單片機(jī)及其應(yīng)用和轉(zhuǎn)換

單片機(jī)及其應(yīng)用和轉(zhuǎn)換第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日控制系統(tǒng)模型執(zhí)行部件放大驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象微型計(jì)算機(jī)A/D轉(zhuǎn)換器采樣保持多路開關(guān)信號(hào)處理信號(hào)處理信號(hào)處理傳感器1傳感器2傳感器3I/O接口D/A轉(zhuǎn)換器第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理D/A基本工作原理模擬轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓數(shù)字開關(guān)控制數(shù)字接口基準(zhǔn)電壓電流∑Ii運(yùn)算放大器模擬電壓數(shù)字量輸入權(quán)電阻式D/A轉(zhuǎn)換器T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理權(quán)電阻式D/A轉(zhuǎn)換器I0I1I2In-12n-1RVrefd0d1d2dn-1R22n-3R2n-2RIoutRfVout+A-Iout=ΣIi(i=0~n-1)Vout=ΣIi(i=0~n-1)RfVrefIi=2(n-1-i)R?diD=dn-1dn-2…d1d0

Ii=2(n-1)R?2i?diVref阻值范圍大R2R2n-1R第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理T型電阻網(wǎng)絡(luò)di=0接地di=1接入放大器虛地ABCDI3I2I1I0RfVOUT_+AVrefRRR2R2R2R2R2Rd0d1d2d3IOUTIout=ΣIi(i=0~n-1)Vout=ΣIi(i=0~n-1)Rf

Ii=2nR?2i?diVref第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日VrefRRR2RABCD2R2R2R2RI3I2I1I0Vref2RI3=Vref22RI2=Vref23RI1=Vref24RI0=第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日D/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)分辨率轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換速率/建立時(shí)間線性度絕對(duì)精度相對(duì)精度-滿刻度輸出與理論輸出之間的差異-任意二進(jìn)制輸出與理論值之間的差異-衡量單位：LSB，應(yīng)<1/2LSB-能夠分辨的最小模擬量輸出-位數(shù)表示，n位，最低位LSB對(duì)應(yīng)電壓1/2n滿量程-二進(jìn)制數(shù)輸入到轉(zhuǎn)換完成所需時(shí)間，電流建立時(shí)間輸出達(dá)到終值相差1/2LSB范圍內(nèi)-D/A轉(zhuǎn)換實(shí)際曲線與理想曲線之間的最大偏差根據(jù)T型電路網(wǎng)絡(luò)計(jì)算公式第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用DAC0832簡介分辨率：8位輸出類型：電流增益溫度系數(shù)：0.02%單電源供電：+5V~+15V功耗：20mw轉(zhuǎn)換速度：約1us第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用1.DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI78位輸入鎖存器LE18位DAC鎖存器LE2ILE&&CSWR1&XFERWR28位DA轉(zhuǎn)換器VrefIout1Iout2RfbRf兩級(jí)鎖存器T型電阻網(wǎng)絡(luò)第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用管腳及功能說明DAC0832CSWR1WR2AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGNDVCCILEXFERDI4DI5DI6DI7Iout2Iout1I.數(shù)字量輸入線DI0~DI7II.模擬量輸入線Iout1、Iout2III.模擬量相關(guān)管腳Vref、Rfb、AGNDIV.鎖存器鎖存管腳CSWR1WR2ILEXFER輸入鎖存器（1st）轉(zhuǎn)換鎖存器（2nd）兩級(jí)鎖存器怎么用？LE1=ILE?CS?WR1LE2=XFER?WR1第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用DAC0832管腳說明Iout1:各開關(guān)向1閉合的各位權(quán)電流匯集輸出端。Iout2:各開關(guān)向0閉合的各位權(quán)電流匯集輸出端。Vref:參考電壓輸入端，-10V~+10V之間。Rfb:反饋電阻連接端。ILE：允許輸入鎖存信號(hào)XFER：傳送控制信號(hào)AGND：模擬地/數(shù)字地應(yīng)分別連接，然后再共接第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用DAC0832的工作方式

