数模转换与模数转换接口及其应用幻灯片.ppt

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1、数模转换与模数转换接口及其应用第1页，共51页，编辑于2022年，星期六概述 A/DA/D和和D/AD/A转转换换器器是是把把微微型型计计算算机机的的应应用用领领域域扩扩展展到到检检测测和和过过程程控控制制的的必必要要装装置置，是是把把计计算算机机和和生生产产过过程程、科科学学实实验验过过程程联联系系起起来来的的重重要要桥桥梁梁。下下图图给给出出了了A/DA/D、D/AD/A转转换换器器在在微微机机检检测测和和控控制制系系统统中的应用实例框图。中的应用实例框图。第2页，共51页，编辑于2022年，星期六第3页，共51页，编辑于2022年，星期六10.1DA转换器及其接口技术一、一、DA转换器及

2、其接口转换器及其接口D/A转换器的功能是把二进制数字量电信号转换为与其数值成正比的模拟量电信号。在D/A参数中一个最重要的参数就是分辨率，它是指输入数字量发生单位数码变化时，所对应输出模拟量(电压或电流)的变化量。第4页，共51页，编辑于2022年，星期六分辨率是指输入数字量最低有效位为1时，对应输出可分辨的电压变化量U与最大输出电压Um之比，即分辨率分辨率=1/(21)n第5页，共51页，编辑于2022年，星期六最小阶梯电压参考电压最小阶梯电压参考电压*分辨率分辨率 =参考电压参考电压/(2n1)第6页，共51页，编辑于2022年，星期六第7页，共51页，编辑于2022年，星期六第8页，共5

3、1页，编辑于2022年，星期六实现D/A转换器和微型计算机接口技术的关键是数据锁存问题。有些D/A转换器芯片本身带有锁存器，但也有些D/A从转换器芯片本身不带锁存器。此时一些并口芯片如8212，74LS273及可编程的并行I/O接口芯片8255A均可作为D/A转换的锁存器。第9页，共51页，编辑于2022年，星期六第10页，共51页，编辑于2022年，星期六数据CSWR输出8255数据输出WRADAD第11页，共51页，编辑于2022年，星期六二、并行二、并行8位位D/A转换芯片转换芯片AD558及其接口及其接口1、AD558的内部结构框图第12页，共51页，编辑于2022年，星期六第13页，

4、共51页，编辑于2022年，星期六2、AD558与PC机的连接图第14页，共51页，编辑于2022年，星期六CODESEGMENASSUMECS：CODESTART:MOVCX,256MOVAL,0LOOP1:OUT30C,AL；输出AL内容CALLDELAY；延时INCAL；AL内容加1LOOPLOOP1；循环256次JMPSTART；重新输出下一；个锯齿波第15页，共51页，编辑于2022年，星期六DAC0832逻辑结构框图逻辑结构框图第16页，共51页，编辑于2022年，星期六AGNDDGNDUCCUREFILERfbD7D0+5VIOUT1IOUT2+Uo228hDBWR第17页，共5

5、1页，编辑于2022年，星期六三、串行8位D/A转换器TLC5620第一级缓冲第二级缓冲 第18页，共51页，编辑于2022年，星期六数据写入方式数据写入方式(LDAC更新更新DAC输出输出)数据写入方式数据写入方式(LOAD更新更新DAC输出输出)第19页，共51页，编辑于2022年，星期六TLC5620与与8255A的连接的连接第20页，共51页，编辑于2022年，星期六MOV CL,5；先把；先把AX内容左移内容左移5位位SHL AX,CLMOV DX,AX；DX为串行输出的数据为串行输出的数据,最高位为通道选择最高位为通道选择MOV CX,11；循环；循环11次次DAC_PROC1:M

6、OV AL,0；预置对；预置对DATA线的置位复位字线的置位复位字SHL DX,1；取串行输出位；取串行输出位ADC AL,0；把串行输出位送到置位复位字的第；把串行输出位送到置位复位字的第0位位OUT 86H,AL；把；把DATA线上串行输出位内容线上串行输出位内容MOV AL,00000010B；发送；发送CLK负脉冲负脉冲OUT 86H,ALMOV AL,00000011BOUT 86H,ALLOOP DAC_PROC1；循环；循环第21页，共51页，编辑于2022年，星期六四、12位DA转换及接口第22页，共51页，编辑于2022年，星期六10.2AD转换器及其接口技术 分辨率指分辨率

7、指分辨率指分辨率指A/DA/D转换器对输入模拟信号的分辨能力。通常用转换器对输入模拟信号的分辨能力。通常用转换器对输入模拟信号的分辨能力。通常用转换器对输入模拟信号的分辨能力。通常用数字输出最低位（数字输出最低位（数字输出最低位（数字输出最低位（LSBLSB）所对应的模拟输入的电平值表示。如）所对应的模拟输入的电平值表示。如）所对应的模拟输入的电平值表示。如）所对应的模拟输入的电平值表示。如A/DA/D转换器的输出为转换器的输出为转换器的输出为转换器的输出为 12 12 位二进制数，最大输入模拟信号为位二进制数，最大输入模拟信号为位二进制数，最大输入模拟信号为位二进制数，最大输入模拟信号为 1

8、0V10V，则其分辨率为，则其分辨率为，则其分辨率为，则其分辨率为分辨率分辨率分辨率分辨率10/(210/(2N N 1)10/21)10/2N N 2.44mV 2.44mV 第23页，共51页，编辑于2022年，星期六10.2AD转换器及其接口技术一、一、A/D转换原理转换原理 常用的A/D有并行A/D、逐次逼近A/D、双积分A/D。第24页，共51页，编辑于2022年，星期六1.计数斜波式计数斜波式A/D转换器转换器 第25页，共51页，编辑于2022年，星期六DA8255比较器模拟输入第26页，共51页，编辑于2022年，星期六 2.逐次逼近式逐次逼近式A/D转换器转换器 100000

