二)AD574A综合性能较好的逐次逼

36、近式12位AD芯片，转换时间为25-35s，可以12位转换，也可8位，结果可以12位一起输出，也可以分高8位和低4位两次输出，可以单端或双端输入，片内有时钟。有多种AD574品种。主要引脚：R/C读启动转换信号；A0=0启动1次12位转换；12/8=1表示12位并行输出；STS1正在转换；10Vin模入0-10V双极性-5-+5V；20Vin类似；BIP OFFSET与单双极性有关。2.AD574的控制逻辑和时序CE、CS同时有效，R/C0启动转换；R/C1读出数据A/D转换时序如下：以下时读数据时序3.单极性与双极性输入接线方式A/D转换结果是2进制编码，单双极性接法不同，数值含义不同。见表

37、10-4 P28910.3 CPU与8位、12位接口芯片设BX寄存器中低12位为带转换的数字量START:MOV DX,0250H；DAC1210的基地址 MOV CL,04 SHL BX,CL；BX中的12位左移4位 MOV AL,BHOUT DX,AL；写入高8位INC DX；修改DAC1210端口地址MOV AL,BL；低4位数到ALOUT DX,AL；写入低4位INC DXOUT DX,AL；启动DA转换HLT二、A/D转换器与CPU的接口OUT DX,AL；启动AD转换MOV AL,0BHOUT DX,AL；STARTPB4=0MOV DL,0FEH；8255的C口地址 TEST2:

38、IN AL,DX；读C口状态AND AL,10H；检测EOC状态JZ TEST2;未转换完，再测试MOV DL,0FCH；8255的A口地址IN AL,DX；读转换结果INT 3三、光隔型DA转换模板10.4数据采集系统实例电路组成模拟多路开关、通道译码、差分放大器、A/D转换器、数据总线缓冲器、地址译码、转换控制逻辑4. 用软件和DA转换器来实现AD转换图7.15是用软件和DA实现AD转换的原理电路图下面依照逐次逼近式的原理来看看图7.15电路进行AD转换的过程和软件设计方法。（程序略）比较起来，计数式速度慢但价格低，适用于慢速系统。双积分式分辨率高抗干扰适用于中等速度的系统。用软件和DA实

39、现速度低但省硬件；逐次逼近速度最快。模数转换器和系统连接时要考虑的问题A/D转换芯片有各种型号，既有通用而价廉的AD570等，也由高精度高速的AD574、12位高分辨率的ADC1210，低功耗的AD7574等。不管是哪种型号的AD转换芯片，对外引腿都是类似的：模拟输入信号、数字输出信号、启动转换信号和转换结束信号。输入模拟电压的连接A/D转换芯片的输入模拟电压往往既可以是单端的也可以是差动的，接VIN和VIN-为差动，接VIN和VIN-且其一接地为单端输入。数据输出线和系统总线的连接有一类芯片输出端有可控的三态门，可直接与总线连接。另一类有不受外部控制的三态门，或没有三态门，必须通过IO通道或

40、附加的三态门电路与CPU连接。至于8位以上的AD和系统的连接，考虑输出位数和总线位数的关系，要输出12次启动信号的供给A/D转换器的启动信号一般有两种形式，即电平启动信号和脉冲启动信号。如果中途撤走电平信号，转换就会停止而出错。片选信号和写信号可在片内产生启动脉冲。转换结束信号以及转换数据的读取CPU一般可以采用4种方式与A/D联络读取结果。一是程序查询方式， 二是中断方式，三是CPU等待方式，四是固定延时。如果AD转换时间长，中断效率较高。例1：用带有可控三态门的AD进行AD转换，中断方式传输结果。ADC0804是8位分辨率的A/D，一次转换时间100s,转换精度1LSB。ADC0804的主要硬件特性如下：CS和WR有效时即启动转换。片内有可控制的三态输出门，CS和RD同时有效时即可读出数据。转换结束时INTR端