輸出直通方式不使用鎖存器

一級(jí)鎖存器方式

二級(jí)鎖存器方式所有的鎖存信號(hào)有效CSWR1WR2XFER接地ILE接高電平使用輸入鎖存器（1st）WR2XFER有效CSWR1ILE控制信號(hào)使用轉(zhuǎn)換鎖存器（2nd）WR2XFER控制信號(hào)WR1ILE有效CS輸入鎖存器（1st）轉(zhuǎn)換鎖存器（2nd）CSWR1ILE控制信號(hào)WR2XFER控制信號(hào)端口1端口2端口地址譯碼第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用DAC0832D0~D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V輸出直通方式端口地址譯碼DAC0832D0~D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5VWR只使用第1級(jí)輸入鎖存器第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用使用2級(jí)鎖存器DAC0832D0~D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V端口1地址譯碼WR端口2地址譯碼第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用EX:使用D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)造一個(gè)波形發(fā)生器，整個(gè)電路由DAC0832、雙運(yùn)算放大器LM358和地址譯碼電路組成。DAC0832工作在單緩沖工作方式，WR2和XFER接地。DAC0832D0~D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V端口地址譯碼WRVref-++5V端口地址360H第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日DAC0832及應(yīng)用矩形波三角波梯形波最大值最小值跳變漸變到達(dá)最大/最小值后不保持高電平低電平MOVA,#0HMOVX@DPTR,ACALLDELAYCPLASJMPAGNMOVX@DPTR,A矩形波MOVDPTR,#360HAGN:第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器基本原理A/D轉(zhuǎn)換器常用轉(zhuǎn)換方法逐次逼近法雙積分法逐次逼近的A/D轉(zhuǎn)換器原理SARVst控制邏輯與時(shí)序D/A轉(zhuǎn)換器輸出鎖存器EOCOE+Vref-VrefVinSTARTCLKD0D7比較器+-比較器逐次比較寄存器第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809GNDVref-D1D2IN3IN2IN4IN1IN5IN0IN6

ADDAIN7

ADDBSTART

ADDCEOC

ALED3

D7OE

D6CLKD5VCCD4Vref+D0ADC0809

8位A/D轉(zhuǎn)換器，逐次逼近結(jié)構(gòu)

8通道多路開關(guān)輸入切換電路電源+5V,Vref=+5VVin范圍:單極性0～+5V每次轉(zhuǎn)換時(shí)間：100S60個(gè)時(shí)鐘周期,fmax=640KHz(推薦CLK=500KHz)轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出控制方式：查詢方式或者中斷方式28腳DIP封裝圖第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809GNDVref-D1D2IN3IN2IN4IN1IN5IN0IN6

ADDAIN7

ADDBSTART

ADDCEOC

ALED3

D7OE

D6CLKD5VCCD4Vref+D0ADC0809

管腳功能說明：

MCU端

外部輸入端IN0~IN7

外部模擬信號(hào)輸入，共8路D0~D7

轉(zhuǎn)換得到數(shù)字量輸出端ADDA~ADDC8路輸入地址選擇位ALE

地址選擇位鎖存信號(hào)START

轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)EOC

轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)OE

轉(zhuǎn)換結(jié)果讀取控制信號(hào)

系統(tǒng)管腳CLK

時(shí)鐘信號(hào)，<=640KHzVref

參考電壓第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809與51單片機(jī)的連接方法MCS-51ADC0809鎖存器74LS373ALEP2.08DQ0ALECLKADDAD0-D7GOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDCINT1EOC≥1≥1Fosc=6MHz2口地址可以為：0FE00～0FE07H也可為：0FEF0～0FEF7H中斷處理第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809控制方法向?qū)?yīng)口地址寫數(shù)據(jù)等待/查詢EOC就緒從對(duì)應(yīng)口