微机技术9研究报告.ppt

第 9 章 第9章 模拟接口 教学重点 DAC 0832的应用 ADC 0809的应用 模拟量与数字量 模拟量——连续变化的物理量 9.1 模拟输入输出系统 9.2 D/A转换器 模拟量 9.2.1 D/A转换的基本原理 数字量 → 按权相加 → 模拟量 D/A转换器的原理图（1） D/A转换器的原理图（2） D/A转换器的原理图（3） Va＝VREF Vb＝VREF/2 Vc＝VREF/4 Vd＝VREF/8 D/A转换器的原理图（4） Iout1＝I0＋I1＋I2＋I3 ＝VREF/2R×（1/8＋1/4＋1/2＋1） Rfb＝R Vout＝－Iout1×Rfb ＝－VREF×[（20＋21＋22＋23）/24] 9.2.2 DAC转换器的主要参数 1、分辨率：分辨率亦为步电压，即数据加一电压增加的值：分辨率=满刻度值/2N （V/步） 2、误差（精度）：D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差，一般采用数字量的最低有效位为衡量单位，如±1LSB， ±0.5LSB。 3、转换时间：转换需要一定时间，数字量输入到完成转换，输出达到最终值并稳定为止所需的时间。 电流型D/A转换较快，一般在几纳秒到几百微秒。 电压型D/A转换较慢，取决于运算放大器的响应时间。 9.2.3 DAC0832芯片 DAC0832是典型的8位电流输出型通用DAC芯片 DAC0832的内部结构 1. DAC0832的数字接口 8位数字输入端 DI0～DI7（DI0为最低位） 输入寄存器（第1级锁存）的控制端 ILE、CS、WR1 （ ILE需为高电平， CS需为低电平） DAC寄存器（第2级锁存）的控制端 XFER、WR2 直通锁存器的工作方式 两级缓冲寄存器都是直通锁存器 LE＝1，直通（输出等于输入） LE＝0，锁存（输出保持不变） DAC0832的工作方式：直通方式 LE1＝LE2＝1 输入的数字数据直接进入D/A转换器 本课程要求掌握 DAC0832的工作方式：单缓冲方式 LE1＝1，或者LE2＝1 两个寄存器之一始终处于直通状态 另一个寄存器处于受控状态（缓冲状态） DAC0832的工作方式：双缓冲方式 两个寄存器都处于受控（缓冲）状态 能够对一个数据进行D/A转换的同时；输入另一个数据 2. DAC0832的模拟输出 Iout1、Iout2——电流输出端 Rfb——反馈电阻引出端（电阻在芯片内） VREF——参考电压输入端 ＋10V～－10V AGND——模拟信号地 VCC——电源电压输入端 ＋5V～＋15V DGND——数字信号地 单极性电压输出 Vout＝－Iout1×Rfb ＝－（D/28）×VREF 单极性电压输出：例子 设 VREF＝－5V D＝FFH＝255时，最大输出电压： Vmax＝（255/256）×5V＝4.98V D＝00H时，最小输出电压： Vmin＝（0/256）×5V＝0V D＝01H时，一个最低有效位（LSB）电压： VLSB＝（1/256）×5V＝0.02V 3. 输出精度的调整 4. 地线的连接 9.2.4 DAC芯片与主机的连接 DAC芯片相当于一个“输出设备”，至少需要一级锁存器作为接口电路 考虑到有些DAC芯片的数据位数大于主机数据总线宽度，所以分成两种情况： 1. 主机位数等于或大于DAC芯片位数 2. 主机位数小于DAC芯片位数 1. 主机位数大于或等于DAC芯片的连接 MOV AL,BUF MOV DX,PORTD OUT DX,AL 例：通过DA0832输出正向锯齿波 程序举例 MOV DX，21BH MOV AL，80H OUT DX，AL MOV DX，219H MOV AL，10H OUT DX，AL MOV DX，218H MOV AL，0H L1： OUT DX，AL INC AL JMP L1 2. 主机位数小于DAC芯片的连接 数字数据需要多次输出 接口电路也需要多个（级）锁存器保存多次输出的数据 并需要同时将完整的数字量提供给DAC转换器 两级锁存电路 DAC 1210的内部结构 LE为锁存允许， 1=输出跟随输入 0=输出锁存 BYTE1/BYTE2为高低字节控制， 1=锁存高字节，0=锁存低字节 CS、WR1、WR2、XFER需低电平 应用举例 MOV DX，340H ；寻址高8位端口地址 MOV AL，DATAH8 ；传送高8位数据 OUT DX，AL INC DX ；寻址低4位端口地址 MOV AL，DATAL4 ；传送低4位数据 OUT DX，