9、00D71000000D7D6100000D7D6D5D4D3D2D1D0DHPC0第27页，共51页，编辑于2022年，星期六Ui=163mV的逐次比较过程第28页，共51页，编辑于2022年，星期六第29页，共51页，编辑于2022年，星期六3.双积分型双积分型A/D转换器转换器计数器第30页，共51页，编辑于2022年，星期六充电时间充电时间T1 放电放电T2充电时间V0Vi*T1/放电时间V0VR*T2/=0T2=（T1/VR）*Vi在实际测量中在实际测量中T1，VR固定固定第31页，共51页，编辑于2022年，星期六4.并行比较型并行比较型A/D转换器转换器第32页，共51页，编辑于

10、2022年，星期六类型类型类型类型逐位比较型逐位比较型逐位比较型逐位比较型双积分型双积分型双积分型双积分型并行比较型并行比较型速度速度速度速度中中中中慢慢慢慢快快快快分辨率分辨率分辨率分辨率8 8 8 814141414位位位位1010101020202020位位位位8 8 8 812121212位位位位价格价格价格价格中中中中低低低低高高高高第33页，共51页，编辑于2022年，星期六二、二、AD转换与微机接口技术原理转换与微机接口技术原理1 1、三态总线输入问题三态总线输入问题三态总线输入问题三态总线输入问题 有有的的ADCADC芯芯片片带带有有三三态态输输出出缓缓冲冲器器，其其控控制制端

11、端为为OE(OE(输输出出允允许许)。若若不不带带三三态态缓缓冲冲器器的的ADCADC芯芯片片(如如AD570AD570芯芯片片)与与微微机机接接口口，必必须须使使用用三三态态器器件件，如如：8255A8255A，74LS27374LS273等。等。2 2、时间配合问题时间配合问题时间配合问题时间配合问题A/DA/D芯片一般有三个信号要求控制：启动转换芯片一般有三个信号要求控制：启动转换信号信号(START)(START)，转换结束信号，转换结束信号(EOC)(EOC)，允许输出信号，允许输出信号(OE)(OE)。第34页，共51页，编辑于2022年，星期六模拟输入允许输出OE数据输出启动信号

12、Start转换结束Eoc第35页，共51页，编辑于2022年，星期六三、三、AD转换与微机接口电路转换与微机接口电路1 1 1 1、延时等待法接口电路延时等待法接口电路延时等待法接口电路延时等待法接口电路第36页，共51页，编辑于2022年，星期六PROC_ADCPROC_ADCPROCFARPROCFAR；这是一个数据采集子程序；这是一个数据采集子程序AGAIN:AGAIN:OUTN1,ALOUTN1,AL；启动；启动ADCADCCALLDELAYCALLDELAY；延时；延时INA2INA2，N2N2；取数；取数MOVBX,ALMOVBX,AL；存入数组；存入数组INCBXINCBX；数组

13、指针加；数组指针加1 1LOOPAGAINLOOPAGAIN；循环；循环RETRETPROC_ADCPROC_ADCENDPENDP第37页，共51页，编辑于2022年，星期六2 2 2 2、查询法接口电路、查询法接口电路、查询法接口电路、查询法接口电路第38页，共51页，编辑于2022年，星期六INAL,N1；启动ADCCHECKINAL,N2；输入EOC信号TESTAL,01H；查EOCJZCHECK；存入数组INAL,N1；取数，启动ADC.第39页，共51页，编辑于2022年，星期六3 3 3 3、中断法接口电路、中断法接口电路、中断法接口电路、中断法接口电路第40页，共51页，编辑于

14、2022年，星期六10.3 AD转换芯片转换芯片0809一、一、0809内部结构内部结构模模拟拟输输入入部部分分控控制制逻逻辑辑地址地址译码译码输入输入选通选通基准电压输基准电压输入端入端第41页，共51页，编辑于2022年，星期六第42页，共51页，编辑于2022年，星期六二、管脚说明二、管脚说明第43页，共51页，编辑于2022年，星期六三、三、ADC0809的有关参数的有关参数第44页，共51页，编辑于2022年，星期六四、四、ADC0809的多路转换的多路转换第45页，共51页，编辑于2022年，星期六第46页，共51页，编辑于2022年，星期六；通道；通道0-7转换转换100个数个数

15、ADC_P DW?ADC_COUNT DW?BUFFERDB 100DUP(?)主程序主程序CALL INIT；初始化可编程芯片；初始化可编程芯片MOV ADC_P,OFFSET BUFFERMOV ADC_COUNT,100MOV AL,08H;启动启动8253OUT C-PORT,AL第47页，共51页，编辑于2022年，星期六；中断程序；中断程序ADINTPROCCLIPUSH AXPUSH BXMOV BX,ADC_PIN AL,A_PORT;取数取数MOV BX,AL；存数；存数INC ADC_P;指针加指针加1INC ADC_COUNT；计数器加；计数器加1CMP ADC_COUNT,100；是否转换；是否转换100个数个数JNZ LOP1；没有，转；没有，转LOP1MOV AL,0；有，停止；有，停止8253工作工作OUT C_PORT,ALLOP1:POP BXPOP AXSTIIRETENDP第48页，共51页，编辑于2022年，星期六10.4 串行串行8位位A/D转换器转换器TLC0831一、TLC0831管脚功能第49页，共51页，编辑于2022年，星期六二、二、TLC0831的工作原理的工作原理第50页，共51页，编辑于2022年，星期六三、三、TLC0831与与8086CPU的接口的接口第51页，共51页，编辑于2022年，星期六