第10章%20數(shù)摸和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口

1、第第1010章章 數(shù)數(shù)/ /模和模模和模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換接口數(shù)轉(zhuǎn)換接口10.1 概述概述10.2 數(shù)數(shù)/模（模（D/A）轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換器10.3 模模/數(shù)（數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換器習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題10.1 10.1 概述概述 在生產(chǎn)控制過(guò)程中，計(jì)算機(jī)既要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)在生產(chǎn)控制過(guò)程中，計(jì)算機(jī)既要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備的檢測(cè)檢測(cè)，又要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的，又要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的控制控制。 檢測(cè)檢測(cè)：需將：需將模擬量模擬量轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。數(shù)字量。 從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換稱為模從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)稱數(shù)轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的電路稱為轉(zhuǎn)換的電路稱為A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)

2、換器，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱ADC。 控制控制：需將：需將數(shù)字量數(shù)字量轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成模擬量。模擬量。 從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換稱為模從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)稱數(shù)轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的電路稱為轉(zhuǎn)換的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱DAC。 A/D和和D/A轉(zhuǎn)換電路分別是模擬量輸入通道和模擬量轉(zhuǎn)換電路分別是模擬量輸入通道和模擬量輸出通道的核心。輸出通道的核心。微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1、模擬量輸入通道、模擬量輸入通道10.1 10.1 概述概述2、模擬量輸出通道、模擬量輸出通道 1. 模擬量輸入通道模擬量輸入通道 （1）傳感器）傳感器 傳

3、感器是把工業(yè)生產(chǎn)中非電物理量轉(zhuǎn)換成電量（電流、傳感器是把工業(yè)生產(chǎn)中非電物理量轉(zhuǎn)換成電量（電流、電壓）的器件。如熱電耦等。電壓）的器件。如熱電耦等。 工業(yè)控制中，傳感器輸出的電信號(hào)在輸入到工業(yè)控制中，傳感器輸出的電信號(hào)在輸入到A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器之前必須添加適當(dāng)?shù)耐鈬D(zhuǎn)換電路，如各種變送器，將傳感之前必須添加適當(dāng)?shù)耐鈬D(zhuǎn)換電路，如各種變送器，將傳感器輸出的微弱電信號(hào)或電阻值等轉(zhuǎn)換成器輸出的微弱電信號(hào)或電阻值等轉(zhuǎn)換成010mA或或420mA電流信號(hào)或電流信號(hào)或05V電壓信號(hào)電壓信號(hào)。10.1 10.1 概述概述 1. 模擬量輸入通道模擬量輸入通道 （1）傳感器）傳感器 （2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)）信號(hào)處理環(huán)

4、節(jié) 主要包括信號(hào)放大電路和濾波電路等。用于信號(hào)的放大主要包括信號(hào)放大電路和濾波電路等。用于信號(hào)的放大和濾去干擾信號(hào)。和濾去干擾信號(hào)。10.1 10.1 概述概述 1. 模擬量輸入通道模擬量輸入通道 （1）傳感器）傳感器 （2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)）信號(hào)處理環(huán)節(jié) （3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)）多路轉(zhuǎn)換開關(guān) 采用多路模擬開關(guān)，使多個(gè)模擬量共用一個(gè)采用多路模擬開關(guān)，使多個(gè)模擬量共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器進(jìn)行進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。10.1 10.1 概述概述 1. 模擬量輸入通道模擬量輸入通道 （1）傳感器）傳感器 （2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)）信號(hào)處理環(huán)節(jié) （3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)）多路轉(zhuǎn)換開關(guān) （4）采樣保持器）采樣保持器 采樣保

5、持電路是在采樣保持電路是在A/D轉(zhuǎn)換期間采樣輸入量并保持一段轉(zhuǎn)換期間采樣輸入量并保持一段時(shí)間的電路。為了保證轉(zhuǎn)換精度，可用采樣保持器在時(shí)間的電路。為了保證轉(zhuǎn)換精度，可用采樣保持器在A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換期間，保持采樣輸入信號(hào)大小不變。換期間，保持采樣輸入信號(hào)大小不變。10.1 10.1 概述概述 1. 模擬量輸入通道模擬量輸入通道 （1）傳感器）傳感器 （2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)）信號(hào)處理環(huán)節(jié) （3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)）多路轉(zhuǎn)換開關(guān) （4）采樣保持器）采樣保持器 （5）A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的核心環(huán)節(jié)，其作用是將轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的核心環(huán)節(jié)，其作用是將模擬輸入量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。雙極性為模擬

6、輸入量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。雙極性為02.5伏、伏、05伏、伏、010伏；單極性為伏；單極性為05伏、伏、010伏、伏、020伏等。伏等。10.1 10.1 概述概述 1. 模擬量輸入通道模擬量輸入通道 （1）傳感器）傳感器 （2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)）信號(hào)處理環(huán)節(jié) （3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)）多路轉(zhuǎn)換開關(guān) （4）采樣保持器）采樣保持器 （5）A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 2模擬量輸出通道模擬量輸出通道 主要由鎖存器、主要由鎖存器、D/A轉(zhuǎn)換器、放大驅(qū)動(dòng)電路組成。鎖存轉(zhuǎn)換器、放大驅(qū)動(dòng)電路組成。鎖存器是用來(lái)保持?jǐn)?shù)字量穩(wěn)定的。功率放大器是作為模擬量輸出器是用來(lái)保持?jǐn)?shù)字量穩(wěn)定的。功率放大器是作為模擬量輸出的驅(qū)動(dòng)電路。的驅(qū)動(dòng)電路。10

