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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第8章 模/数和数/模转换,本章重点,D/A,转换的原理，,D/A,转换的分辨率和精度的含义,两类,D/A,转换芯片的硬件连接和编程,计数式,A/D,转换、双积分式,A/D,转换和逐次逼近式,A/D,的原理,利用软件实现,A/D,转换的方法,A/D,器和系统的连接,采样保持电路的功能,多路转换开关的功能,学时分配,本章用,4学时,，其中：,D/A,转换,2学时,A/D,转换,2学时,8.1概述,模/数和数/模,用途,：,控制和测量仪表,8.2数/模 (,D/A),转换器,数/模转换的原理,数/模转换器件和有关电路,8.2.1 数/模转换的原理,运算放大器的工作特点和原理,T,型电阻网络和运算放大器构成的,D/A,转换器,分辨率和精度,T,型权电阻网络,1. 运算放大器的工作特点和原理,特点,：,开环放大倍数非常高,输入阻抗非常大,输出阻抗很小,运算放大器的原理,(a) 运算放大器的输入和输出,(b) 带反响电阻的运算放大器,(c) 输入端有4个支路的运算放大器由此可求得带有反响电阻的运算放大器的放大倍数为,2. 由,T,型电阻网络和运算放大器构成的,D/A,转换器,(,a),最简单的,D/A,转换器,(,b),阶梯波电压,3. 分辨率和精度,概念：,分辨率=1/(2,n,-1),绝对转换精度,相对转换精度,转换速率,建立时间,线性误差,4.,T,型权电阻网络,采用,T,型电阻网络的,D/A,转换器,8.2.2 数/模转换器件和有关电路,不带数据输入存放器的D/A芯片的使用,带有数据输入存放器的D/A芯片的使用,不带数据输入存放器的D/A转换器的连接,超过,8,位的,D/A,转换器的连接,D/A,转换器通过两级数据缓冲器和总线相连的示意图,2. 带有数据输入存放器的D/A芯片的使用,特点,：,将,D/A,芯片可,直接,和数据总线相连,DAC0832,的功能示意图,DAC0832对数据进展锁存的方法：,输入存放器锁存,DAC存放器锁存,以下图是DAC0832的引脚图,信号定义：,CS#,片选信号,ILE,允许锁存信号,WR,1,#,写信号1,WR,2,#,写信号2,XFER#,传送控制信号,DI,7,DI,0,8,位的数据输入端,I,OUT1,模拟电流输出端,IOUT2模拟电流输出,RFB 反响电阻引出,VREF参考电压,VCC电源,AGND模拟地,DGND数字地,DAC0832,的外部连接,地线的连接方法,用软件来实现,D/A,转换,例1，实现一次,D/A,转换。,MOV BX，1000H；,假设数据放在,1000,H,中,MOV AL，BX；,数据送,AL,中,MOV DX，PORTA；PORTA,为,D/A,端口号,OUT DX,AL,例2，产生一个锯齿电压。,MOV DX，PORTA；PORTA,为,D/A,端口号,MOV AL，0FFH；,初值为0,FFH,ROTATE：,INC AL,OUT DX，AL；,往,D/A,输出数据,JMP ROTATE,8.3模/数 (,A/D),转换器,模/数转换涉及的参数,模/数转换的方法和原理,模/数转换器和系统连接时要考虑的问题,8.3.1 模/数转换涉及的参数,转换精度,转换率,分辨率：,8.3.2 模/数转换的方法和原理,方法：,计数法,双积分法,逐次逼近法,1. 计数式,A/D,转换,2. 双积分式,A/D,转换,(a),电路工作原理,(,b),双积分原理,3. 逐次逼近式,A/D,转换,4. 用软件和,D/A,转换器来实现,A/D,转换,程序如下：,START：,XORAX，AX；累加器清零,MOVBL，80H；初值为80H,MOVCX，08H；计数初值为8,AGAIN：,ADDAL，BL；计算试探值,MOVBH，AL；保存试探值,OUTPORTA，AL ；PORTA是锁存器地址,INAL，PORTS；PORTS是输入端口的,地址,ANDAL，01 ；取状态位,JZEND1 ；如状态位为0，那么,保存此位,MOVAL，BL,NOTAL；求反,ANDAL，BH；使试探位为0,MOVBH，AL；保存试探值,END1：,RORBL，1；右移，得下一个试探值,MOVAL，BH,LOOPAGAIN；继续进展试探和测试,；后续程序段,输入模拟电压的连接,数据线和系统总线的连接,启动信号的供给,电平启动信号,脉冲启动信号,转换完毕信号以及转换数据的读取,程序查询方式,中断方式,CPU等待方式,固定的延迟程序方式,例1： 用带有可控三态门的A/D转换器进展A/D转换，且采用中断方式传输结果。,ADC0804的硬件特性,ADC0804,和系统总线的连接,例2： 用不带可控三态门的,A/D,转换器实现,A/D,转换，且分别采用程序查询方式及等待方式来读取转换结果。,AD570,的特性,AD570,和系统总线的连接,下面就是用查询方式读取转换结果的程序段：,READAD：,MOVAL，92H ；,方式字，端口,A，B,为输入，,端口,C,为输出,OUTPORTCT，AL ；,设方式字,MOVAL，01,OUTPORTC，AL ；,使,PC0,为1，,MOVAL，00,OUTPORTC，AL ；启动A/D转换,W：IN AL，PORTB ；读取状态,RCRAL，01 ；如PB0为1，,那么再查询,JC W,MOVAL，01,OUTPORTC，AL ；撤销启动信号,INAL，PORTA ；读取转换数据,以下图s是CPU工作于等待方式的电路图,例3： 8位以上的,A/D,转换器和系统的连接。,涉及,ADC1210,的硬件特性,ADC1210,和系统总线的连接,查询方式读取A/D转换数据的程序段：,START：,MOVAL，01,OUTPORTC，AL；启动A/D转换,WAIT1：,INAL，PORTH；读取转换完毕,MOVCL，5,RCRAH，CL；右移5次,JCWAIT1；如为高电平，那么继续等待,INAL，PORTH；转换完毕读取高位数据,ANDAL，0FH；屏蔽高4位,MOVAH，AL；保存转换结果的高4位,INAL，PORTL；读取低位数据,. . . ；后续处理,8.4采样保持电路,两种状态：,采样状态,保持状态,以下图为采样保持电路的原理图,8.5多路转换模拟开关,多个回路切换的方法：,用独立的多路转换模拟开关,内部带多路转换模拟开关电路的转换器。,以下图是8路模拟输入、8路模拟输出和系统总线的连接图。,上图包含的几个主要环节：,A/D,转换芯片,采样保持电路,多路输入、一路输出的模拟开关电路,D/A,转换,一路输入、多路输出的模拟开关电路,并行接口,8D,触发器,
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