ad转换器和da转换器课件

ad转换器和da转换器,ad转换器和da转换器,D/A转换器,（Digital to Analog Converter）能把数字量转换为模拟量的电子器件（简称为,DAC,）。,A/D转换器,（Analog to Digital Converter）能把模拟量转换成相应数字量（简称为,ADC,）。,单片机测控系统中的ADC和DAC,11.1 AT89S51与DAC的接口,D/A转换器（Digital to Analog Conve,电流输出型DA转换原理,总电流,分支电流,I,01,转换电流与“逻辑开关”为1的各支路电流的总和成正比，即,与D0D7口输入的二进制数成正比,。,转换电流,电流输出型DA转换原理 总电流分支电流I01转换电流与“,转换电压,DAC0832,外接放大器,反馈电阻,即，,转换电压正比于待转换的二进制数和参考电压,转换电压DAC0832外接放大器反馈电阻即，转换电压正比于待,DAC的性能指标：,1、分辨率,通常将DAC,能够转换的二进制的位数称为分辨率,。,位数越多分辨率也越高，一般为8位、10位、12位、16位等。,分辨率为8位时，若参考电压为10V，则输出的最小电压为10V/25639.1mV；若参考电压为5V，则19.5.1mV,DAC0832的分辨率为8位。,DAC的性能指标：,2、转换时间,将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间转换时间；,DAC的转换时间一般在几十纳秒(ns)几微秒(s)；,DAC0832的转换时间为1 s。,2、转换时间,DAC0832,电流输出型D/A转换器,20只引脚,8位并行输入方式,分辨率19.5mV(V,REF,=5V）,电流建立时间S,输入与TTL电平兼容,单一电源供电（5V15V）,低功耗，20m,DAC0832电流输出型D/A转换器20只引脚8位并行输,DAC0832的结构,内部组成：,1个8位输入锁存器,1个8位DAC寄存器,1个8位D/A转换器,5个,控制逻辑（2级控制）,工作过程,：8位数据并行送入锁存器在第1级控制信号作用下进入寄存器在第2级控制信号作用下进入转换器转换结果由Iout1电流输出。,DAC0832的结构内部组成：工作过程：8位数据并行送入锁存,ad转换器和da转换器课件,DAC0832的3种控制方式,直通方式,两个寄存器都处于直通状态,直通方式不能直接与系统的数据总线相连，需另加锁存器，故较少应用。下面介绍单缓冲与双缓冲两种连接方式。,单缓冲方式,一,个寄存器处于直通，另一个处于受控状态,双缓冲方式,两个寄存器都分别处于受控状态,DAC0832的3种控制方式直通方式 两个寄存器都处于直,例1,根据如下电路,编程实现由DAC0832输出一路正弦波的功能。,电路分析,：,1、采用I/O口方式接线,2、直通控制方式4个控制端都接低电平，ILE接高电平,例1 根据如下电路,编程实现由DAC0832输出一路正弦波,例1 参考程序,例1 参考程序,例1 运行效果,例1 运行效果,例2：,根据如下电路,编程实现由DAC0832输出一路,三角波的功能,电路分析,:,1、,第1级受控，第2级直通,2、,总线接口方式：,DAC第1级地址：1111 1110（,0 xfeff,）,例2：根据如下电路,编程实现由DAC0832输出一路三角波的,例2 参考程序,例2 参考程序,例2 运行效果,例2 运行效果,例3：,根据如下电路，编程实现,两路锯齿波发生器的功能,DAC1第1级地址：1111 11,10,（,0 xfeff,）,DAC2第1级地址：1111 11,01,（,0 xfdff,）,DAC1和2第二级地址：111,0,1111（,0 xefff,）,电路分析：,1、,双缓冲方式,：,DAC1和DAC2的第1级各设1个控制端，两个DAC的第2级共用1个控制端；,2、总线接口方式：,例3：根据如下电路，编程实现两路锯齿波发生器的功能DAC1第,例3参考程序,语句DAOUT=num的作用只是启动DAC寄存器，传输什么数据都没关系。,例3参考程序语句DAOUT=num的作用只是启动DAC寄,例3 运行效果,（多路D/A同步输出）,例3 运行效果（多路D/A同步输出）,逐次逼近型,双积分型-型并行比较型/串行比较型压频变换型,AD转换器的分类,按转化原理,按转化速度,超高速（转换速度1ns）高速（转换速度20,s）,中速（转换速度1ms）,低速（转换速度1s）,8位,12位14位16位,按转化位数,11.2 AT89S51与ADC的接口,逐次逼近型双积分型-型并行比较型/串行比较型压频,逐次逼近式AD,C的工作原理,从最高位开始通过试探值逐次进行测试，直到试探值经D/A转换器输出V,N,与V,IN,相等或达到允许误差范围为止。则该试探值就为A/D转换所需的数字量。,逐次逼近寄存器,逐次逼近式ADC的工作原理从最高位开始通过试探值逐次进行测试,ADC主要技术指标：,转换时间,（convertion time）是指完成一次AD转换所需要的时间。逐次逼近型ADC的典型值为1200,s。