7、.1 10.1 概述概述10.2 10.2 數(shù)數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換器模轉(zhuǎn)換器11.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理轉(zhuǎn)換器的工作原理 D/A轉(zhuǎn)換的基本原理是把數(shù)字量的每一位代碼轉(zhuǎn)換的基本原理是把數(shù)字量的每一位代碼按權(quán)大按權(quán)大小小轉(zhuǎn)換成模擬分量，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬分量，然后根據(jù)疊加原理疊加原理將各代碼對(duì)應(yīng)的模將各代碼對(duì)應(yīng)的模擬輸出分量相加。擬輸出分量相加。D/A轉(zhuǎn)換器的主要部件是轉(zhuǎn)換器的主要部件是電阻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)電阻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)形式有網(wǎng)絡(luò)形式有權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)和和倒倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)等。等。 1權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法電阻值為電阻值為2iR合上時(shí)合上時(shí)Si=1，斷開，斷開時(shí)時(shí)Si=0

8、例如：輸入為例如：輸入為10000110B（8位位A/D轉(zhuǎn)換）則輸出為：轉(zhuǎn)換）則輸出為： Vo=-（134/256）Vref特點(diǎn)：特點(diǎn)： D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度與換精度與基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓Vref的的精度、權(quán)電阻和電子開精度、權(quán)電阻和電子開關(guān)關(guān)Si的精度及位數(shù)有關(guān)的精度及位數(shù)有關(guān)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：精密電阻難制造精密電阻難制造10.2.1 D/A10.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理轉(zhuǎn)換器的工作原理2. 倒倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法輸出模擬電壓輸出模擬電壓Vo與輸入的關(guān)系為：與輸入的關(guān)系為：特點(diǎn)：特點(diǎn)：1.電阻網(wǎng)絡(luò)只用兩種阻值組成；電阻網(wǎng)絡(luò)只用兩種阻值組成；2.各位開關(guān)的狀態(tài)由

9、數(shù)據(jù)各位開關(guān)的狀態(tài)由數(shù)據(jù)鎖存器的對(duì)應(yīng)位決定。鎖存器的對(duì)應(yīng)位決定。10.2.2 D/A10.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 分辨率是指分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬量最小輸出模擬量，取決于輸，取決于輸入數(shù)字量的入數(shù)字量的二進(jìn)制位數(shù)二進(jìn)制位數(shù)，通常用數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示。，通常用數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示。 一個(gè)一個(gè)n位的位的DAC所能分辨的最小電壓增量定義為滿量程值的所能分辨的最小電壓增量定義為滿量程值的2-n倍。倍。 如：滿量程為如：滿量程為10V的的8位位DAC芯片的分辨率為芯片的分辨率為10V2-839m

10、V；一個(gè)同樣量程的；一個(gè)同樣量程的16位位DAC的分辨率最高達(dá)的分辨率最高達(dá)10V2-16153V。10.2.2 D/A10.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 轉(zhuǎn)換精度（轉(zhuǎn)換精度（Conversion Accuracy） 轉(zhuǎn)換精度是指滿量程時(shí)轉(zhuǎn)換精度是指滿量程時(shí)DAC的實(shí)際模擬輸出值和理論值的接的實(shí)際模擬輸出值和理論值的接近程度。該誤差是由于近程度。該誤差是由于D/A增益誤差、零點(diǎn)誤差和噪聲等引起的。增益誤差、零點(diǎn)誤差和噪聲等引起的。通常，通常，DAC的轉(zhuǎn)換精度為分辨率的一半，即為的轉(zhuǎn)換精度為分辨率的一半，即為L(zhǎng)SB/2

11、。LSB是分是分辨率，是指最低辨率，是指最低1位數(shù)字量變化引起輸出電壓幅度的變化量。位數(shù)字量變化引起輸出電壓幅度的變化量。10.2.2 D/A10.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 轉(zhuǎn)換精度（轉(zhuǎn)換精度（Conversion Accuracy） 3. 偏移量誤差（偏移量誤差（Offset Error） 偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時(shí)，輸出模擬量對(duì)零的偏移值。偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時(shí)，輸出模擬量對(duì)零的偏移值。這種誤差通?？梢酝ㄟ^(guò)這種誤差通?？梢酝ㄟ^(guò)DAC外接外接Vref和電位計(jì)加以調(diào)整。和電位計(jì)加以調(diào)整。10.2.2

12、D/A10.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 轉(zhuǎn)換精度（轉(zhuǎn)換精度（Conversion Accuracy） 3. 偏移量誤差（偏移量誤差（Offset Error） 4. 線性度（線性度（Linearity） 線性度是指線性度是指DAC實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏差。通常，線性度不應(yīng)超出差。通常，線性度不應(yīng)超出LSB/2。10.2.2 D/A10.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 轉(zhuǎn)換精度（轉(zhuǎn)換精度（

13、Conversion Accuracy） 3. 偏移量誤差（偏移量誤差（Offset Error） 4. 線性度（線性度（Linearity） 除了上述指標(biāo)外，除了上述指標(biāo)外，轉(zhuǎn)換速度（轉(zhuǎn)換速度（Conversion Rate）和和溫度靈敏度（溫度靈敏度（Temperature Sensitivity）等也是等也是DAC的重的重要技術(shù)參數(shù)。要技術(shù)參數(shù)。 10.2.3 10.2.3 典型典型D/AD/A轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片 D/A轉(zhuǎn)換器有兩大類：一類在電子電路中轉(zhuǎn)換器有兩大類：一類在電子電路中使用，使用，不帶使能端和控制端不帶使能端和控制端，只有數(shù)字量輸入，只有數(shù)字量輸入和模擬量輸出線；另一類是

