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单片机第9章 数/模及模/数转换器接口9-1 D/A转换器接口及应用9-2 A/D转换器接口及应用扩展I/O电路的功能：1、速度协调；2、输出数据锁存；3、输入数据三态；4、数据转换： 模拟量→数字量：由A/D转换完成； 数字量→模拟量：由D/A转换完成。单片机和被控实体间的接口示意图举例1：温度测控系统举例2：速度测控系统60K20K+5V+5V+5VGND10K×6220K2.2uAT89C51行程开关1P1.0BISS0001VSSVC行程开关2P1.11M3.3KIB102行程开关3P1.2330KRR2VDD行程开关4P1.310K1MRC2手动开按钮P1.42OUT10n103手动关按钮 P1.5RC110u2IN-LED330K103RR1P1.61IN+2M手动/自动切换V01IN-P3.2/INT0VCCP2.0蜂鸣报警47u电机过热报警47KP2.11OUTA电压过高报警P2.2470u速度异常报警P2.3D103转速检测模块ADC0809P3.0光电隔离电机正转继电器J1P0WRRDALEP1.7S103P3.1电压检测模块电机反转继电器J2GP3.4红外传感器电机温度检测 速度变换继电器J3P3.3/INT1A/D转换举例3：红外线自动门控制系统原理图A1BISS0001161OUT1IN-V0215RR13141IN+RC14132IN-122OUTRC2511VDDRR2610IBVss79Vc8VRF/RESET红外线传感器集成芯片BISS0001特点（1）用CMOS工艺，功耗低。（2）具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配。（3）双向鉴幅器可有效抑制干扰信号。（4）内设延时和封锁定时器，性能稳定，调节范围宽。（5）内置参考电源。（6）工作电压范围宽（3V～5V）。9-1D/A转换器接口及应用9-1-1 D/A转换概述一、D/A（Digit to Analog）转换器： 为把数字量转换成模拟量，在D/A转换芯片中要有解码网络：①权电阻网络；②倒T型电阻网络。T型电阻网络型D/A转换器： D/A转换器的原理： 把输入数字量中每位都按其权值分别转换成模拟量，并通过运算放大器求和相加。根据克希荷夫定律，如下关系成立： I0=20 I1=21 I2=22 I3=23 二、D/A输出形式：①电压；②电流 运算放大器 电压。n位数字量与模拟量的关系式： VO =—VREF×（数字码 / 2n） (VREF —— 参考电压)注：因使用反相比例放大器来实现电流到电压的转换，所以输出模拟信号(VO)的极性与参考电压(VREF)极性相反。三、注意区分D/A内部是否带有锁存器： 与P1、P2接口：不需加锁存器，直接接口。 无锁存器 与P0接口：因P0的特殊功能，需加锁存器。D/A内 如：DAC800、AD7520、AD7521等。 有锁存器：最好与P0直接接口。 如：DAC0832、DAC1230等。四、性能指标：1、分辨率（Resolution）是指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，取决于输入数字量的二进制位数。 2、建立时间（Establishing Time）是描述D/A转换速度的快慢。3、转换精度（Conversion Accuracy）指满量程时DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。 4、偏移量误差（Offset Error）偏移量误差是指输入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值。 5、线性度（Linearity）线性度是指DAC的实际转换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差。主要技术指标：1、分辨率（Resolution）： 对D/A转换器输入量变化敏感程度进行描述，与输入数字量的位数有关。若数字量的位数为n，则分辨率为2－n。数字量位数越多，分辨率就越高。应用时，应根据分辨率的需要选定转换器的位数。注：BCD码输出的A/D转换器用位数表示分辨率。2、建立时间（Establishing Time）：（转换速度） 描述D/A转换速度的快慢。 输出形式为电流的转换器比电压的建立时间短。 D/A转换速度远高于A/D转换。3、转换精度（Conversion Accuracy）： 指满量程时DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。 Rfb输入寄存器DAC寄存器8位DACIOUT1VO-+DI0～7IOUT2LE1ILE与LE2AGNDCS与WR10：锁存；WR2与LE1（LE2）=XFER1：直通。DI0～7：转换数据输入（8位）；CS：片选信号（输入）；ILE：数据锁存允许信号（输入）；XFER：数据传送控制信号（输入）；WR1：第一写信号（输入），与ILE共同控制输入寄存器是数据直通方式还是 数据锁存方式；WR2：第2写信号（输入