微型计算机原理与应用 教学课件 王法能 杨永生 主编 潘晓中 周晓娟 副主编 第十三章.pdfVIP

第十三章 A/D和D/A转换器 【本章重点】 本章重点在于介绍A/D和D/A转换 的原理以及它在微型计算机中的应用 。 【本章难点】A/D和D/A转换的原理。 13.1 概 述 u A /D(Analog to Digital模拟/数字转换器 u D/A （Digital To Analog数字/模拟）转换器 u A/D和D/A转换是计算机与外设之间重要的接口电路 之一，在现代计算机检测和控制系统中有着广泛的应 用。 如图13-1所示，是一个由A/D 、D/A转换器构 成的一个闭环实时控制系统的示意图。 图13-1 A/D 、D/A转换器在控制系统中的应用 其过程是：由各种传感器对模拟量进行检测.把它们由非电 量变成电量（电流或电压信号），再经过放大器把它们转变成标 准的电流或电压信号（如0mA-10mA电流，0V-5V电压等），然后 通过A/D转换器将其转换为计算机能够识别的数字量，输入到计 算机中去；计算机对数字量进行处理，并将处理结果经D/A转换 器转换成电流或电压信号，送去控制对象，以实现某种控制。 13.2 D/A转换 13.2.1 D/A转换原理  1.D/A转换的基本概念和方法           u   D/A转换            将这一位一位的二进制数字量转换成与其量值成正 比的电流信号或电压信号。          u  D/A转换的基本原理           是按二进制数的各位代码的数值，将其每一位数字 量所对应的权值转换成相应的模拟量，然后将各模拟量 迭加，其总和就是与数字量成正比的模拟量。如图13-2 图13-2 简单的 D/A转换器 由四部分组成 1)参考电源 2) 电阻网络 3) 电子转换开关 4)运算放大器 2. D/A转换的性能指标 (1)分辨率 D/A转换器的分辨率指最低有效位使输出变化的 程度， 用以确定能由D/A产生的最小模拟量的变化。 (2)精度 D/A转换器的精度是指实际输出值与理论输出值之间的 误差，它表明了D/A转换器的精确程度，影响精度的原因有 失调误差、增益误差、线性误差和微分线性误差等。 误差的方法有两种：绝对精度和相对精度 (3)转换时间 指从D/A转换器输入数字量到建立稳定的输出模拟量信号 时所需要的时间。 (4)动态范围： D/A变换电路的最大和最小的电压输出值范围 13.2.2 DAC0832芯片结构 1. DAC0832 的内部结构和引脚功能 u DAC0832 由一个8位输入寄存器、一个8位 DAC寄存器 和 一个8位D/A转换器及转换控制电路构成。如图13-3所示 u DAC0832为20脚双列直插式封装结构,如图13-4所示。 8 V DI DI 1 REF 3～ 0 8位 8位 8位 I 4～7 OUT2