14、專為微型計(jì)算機(jī)設(shè)和模擬量輸出線；另一類是專為微型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的，計(jì)的，帶有使能端和控制端帶有使能端和控制端，可以直接與微機(jī)，可以直接與微機(jī)相連。相連。按轉(zhuǎn)換方式分：按轉(zhuǎn)換方式分：分為并行和串行等；分為并行和串行等；分類分類按輸出形式分：按輸出形式分：分為電壓型和電流型兩類。分為電壓型和電流型兩類。按生產(chǎn)工藝分：按生產(chǎn)工藝分：有有TTL、MOS型等；型等；按字長(zhǎng)分：按字長(zhǎng)分：有有8位、位、10位、位、12位等；位等；1. DAC08321. DAC0832uDI7DI0：D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字量輸入信號(hào)。其中，量輸入信號(hào)。其中，DI0為為最低位，最低位，DI7為最高位。為最高位。uCS：片選輸

15、入信號(hào)。：片選輸入信號(hào)。uWR1：D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寫轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寫入信號(hào)入信號(hào)1。 uILE：輸入寄存器的允許信：輸入寄存器的允許信號(hào)。號(hào)。 uXFER：從輸入寄存器向：從輸入寄存器向DAC寄存器傳送寄存器傳送D/A轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的控制信號(hào)。據(jù)的控制信號(hào)。uWR2：DAC寄存器的選通信寄存器的選通信號(hào)。號(hào)。 （1）DAC0832的引腳的引腳 1. DAC08321. DAC0832uVcc：芯片電源，其值可在：芯片電源，其值可在515V之間。之間。uAGND：模擬信號(hào)地。：模擬信號(hào)地。uDGND：數(shù)字信號(hào)地。：數(shù)字信號(hào)地。uRfb：內(nèi)部反饋電阻引腳，：內(nèi)部反饋電阻引腳，用來(lái)外接用來(lái)外接D/A

16、轉(zhuǎn)換器輸出增轉(zhuǎn)換器輸出增益調(diào)整電位器。益調(diào)整電位器。uVref：D/A轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓，轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓，其范圍可在其范圍可在1010V之之間選定。間選定。uIOUT1：輸出電流：輸出電流1，當(dāng)輸入，當(dāng)輸入數(shù)字為全數(shù)字為全“1”時(shí)，其值最大。時(shí)，其值最大。uIOUT2：輸出電流：輸出電流2，與，與IOUT1之和為常數(shù)。之和為常數(shù)。（1）DAC0832的引腳的引腳 1. DAC08321. DAC0832 （2）DAC0832的工作方式的工作方式 DAC0832有有直通、單緩沖和雙緩沖直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。三種工作方式。 直通工作方式直通工作方式 條件：條件：CS、WR1、WR2、X

17、FER均接地，均接地，ILE接高電接高電平。平。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：八位數(shù)字量一旦到達(dá)八位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7DI0輸入端，就立即輸入端，就立即進(jìn)行進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換而輸出。轉(zhuǎn)換而輸出。 1. DAC08321. DAC0832 （2）DAC0832的工作方式的工作方式 DAC0832有有直通、單緩沖和雙緩沖直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。三種工作方式。 直通工作方式直通工作方式 單緩沖工作方式單緩沖工作方式 條件：條件：兩個(gè)寄存器中任一個(gè)處于直通狀態(tài)，另一個(gè)工兩個(gè)寄存器中任一個(gè)處于直通狀態(tài)，另一個(gè)工作于受控鎖存狀態(tài)。一般是使作于受控鎖存狀態(tài)。一般是使DAC寄存器處于直通狀態(tài)，寄存器處于直通狀態(tài)，即把

18、即把WR2和和XFER都接數(shù)字地。都接數(shù)字地。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：數(shù)據(jù)只要一寫入數(shù)據(jù)只要一寫入DAC芯片，就立即進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)芯片，就立即進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，可減少一條輸出指令。換，可減少一條輸出指令。 1. DAC08321. DAC0832 （2）DAC0832的工作方式的工作方式 DAC0832有有直通、單緩沖和雙緩沖直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。三種工作方式。 直通工作方式直通工作方式 單緩沖工作方式單緩沖工作方式 雙緩沖工作方式雙緩沖工作方式 條件：條件：CPU要對(duì)要對(duì)DAC芯片進(jìn)行兩步寫操作；芯片進(jìn)行兩步寫操作；ILE接高接高電平，電平，WR1、WR2均接均接CPU的的IOW，CS、XFER接

19、地址譯接地址譯碼信號(hào)。碼信號(hào)。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)異步進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)異步進(jìn)行 ，提高轉(zhuǎn)換速率。，提高轉(zhuǎn)換速率。 1. DAC08321. DAC0832 （3）DAC0832的主要技術(shù)性能的主要技術(shù)性能n 電流建立時(shí)間：電流建立時(shí)間：1s；n分辨率：分辨率：8位；位；n線性誤差：線性誤差：0.2%FSR；n非線性誤差：非線性誤差：0.4%FSR；n工作方式：雙緩沖、單緩沖、直接輸入；工作方式：雙緩沖、單緩沖、直接輸入；n數(shù)字輸入：與數(shù)字輸入：與TTL兼容；兼容；n增益溫度系數(shù)：增益溫度系數(shù)：0.002%FSR/；n低功耗：低功耗：20mW；n單電源：?jiǎn)坞娫矗?515V；n參

