微型计算机控制技术赖寿宏版课件第二章.ppt

输入输出接口技术和输入输出通道 第五节 D/A转换器 权电阻网络 D/A转换器 倒梯形电阻网络 D/A转换器 输入输出接口技术和输入输出通道 - + Ri Rf I U Ii Uo 运算放大器 （ Operation Amplifier,OA） i f io f i R R UU II I U 0 0 Ui 输入输出接口技术和输入输出通道 DAC方框图 一、 D/A 输入输出接口技术和输入输出通道 二、 D/A转换器的主要电路形式 1. 权电阻网络 D/A转换器 权电阻 DAC UR 输入输出接口技术和输入输出通道 2. 倒 T型电阻网络 D/A转换器 R-2R倒 T型 DAC I I/2 I/4 I/2 n-2 I/2 n I/2 n-1 I 输入输出接口技术和输入输出通道 三、 DAC的主要技术指标 分辨率 稳定时间 输出方式 输入输出接口技术和输入输出通道 四、八位集成 DAC0832 主要性能： 分辨率为 8位； 单一电源供电（ 5-15V）； 基准电压 UREF的工作范围为 -10V10V； 电流稳定时间 1s ； 逻辑输入电平与 TTL电平兼容。 输入输出接口技术和输入输出通道 集成 DAC0832框图与引脚图 直通方式 单缓冲方式 双缓冲方式 输入输出接口技术和输入输出通道 五、 12位集成 DAC1210 主要性能： 12位数字分两次输入； 分辨率为 12位； 电流建立时间 1s； 单电源供电，供电电压 515V； 基准电压 VREF范围为 -10V10V。 输入输出接口技术和输入输出通道 第六节 A/D转换器 (ADC) 一 、 A/D转换器的主要电路形式 直接法 基准电压 取样保持电压 比 较 直接转换 数字量 采样后的模拟信号 转换 时间 t或频率 f 转换 数字量 输入输出接口技术和输入输出通道 1. 计数斜波式 A/D转换器 计数斜波式 ADC 输入输出接口技术和输入输出通道 2. 逐次逼近式 A/D转换器 图 6 逐次逼近式 ADC 输入输出接口技术和输入输出通道 Ui=163mV的逐次比较过程 输入输出接口技术和输入输出通道 Ui=163mV逐次比较 Uo波形图 输入输出接口技术和输入输出通道 3. 双积分型 A/D转换器 双积分 ADC原理框图 U s U j dtURCU so 1 t Uo Us Uc U+-U- (即 0-U0) 输入输出接口技术和输入输出通道 双 积 分ADC 工 作 波 形 Uo 输入输出接口技术和输入输出通道 并 联 比 较 型A/D 转 换 器 共 8R 4. 并 联 比 较 型 A/D 转 换 器 输入输出接口技术和输入输出通道 并联型 A/D转换器的转换关系 输入输出接口技术和输入输出通道 二、 A/D转换器的主要技术指标 分辨率 量程 转换精度 转换时间 工作温度范围 输入输出接口技术和输入输出通道 三、八位集成 ADC0809 主要性能： 分辨率为 8位； 线形误差 LSB； 转换时间为 100s 左右； 模拟输入电压范围为 05V，对应 A/D转换值为 00HFFH； 内部带 8路模拟开关，可以输入 8路模拟信号； 有输出锁存功能； 工作频率为 500kHz； 逻辑电平与 TTL兼容。 输入输出接口技术和输入输出通道 ADC0809 (a) 原理框图； (b) 引脚图 输入输出接口技术和输入输出通道 +5V ADC0809与 PC D0 . . . D7 A1 A0 RD WR RESET CS 8255A D0D7 A1 A0 IOR IOW RESET Y0 138 接 系 统 总 线 DB0 . . . DB7 OE EOC START VCC ALE VREF（ +） ADDC VREF（ -） ADDB GND ADDA PA0 PA7 . . . PC7 PC3 PC2 PC1 PC0 . . . IN0 IN7 ADC0809 分频 CLK 输入输出接口技术和输入输出通道 四、 12位集成 574A 主要性能： 分辨率为 12位 一次 A/D转换时间约为 25s 。 采用单通道单极性或双极性模拟电压输入。 带有三态输出锁存缓冲器；输出电路与 TTL电平兼容。 输入输出接口技术和输入输出通道 第七节 硬件抗干扰技术 一、 I/O通道抗干扰技术 1.串模干扰及其抑制方法 Us Un ADC 信号源 干扰源 串模干扰示意图 输入输出接口技术和输入输出通道 二级阻容滤波网络 ADC 75 75 75 75 500 500 输入信号 输入输出接口技术和输入输出通道 2.共模干扰及其抑制方法 Us Ucm ADC 信号源 共模干扰示意图 输入输出接口技术和输入输出通道 Us Ucm 被测信号的输入方式 Zs Zc Us Ucm A Zs1 Zs2 Zc2 Zc1 B a.单端对地 b.双端不对地 输入输出接口技术和输入输出通道 变压器隔离 Us 放 大 器 调 制 器 解 调 器 A/D 计算机 Us1 Us2 B 输入输出接口技术和输入输出通道 光电隔离 Us 放 大 器 A/D 计算机 Us1 Us2 模拟地 数字地 光电耦合放大器 输入输出接口技术和输入输出通道 浮地输入双层屏蔽放大器 Us Rc Ucm Z1 Z2 A B Zs 模 拟 地 内 屏 蔽 外屏蔽 （机壳） 输入输出接口技术和输入输出通道 测量传输线波阻抗 A 示波器 R Rp 双绞线 信号 输入输出接口技术和输入输出通道 终端匹配 A R 双绞线 信号 B A R2 双绞线 信号 B R1 Ec a b 输入输出接口技术和输入输出通道 始端匹配 A R 双绞线 信号 B Rp 输入输出接口技术和输入输出通道 一般供电结构 交流 稳压器 低通 滤波器 直流 稳压器 计算机 220V AC 输入输出接口技术和输入输出通道 具有不间断电源的供电结构 电池 充电器 电池组 逆变器 计算机 220V AC 交流 稳压器 控制器 直流 稳压器 输入输出接口技术和输入输出通道 回流法接地示例 数字地 横汇流条 数字地 纵汇流条 安全地 （机壳地） 系统地 大地 模拟地 横汇流条 模拟地 纵汇流条 接地板 输入输出接口技术和输入输出通道 串联一点接地 电路 1 电路 2 电路 3 I1 I2 I3 r1 r2 r3 I1+ I2+I3 I2+I3 I3 A B C 输入输出接口技术和输入输出通道 并联一点接地 电路 1 电路 2 电路 3 I1 I2 I3 r1 r2 r3 A B C 输入输出接口技术和输入输出通道 实用低频接地 信号地线 噪声地线 金属件地线 输入输出接口技术和输入输出通道 错误的接地方式 Us A B 输入输出接口技术和输入输出通道 在 低 频 时 屏 蔽 电 缆 的 单 端 接 线 方 式 Us A B 屏蔽双绞线对 Us 屏蔽双绞线对 Us C 屏蔽双绞线对 Us D 屏蔽双绞线对 输入输出接口技术和输入输出通道 机 芯 主 机 外 壳 输入输出接口技术和输入输出通道 过程 通道 打印机 主 机 绘图仪 操作台 多机系统的接地