,分辨率,（resolution）是指系统在标准参考电压时可分辨的最小模拟电压，即,1个bit对应的模拟电压大小,。,ADC主要技术指标：,28只引脚,ADC0809,逐次比较型模数转换芯片,分辨率为位,转换时间,00,S,工作量程为05V,功耗为15m,工作电压为+5V,具有锁存控制的8路模拟开关,输出与TTL电平兼容,28只引脚ADC0809逐次比较型模数转换芯片分辨率为,8路模拟输入信号,用三根地址线A,B,C选通IN0,IN7；,引脚,START启动AD转换，CLK转换时钟，VR参考电压，EOC结束标志，OE输出使能，ALE地址锁存使能,ADC0809的结构组成,8路模拟输入信号用三根地址线A,B,C选通IN0IN7,工作时序,ALE,锁存ADDA、ADDB、ADDC,START,正脉冲启动AD转换,EOC,由高变低（AD启动后）,保持低电平(转换期间,),由低变高（转换结束）,OE,正脉冲，打开三态门输出,第8章 单片机接口技术,工作时序ALE锁存ADDA、ADDB、ADDCSTART正脉,实例4：,采用ADC0809设计数据采集电路，将IN7通道输入的模拟量信号进行测量，,结果以16进制显示。,实例4：采用ADC0809设计数据采集电路，将IN7通道输入,模拟通道地址，经373对低8位地址进行锁存：,IN0的低8位地址为1111 1000B(,0 xf8,)，IN1为,0 xf9,，IN7为,0 xff,。,电路分析,采用总线连,接方式,模拟通道地址，经373对低8位地址进行锁存：电路分析 采用总,电路分析,由P2.0形成高8位地址（0 xfe），与WR信号合成START/ALE正脉冲启动ADC，与RD信号合成OE正脉冲输出转换数据；,启动IN0,IN7通道AD转换的命令的地址为：0 xfef8，0 xfeff。,读取AD结果的命令的地址为：任何高8位为0 xfe的地址均可。,电路分析 由P2.0形成高8位地址（0 xfe），与WR信号合,EOC信号经非门接P3.3可形成一负脉冲信号（查询转换结束标志）；,AD转换的时钟由虚拟信号发生器提供，频率5kHz；,电路分析,EOC信号经非门接P3.3可形成一负脉冲信号（查询转换结束标,例4参考程序,例4参考程序,例4运行效果,第8章 单片机接口技术,例4运行效果第8章 单片机接口技术,ADC0809与AT89S51单片机的查询方式接口图,ADC0809与AT89S51单片机的查询方式接口图,1、8位数据输出线可直接与数据部线相连。,2、地址及控制信号：,地址译码引脚A、B、C分别与地址总线的低三位A0、A1、A2相连，以选通IN07中的一个通路。,因此，在启动转换时，要先确定某条通道的地址，存入DPTR中。,P2.7作为片选信号，由单片机的写信号WR#和P2.7控制ADC的地址锁存和转换启动，又由于ADC0809的START和ALE连在一起，因此在锁存通道地址的同时，,启动转换,。,MOVX DPTR，A,1、8位数据输出线可直接与数据部线相连。,P2.7和低电平的读信号RD#经一级或非门后，产生的正脉冲作为OE信号，用以打开三态输出锁存器，用以单片机,读转换结果,。,MOVX A，DPTR,3、,时钟信号：,利用AT89S511提供的地址锁存允许信号ALE经D触发器二分频后获得，ALE脚的频率是fosc*1/6。,如果单片机时钟频率采用6MHz，则ALE脚的输出频率为1MHz，再二分频后为500KHz，恰好符合ADC0809对时钟频率的要求,P2.7和低电平的读信号RD#经一级或非门后，产生的正脉冲,对8路模拟信号轮流采样一次,，并依次把结果转储到数,据存储区的转换程序。,MAIN,：,MOVR1,，,#data,；置数据区首地址,MOVDPTR,，,#7FF8H,；端口地址送,DPTR,，,；P2.7=0,，且指向通道,IN0,MOVR7,，,#08H,；置通道个数,LOOP,：,MOVX DPTR,，,A,；启动,A/D,转换,MOVR6,，,#0AH,；软件延时，等待转换结束,DELAY,：,NOP,NOP,NOP,DJNZR6,，,DELAY,MOVX A,，,DPTR,；读取转换结果,（1）查询方式：,对8路模拟信号轮流采样一次，并依次把结果转储到数MAIN：,MOVR1,，,A,；存储转换结果,INCDPTR,；指向下一个通道,INCR1,；修改数据区指针,DJNZR7,，,LOOP,；,8,个通道全采样完；否？未完则继续,MOVR1，A；存储转换结果,（2）中断方式,硬件：,需将转换结束线EOC经一非门与AT89S51的,INT1相连，用以中断请求。,参考程序如下：,INIT1,：,SETB IT1,；选择外部中断,1,为跳沿触发方式,SETB EA,；总中断允许,SETB EX1,；允许外部中断,1,中断,MOV DPTR,，,#7FF8H,；端口地址送,DPTR,MOVA,，,#00H,MOVXDPTR,，,A,；启动,ADC0809,对,IN0,通道转换,；完成其他的工作,（2）中断方式硬件：需将转换结束线EOC经一非门与AT89S,