20、考電壓：參考電壓：10V10V。2. DAC1210 2. DAC1210 DAC1210是是12位位D/A轉(zhuǎn)換器芯片，是一種高性能轉(zhuǎn)換器芯片，是一種高性能的的D/A轉(zhuǎn)換器。是轉(zhuǎn)換器。是24引腳的雙列直插式芯片。引腳的雙列直插式芯片。 與與DAC0832不同點(diǎn)不同點(diǎn)u12位的數(shù)據(jù)輸入端位的數(shù)據(jù)輸入端u12位數(shù)據(jù)輸入寄存位數(shù)據(jù)輸入寄存器由一個(gè)器由一個(gè)8位的輸入寄位的輸入寄存器和一個(gè)存器和一個(gè)4位的輸入位的輸入寄存器組成。寄存器組成。 u兩個(gè)輸入寄存器的輸兩個(gè)輸入寄存器的輸入允許控制都要求入允許控制都要求CS和和WR1為低電平，但為低電平，但8位輸位輸入寄存器的數(shù)據(jù)輸入還入寄存器的數(shù)據(jù)輸入還要求端

21、要求端B1/B2為高電平為高電平 2. DAC12102. DAC1210uDI11DI0：12位輸入。位輸入。uCS：片選輸入信號(hào)。：片選輸入信號(hào)。uWR1：寫控制信號(hào)：寫控制信號(hào)1。 uAGND：模擬地。：模擬地。 uVref：參考電壓。：參考電壓。uWR2：寫控制信號(hào)：寫控制信號(hào)2。uRbf：外部放大器的反饋電阻接：外部放大器的反饋電阻接線端。線端。uDGND：數(shù)字地。：數(shù)字地。uIOUT1：電流輸出端：電流輸出端1。uIOUT2：電流輸出端：電流輸出端2。uXFER：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)。：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)。uB1/B2：字節(jié)控制。：字節(jié)控制。（1）DAC1210的引腳的引腳 2. DAC

22、12102. DAC1210 （2）DAC1210的主要技術(shù)性能的主要技術(shù)性能n輸入：輸入：12位數(shù)字量；位數(shù)字量；n輸出：模擬量電流輸出：模擬量電流IOUT1和和IOUT2；n電流穩(wěn)定時(shí)間：電流穩(wěn)定時(shí)間：1s；n功耗：功耗：20mW；n工作電壓：?jiǎn)我还ぷ麟妷海簡(jiǎn)我?15V電源；電源；n參考電壓：可工作在參考電壓：可工作在1010V范圍內(nèi)；范圍內(nèi)；n輸入邏輯電平：與輸入邏輯電平：與TTL兼容；兼容；n芯片內(nèi)有鎖存器，可直接連到芯片內(nèi)有鎖存器，可直接連到CPU的數(shù)據(jù)總線上；的數(shù)據(jù)總線上；n工作環(huán)境溫度范圍：工作環(huán)境溫度范圍：4085；n工作方式：雙緩沖、單緩沖和直接輸入三種工作方式。工作方式：雙

23、緩沖、單緩沖和直接輸入三種工作方式。10.2.4 D/A10.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的連接包括三部分，即轉(zhuǎn)換器與微處理器的連接包括三部分，即數(shù)據(jù)線、控制線和數(shù)據(jù)線、控制線和地址線地址線。 18位位D/A轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)換器與CPU的接口的接口 對(duì)于對(duì)于8位位D/A轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)單的連接方法是通過(guò)轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)單的連接方法是通過(guò)8位數(shù)據(jù)鎖存器（例位數(shù)據(jù)鎖存器（例如，如，8D鎖存器鎖存器74LS273）與）與8位微處理器的總線相連。位微處理器的總線相連。（1）直通方式）直通方式（2）單緩沖方式）單緩沖方式三角波程序三角波程序STARTSTART： MO

24、V MOV ALAL，0 0D O W ND O W N ： O U T O U T 0 F E H0 F E H ，A L A L INC INC ALAL J N Z J N Z D O W N D O W N MOV MOV ALAL，0FEH0FEHU PU P ： O U T O U T 0 F E H0 F E H ，A L A L INC INC ALAL JNZ JNZ UP UP JMP JMP DOWN DOWN HLT HLT鋸齒波程序鋸齒波程序STARTSTART： MOV MOV ALAL，0 0 LP LP： OUT OUT 0FEH0FEH，ALAL INC IN

25、C ALAL JMP JMP LPLP HLT HLT方波程序方波程序START: START: MOVMOVAL,AL,33H 33H O U TO U T0 F E H ,0 F E H ,A L A L CALL CALL DELAY DELAY MOV MOV AL,AL,0FEH0FEHO U T O U T 0 F E H ,0 F E H ,A L A L CALL CALL DELAY DELAY JMP JMP STARTSTARTDELAY: DELAY: HLTHLT 例10-1 DAC0832用作波特率發(fā)生器。試根據(jù)圖用作波特率發(fā)生器。試根據(jù)圖11.6接線，接線，分別寫

26、出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序。分別寫出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序。 10.2.4 D/A10.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口（a）鋸齒波（b）三角波（c）方波0V-5V0V-5V-1V-5V10.2.4 D/A10.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口 （3）雙緩沖方式）雙緩沖方式 在雙緩沖方式下，每個(gè)在雙緩沖方式下，每個(gè)DAC0832應(yīng)為應(yīng)為CPU提供兩個(gè)提供兩個(gè)I/O端口。端口。8086和和DAC0832在雙緩沖方式下的接線如下圖在雙緩沖方式下的接線如下圖 。相應(yīng)程序如下：相應(yīng)程序如下：MOV DX，0DFFFH ;指向指向DFFF

27、H地址地址MOV AL，Xdata ;X坐標(biāo)值坐標(biāo)值OUT DX，AL ;X坐標(biāo)值寫入坐標(biāo)值寫入1DAC0832MOV DX，0F7FFH ;指向指向F7FFH地址地址MOV AL，Ydata ;Y坐標(biāo)值坐標(biāo)值OUT DX，AL ;Y坐標(biāo)值寫入坐標(biāo)值寫入2DAC0832MOV DX，7FFFH ;指向指向7FFFH地址地址OUT DX，AL ;啟動(dòng)啟動(dòng)1和和2DAC0832工作工作10.2.4 D/A10.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口 2. 12位位D/A轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)換器與CPU的接口的接口 當(dāng)當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器分辨率大于轉(zhuǎn)換器分辨率大于8位時(shí)，與位時(shí)，與8位微處理器的

28、接口位微處理器的接口就需要采取適當(dāng)措施。例如，對(duì)一個(gè)就需要采取適當(dāng)措施。例如，對(duì)一個(gè)12位的位的D/A轉(zhuǎn)換器，可轉(zhuǎn)換器，可以分成低以分成低8位和高位和高4位。下圖是位。下圖是12位位D/A轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)換器與8位微處理位微處理器的典型接口。器的典型接口。 10.2.4 D/A10.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口IOUT1GNDD1D2VfeVrefVCCD8D7123456789141312111018171615IOUT2D3D4D5D6D11D10D9D12AD7521管腳圖D3D0.4D鎖存器D7D0.8D鎖存器D7D0.8D鎖存器D4D1.D12D5.D7D0.

29、848884AB1AB0譯碼123vOUTIOUT1IOUT2VrefAD7521WRIORQCPU10.2.4 D/A10.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口 A/D轉(zhuǎn)換器把輸入模擬電壓或電流變成與它成正比數(shù)字轉(zhuǎn)換器把輸入模擬電壓或電流變成與它成正比數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路，即把被控對(duì)象的各種模擬信息變成計(jì)算機(jī)可量的轉(zhuǎn)換電路，即把被控對(duì)象的各種模擬信息變成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信息，以便計(jì)算機(jī)或數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、以識(shí)別的數(shù)字信息，以便計(jì)算機(jī)或數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、控制和顯示?？刂坪惋@示。10.3 10.3 模模/ /數(shù)（數(shù)（A/DA/D）轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換器計(jì)數(shù)器式計(jì)數(shù)器式A

30、/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度慢結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度慢,很少很少采用；采用；分分類類并行并行A/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換速度最快，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)轉(zhuǎn)換速度最快，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。較高。雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器：抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換精度高，速度不夠理想，常用于數(shù)字式測(cè)量?jī)x表中速度不夠理想，常用于數(shù)字式測(cè)量?jī)x表中 ；逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器：結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，轉(zhuǎn)換速度結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，轉(zhuǎn)換速度較高；較高； 11.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器工作原理轉(zhuǎn)換器工作原理 1. 雙積分式的雙積分式的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 雙積分式也稱二重積分式，其原理框圖見(jiàn)下圖。其實(shí)質(zhì)是

31、測(cè)量和雙積分式也稱二重積分式，其原理框圖見(jiàn)下圖。其實(shí)質(zhì)是測(cè)量和比較兩個(gè)積分的時(shí)間，一個(gè)是模擬輸入電壓積分時(shí)間，此時(shí)間往往是固比較兩個(gè)積分的時(shí)間，一個(gè)是模擬輸入電壓積分時(shí)間，此時(shí)間往往是固定的；另一個(gè)是充電后的電壓為初值，對(duì)參考電壓定的；另一個(gè)是充電后的電壓為初值，對(duì)參考電壓Vref反相積分，積分反相積分，積分電容被放電至零所需的時(shí)間電容被放電至零所需的時(shí)間T1（或（或T2等）。等）。控制邏輯計(jì)數(shù)器.時(shí)鐘F-+VrefKViRCVOUT基準(zhǔn)電壓輸入電壓積分器檢零比較器數(shù)據(jù)輸出（a）原理框圖T2T1T0V2V1V1V2VA1VA2（b）積分器波形圖10.3.1 A/D10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器工作

32、原理轉(zhuǎn)換器工作原理工作過(guò)程工作過(guò)程 1.積分電容積分電容完全放電，并將完全放電，并將計(jì)數(shù)器清零。計(jì)數(shù)器清零。 2.使開關(guān)使開關(guān)K先接通先接通輸入電壓輸入電壓Vi端，積分器端，積分器對(duì)對(duì)Vi定時(shí)積分定時(shí)積分 3.使使K合向基合向基準(zhǔn)電壓準(zhǔn)電壓Vref端，并端，并讓計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)讓計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù) 從兩次積分的波形圖可以看出，正向積分時(shí)間從兩次積分的波形圖可以看出，正向積分時(shí)間T0固定的情況下，固定的情況下，反向積分時(shí)間反向積分時(shí)間Ti（圖（圖11.17(b)中的中的T1或或T2）正比于輸入電壓）正比于輸入電壓Vi，Ti的數(shù)的數(shù)值可由計(jì)數(shù)器得到。值可由計(jì)數(shù)器得到。 下面對(duì)兩個(gè)階段的積分作一些定量分析

33、。下面對(duì)兩個(gè)階段的積分作一些定量分析。 第一階段，第一階段，K合向合向Vi積分器對(duì)模擬輸入電壓積分器對(duì)模擬輸入電壓Vi固定時(shí)間（固定時(shí)間（T0）積）積分，輸出分，輸出VA為：為： 即積分器的輸出即積分器的輸出VA與模擬輸入電壓與模擬輸入電壓Vi的平均值成正比。的平均值成正比。 0 TAi0i 011VVdtT VRCRC 第二階段，開關(guān)第二階段，開關(guān)K合向基準(zhǔn)電壓合向基準(zhǔn)電壓Vref端時(shí)，積分器對(duì)端時(shí)，積分器對(duì)Vref進(jìn)行反向積分，進(jìn)行反向積分，直至積分器輸出為直至積分器輸出為0，即，即:0 TOUTAref 01VVV dt0RC01refiTTVV兩式整合得：兩式整合得：10.3.1 A/

34、D10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器工作原理轉(zhuǎn)換器工作原理比較器D/ASAR時(shí)序及控制邏輯數(shù)字量輸出VrefVxVcSTARTEOC（a）逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理圖D3D2D1D0(1000)(0100)(0110)(0111)VcVxt（b）逐次逼近過(guò)程原理圖10.3.1 A/D10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器工作原理轉(zhuǎn)換器工作原理 逐次逼近式（也稱逐位比較式）逐次逼近式（也稱逐位比較式）A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換實(shí)質(zhì)是，逐次把設(shè)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換實(shí)質(zhì)是，逐次把設(shè)定的定的SAR寄存器中的數(shù)字量經(jīng)寄存器中的數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后得到電壓轉(zhuǎn)換后得到電壓VC,與待轉(zhuǎn)換模擬電與待轉(zhuǎn)換模擬電壓壓VX進(jìn)行比較。比較時(shí)，先從進(jìn)行比較。比較

35、時(shí)，先從SAR的最高位開始，逐次確定各位的數(shù)的最高位開始，逐次確定各位的數(shù)值應(yīng)是值應(yīng)是“1”還是還是“0”。其原理如下圖所示：。其原理如下圖所示：工作過(guò)程工作過(guò)程1、先將、先將SAR寄存器各位清零。寄存器各位清零。2、設(shè)定、設(shè)定SAR寄存器的最高寄存器的最高位為位為“1”，其余位為，其余位為“0”，此試探值經(jīng)此試探值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成電壓轉(zhuǎn)換成電壓VC，然后將，然后將VC與模擬輸入與模擬輸入電壓電壓VX比較。若小則保留，比較。若小則保留，若大則該位清零。若大則該位清零。3、再對(duì)、再對(duì)SAR寄存器的次高寄存器的次高位置位置“1”，依上述方法進(jìn)行，依上述方法進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換和比較。如此重復(fù)轉(zhuǎn)換和比較。如

36、此重復(fù)上述過(guò)程，直至確定上述過(guò)程，直至確定SAR寄寄存器的最低位為止。存器的最低位為止。該圖為四位該圖為四位A/D轉(zhuǎn)換器的逐次轉(zhuǎn)換器的逐次逼近過(guò)程逼近過(guò)程 轉(zhuǎn)換結(jié)果能否準(zhǔn)確逼近模擬信號(hào)，主要取決于轉(zhuǎn)換結(jié)果能否準(zhǔn)確逼近模擬信號(hào)，主要取決于SAR和和D/A位數(shù)。位數(shù)越多，越能準(zhǔn)確逼近模擬量，但轉(zhuǎn)換所需位數(shù)。位數(shù)越多，越能準(zhǔn)確逼近模擬量，但轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。的時(shí)間也越長(zhǎng)。 逐次逼近式的逐次逼近式的A/D轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn)是： （1）轉(zhuǎn)換速度較快，在）轉(zhuǎn)換速度較快，在1100s以內(nèi)，分辨率可以以內(nèi)，分辨率可以達(dá)達(dá)18位，特別適合于工業(yè)控制系統(tǒng)。位，特別適合于工業(yè)控制系統(tǒng)。 （2）

37、轉(zhuǎn)換時(shí)間固定，不隨輸入信號(hào)的變化而變化。）轉(zhuǎn)換時(shí)間固定，不隨輸入信號(hào)的變化而變化。 （3）抗干擾能力相對(duì)積分型的差。）抗干擾能力相對(duì)積分型的差。10.3.1 A/D10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器工作原理轉(zhuǎn)換器工作原理 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 分辨率反映分辨率反映A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小變化相應(yīng)的能力，通常用數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小變化相應(yīng)的能力，通常用數(shù)字量輸出最低位（量輸出最低位（LSB）所對(duì)應(yīng)的模擬輸入的電平值表示。例如，）所對(duì)應(yīng)的模擬輸入的電平值表示。例如，8位位A/D轉(zhuǎn)換器能對(duì)輸入滿量程轉(zhuǎn)換器能對(duì)輸入滿量程1/28的增量作出反應(yīng)。的增量作出反應(yīng)。n位位A/D能反應(yīng)能反應(yīng)1/

38、2n滿量程的輸入電平。滿量程的輸入電平。10.3.2 A/D10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 精度（精度（Accuracy） 精度有絕對(duì)精度（精度有絕對(duì)精度（Absolute Accuracy）和相對(duì)精度）和相對(duì)精度（Relative Accuracy）兩種表示方法。）兩種表示方法。 10.3.2 A/D10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 精度（精度（Accuracy） 3. 轉(zhuǎn)換時(shí)間（轉(zhuǎn)換時(shí)間（Conversion Time） 轉(zhuǎn)換時(shí)間是完成一

39、次轉(zhuǎn)換時(shí)間是完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間，即由發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間，即由發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令信號(hào)到轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)開始有效的時(shí)間間隔。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)稱為令信號(hào)到轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)開始有效的時(shí)間間隔。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)稱為轉(zhuǎn)換速率。例如轉(zhuǎn)換速率。例如AD570的轉(zhuǎn)換時(shí)間為的轉(zhuǎn)換時(shí)間為25s，其轉(zhuǎn)換速率為，其轉(zhuǎn)換速率為40KHz。10.3.2 A/D10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 精度（精度（Accuracy） 3. 轉(zhuǎn)換時(shí)間（轉(zhuǎn)換時(shí)間（Conversion Time） 4. 電源靈敏度（電源靈敏度（Power Supply Se

40、nsitivity） 電源靈敏度是電源靈敏度是A/D轉(zhuǎn)換芯片的供電電源的電壓發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)換芯片的供電電源的電壓發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換誤差。一般用與電源電壓變化的轉(zhuǎn)換誤差。一般用與電源電壓變化1時(shí)相當(dāng)?shù)哪M量變化的百分時(shí)相當(dāng)?shù)哪M量變化的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。數(shù)來(lái)表示。 10.3.2 A/D10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 精度（精度（Accuracy） 3. 轉(zhuǎn)換時(shí)間（轉(zhuǎn)換時(shí)間（Conversion Time） 4. 電源靈敏度（電源靈敏度（Power Supply Sensitivity） 5. 量程量程 量程是指所能

41、轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍，分單極性、雙極性兩量程是指所能轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍，分單極性、雙極性兩種類型。種類型。 例如，單極性：量程為例如，單極性：量程為05V，010V，020V 雙極性：量程為雙極性：量程為55V，1010V10.3.2 A/D10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 精度（精度（Accuracy） 3. 轉(zhuǎn)換時(shí)間（轉(zhuǎn)換時(shí)間（Conversion Time） 4. 電源靈敏度（電源靈敏度（Power Supply Sensitivity） 5. 量程量程 6. 輸出邏輯電平輸出邏輯電平 多數(shù)多數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器

42、的輸出邏輯電平與轉(zhuǎn)換器的輸出邏輯電平與TTL電平兼容。在考慮數(shù)字量電平兼容。在考慮數(shù)字量輸出與微處理器的數(shù)據(jù)總線接口時(shí)，應(yīng)注意是否要三態(tài)邏輯輸出，輸出與微處理器的數(shù)據(jù)總線接口時(shí)，應(yīng)注意是否要三態(tài)邏輯輸出，是否要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存等問(wèn)題。是否要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存等問(wèn)題。10.3.2 A/D10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能 1. 分辨率（分辨率（Resolution） 2. 精度（精度（Accuracy） 3. 轉(zhuǎn)換時(shí)間（轉(zhuǎn)換時(shí)間（Conversion Time） 4. 電源靈敏度（電源靈敏度（Power Supply Sensitivity） 5. 量程量程 6. 輸出邏輯電平輸

43、出邏輯電平 7. 工作溫度范圍工作溫度范圍 由于溫度會(huì)對(duì)比較器、運(yùn)算放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生影響，故由于溫度會(huì)對(duì)比較器、運(yùn)算放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生影響，故只在一定的溫度范圍內(nèi)才能保證額定精度指標(biāo)。一般只在一定的溫度范圍內(nèi)才能保證額定精度指標(biāo)。一般A/D轉(zhuǎn)換器的工轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍為作溫度范圍為070，軍用品的工作溫度范圍為，軍用品的工作溫度范圍為55125。10.3.2 A/D10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能 1. ADC0809 ADC0809是逐次逼近型是逐次逼近型8位位A/D轉(zhuǎn)換芯片。片內(nèi)有轉(zhuǎn)換芯片。片內(nèi)有8路模擬開關(guān)，可路模擬開關(guān)，可輸入八個(gè)模擬量。單極性，量程

44、為輸入八個(gè)模擬量。單極性，量程為05伏。典型的轉(zhuǎn)換速度為伏。典型的轉(zhuǎn)換速度為100s。片內(nèi)帶有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與片內(nèi)帶有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與CPU總線接口?？偩€接口。10.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片8路模擬開關(guān)地址鎖存與譯碼控制與時(shí)序SAR樹狀開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)三態(tài)輸出鎖存緩沖器ADDAADDBADDCALESTARTCLKEOCVcc GNDREF(+)REF(-)O.E.D數(shù)字量輸出0D7IN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0IN3IN4IN5IN6IN7STARTEOCD4O.E.CLKVCCREF(+)GNDD6IN2IN1IN0ADD

45、AALED0D1D2D3D7REF(-)D5ADDBADDC123456789101112131419181716152423222120282726258路模擬開關(guān)地址鎖存與譯碼控制與時(shí)序SAR樹狀開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)三態(tài)輸出鎖存緩沖器ADDAADDBADDCALESTARTCLKEOCVcc GNDREF(+)REF(-)O.E.D數(shù)字量輸出0D7IN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN010.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片模模擬擬輸輸入入部部分分 變換器部分變換器部分 三三態(tài)態(tài)輸輸出出緩緩沖沖器器 基準(zhǔn)電壓輸入端基準(zhǔn)電壓輸入端 （2）ADC0809的時(shí)序的時(shí)

46、序 ADC0809靠脈沖啟動(dòng)，為靠脈沖啟動(dòng)，為START是脈沖信號(hào)是脈沖信號(hào) 當(dāng)模擬量送至某一通道后，由三位地址信號(hào)譯碼選擇：當(dāng)模擬量送至某一通道后，由三位地址信號(hào)譯碼選擇： 地址信號(hào)由地址鎖存允許地址信號(hào)由地址鎖存允許ALE（Address Latch Enable）鎖存，）鎖存，ALE高電平有效。高電平有效。 輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC由低電平變?yōu)楦唠娖奖硎巨D(zhuǎn)換完成。由低電平變?yōu)楦唠娖奖硎巨D(zhuǎn)換完成。 輸出允許信號(hào)輸出允許信號(hào)OE（Output Enable）為高電平時(shí)，打開輸出三態(tài)）為高電平時(shí)，打開輸出三態(tài)緩沖器的門，把轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)據(jù)總線上。緩沖器的門，把轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)據(jù)總線

47、上。 CPU與與ADC接口時(shí)必須弄清并處理好三個(gè)問(wèn)題：接口時(shí)必須弄清并處理好三個(gè)問(wèn)題： 要給要給START線送一個(gè)線送一個(gè)100S寬的啟動(dòng)正脈沖；寬的啟動(dòng)正脈沖； 獲取獲取EOC引腳上的狀態(tài)信息，它是引腳上的狀態(tài)信息，它是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志；轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志； 給給“三態(tài)輸出鎖存器三態(tài)輸出鎖存器”分配一個(gè)端口地址。分配一個(gè)端口地址。10.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片 2. AD574A（ 12位逐次逼近式位逐次逼近式ADC） （1）AD574A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（與的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（與ADC0809對(duì)比對(duì)比 ） AD574A內(nèi)部集成有轉(zhuǎn)換時(shí)鐘，參考電壓源和三態(tài)輸內(nèi)部集成有轉(zhuǎn)

48、換時(shí)鐘，參考電壓源和三態(tài)輸出鎖存器，可以與微機(jī)直接接口。出鎖存器，可以與微機(jī)直接接口。 AD574A的轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá)的轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá)25s。 AD574A輸入模擬電壓既可以單極性也是雙極性：?jiǎn)屋斎肽M電壓既可以單極性也是雙極性：?jiǎn)螛O性輸入時(shí)為極性輸入時(shí)為010V或或020V；雙極性輸入時(shí)為；雙極性輸入時(shí)為5V或或10V之間；之間；ADC0809輸入模擬電壓為輸入模擬電壓為05V，單極性。，單極性。 AD574A數(shù)字量位數(shù)可以設(shè)定為數(shù)字量位數(shù)可以設(shè)定為8位，也可以設(shè)定位位，也可以設(shè)定位12位。位。10.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片（2）AD574A的引腳功能（的引腳

49、功能（28引腳雙列直插式封裝）引腳雙列直插式封裝）VL12/8CSA0R/CCEVCCREF OUTACREF INVEEBIP OFF10VIN20VINSTSDB1DB0(LSB)DC12345678910111213141918171615242322212028272625DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8DB9DB10DB1110.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片模擬量輸入線（模擬量輸入線（3條）條）10VIN為為10V量程的模擬電壓輸量程的模擬電壓輸入線，單極性時(shí)為入線，單極性時(shí)為010V，雙極性時(shí)為雙極性時(shí)為5V；20VIN為為20V量程模擬

50、電壓輸入量程模擬電壓輸入線，單極性時(shí)為線，單極性時(shí)為020V，雙，雙極性時(shí)為極性時(shí)為10V；AC為模擬電壓公共線。為模擬電壓公共線。（2）AD574A的引腳功能（的引腳功能（28引腳雙列直插式封裝）引腳雙列直插式封裝）VL12/8CSA0R/CCEVCCREF OUTACREF INVEEBIP OFF10VIN20VINSTSDB1DB0(LSB)DC12345678910111213141918171615242322212028272625DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8DB9DB10DB1110.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片數(shù)字量輸出線（數(shù)字

51、量輸出線（12條）：條）：DB0DB11為數(shù)字量輸出線，為數(shù)字量輸出線，DB0為最低位。為最低位。VL12/8CSA0R/CCEVCCREF OUTACREF INVEEBIP OFF10VIN20VINSTSDB1DB0(LSB)DC12345678910111213141918171615242322212028272625DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8DB9DB10DB1110.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片控制線（控制線（6條）：條）： 為片選信號(hào)為片選信號(hào)CE為片選使能信號(hào)為片選使能信號(hào) 為讀出為讀出/轉(zhuǎn)換控制輸入線。該引轉(zhuǎn)換控制輸入線。該

52、引腳為腳為0時(shí)，表示啟動(dòng)轉(zhuǎn)換；為時(shí)，表示啟動(dòng)轉(zhuǎn)換；為1時(shí)，時(shí)，表示本片處于允許讀出數(shù)字量。表示本片處于允許讀出數(shù)字量。A0和和 。這兩條控制線配合用于。這兩條控制線配合用于控制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是控制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是12位或位或8位，位，以及數(shù)據(jù)輸出方式（以及數(shù)據(jù)輸出方式（12位輸出時(shí)位輸出時(shí)先高先高8位，后低位，后低4位）。位）。STS轉(zhuǎn)換狀態(tài)輸出線。轉(zhuǎn)換狀態(tài)輸出線。CS8/12CR/（2）AD574A的引腳功能（的引腳功能（28引腳雙列直插式封裝）引腳雙列直插式封裝）VL12/8CSA0R/CCEVCCREF OUTACREF INVEEBIP OFF10VIN20VINSTSDB1DB0(LSB

53、)DC12345678910111213141918171615242322212028272625DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8DB9DB10DB1110.3.3 10.3.3 典型典型A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片（2）AD574A的引腳功能（的引腳功能（28引腳雙列直插式封裝）引腳雙列直插式封裝）測(cè)試測(cè)試/調(diào)零線（調(diào)零線（3條）：條）：REF IN為內(nèi)部解碼網(wǎng)絡(luò)所需參考為內(nèi)部解碼網(wǎng)絡(luò)所需參考電壓輸入線；電壓輸入線；REF OUT為內(nèi)部參考電壓輸出線。為內(nèi)部參考電壓輸出線。BIP OFF為補(bǔ)償調(diào)整線，用于在為補(bǔ)償調(diào)整線，用于在模擬輸入為零時(shí)把模擬輸入為零時(shí)把ADC輸出輸出數(shù)字量調(diào)整為零。數(shù)字量調(diào)整為零。VL12/8CSA0R/CCEVCCREF OUTACRE