微機原理上課模擬通道接口

§6.5模擬通道接口

作用：模擬信號

模擬通道數(shù)字信號例、被測對象傳感器電信號放大模擬信號

A/D

數(shù)字信號計算機數(shù)字信號

D/A模擬信號（控制）分辨率：n位轉(zhuǎn)換器分辨率為1/2n；轉(zhuǎn)換時間：轉(zhuǎn)換器完成一次模數(shù)或數(shù)模轉(zhuǎn)換的時間；量化誤差：實際輸出值與理論值之間的誤差；下面介紹兩種最常用的D/A，A/D與微機的接口。一、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC與微機的接口1．D/A與微機接口時，靠OUT指令將待換的數(shù)據(jù)送D/A

輸出接口，而OUT指令送出的數(shù)據(jù)在DB上的時間是短暫的，所以需要一個數(shù)據(jù)寄存器暫存數(shù)據(jù)，供D/A轉(zhuǎn)換。除早期D/A產(chǎn)品需要外接數(shù)據(jù)寄存器之外，目前D/A芯片內(nèi)帶有數(shù)據(jù)寄存器，所以可直接與微機接口（通常稱為與微處理器完全兼容）。2．DAC0832——8位電流D/A。內(nèi)部結(jié)構(gòu)：P222圖6-21由圖可知，它由8位輸入寄存器，8位DAC寄存器，8位D/A轉(zhuǎn)換器及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。由二級鎖存器構(gòu)成。3、DAC0832的引腳功能：①

8位數(shù)據(jù)輸入線

D7～D0；②

電流輸出端

Iout1,Iout2——一般Iout1接運放的輸入端，Iout2接模擬地。

Iout1+Iout2=Vref(1-1/28)/R=常數(shù)③

反饋信號輸入端

RFB，反饋電阻在片內(nèi)。④

允許輸入鎖存信號

ILE—高電平有效。⑤

輸入寄存器鎖存信號

WR1，DAC寄存器寫信號

WR2⑥傳送控制信號

XFER，以控制WR2是否起作用。

⑦片選信號

CS，輸入寄存器選擇信號。

⑧參考輸入電壓

VREF，即基準電壓，一般在-10V～+10V。

⑨模擬地

AGND，整個電路的模擬地必須在某一點與數(shù)字地相接。數(shù)字地

DGND。通常模數(shù)兩地相連。4.DAC0832與微機接口0832內(nèi)部有輸入寄存器，可直接與微機接口。0832為電流輸出型D/A，要得模擬電壓，必需外加轉(zhuǎn)換電路。

內(nèi)部有兩級數(shù)據(jù)寄存器，可工作于多種方式

直通方式，單緩沖方式，雙緩沖方式

五個控制信號：ILE，CS，WR1,WR2，XFER的連接方式不同。①直通方式

常用于連續(xù)反饋控制的環(huán)路中；只要由一個ROM連續(xù)地向它提供DAC數(shù)據(jù)，輸出就可以直接跟隨輸入變化。此時無需OUT指令啟動轉(zhuǎn)換。

②單緩沖方式

此時可使兩個寄存器的一個始終處于直通狀態(tài)，而使另一個寄存器處于受控的鎖存器狀態(tài)。常用于單路應(yīng)用系統(tǒng)。

如使第一個寄存器受PSO，IOW的控制狀態(tài)；使二個寄存器處于直通狀態(tài)。輸出鋸齒波的程序：

MOVDX，380HMOVAL，OAGAIN：OUTDX，ALINCAL

指向下一個數(shù)據(jù)

MOVCX，1000LOOP$PUSHAXMOVAH，11INT21HCMPAL，0POPAXJZAGAIN插入的廷時，可改變鋸齒波周期。鎖存一個數(shù)據(jù)無鍵入則繼續(xù)鋸齒波的數(shù)據(jù)為0～FFH等待轉(zhuǎn)換結(jié)束（3）、雙緩沖方式

兩個寄存器都處于受控狀態(tài)，需要兩步寫操作來完成，需要兩個端口地址以選通CS和選通XFER。這樣，可在DAC轉(zhuǎn)換輸出前一個數(shù)據(jù)的同時，將下一個數(shù)據(jù)送到輸入寄存器，可提高D／A的轉(zhuǎn)換速度。常用于多路應(yīng)用系統(tǒng)且要求輸出同步的情況。DAC0832控制繪圖儀程序：HTYPROCPUSHCXPUSHDXMOVDX,380HOUTDX,ALMOVDX,384HXCHGAH,ALOUTDX,ALMOVDX,388HOUTDX,ALMOVCX,1000LOOP$POPDXPOPCXRETHTYENDP二﹒模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC與微機接口

1、A/D與微機接口時，靠OUT指令啟動A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，用IN指令從ADC中讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入接口。A/D的數(shù)據(jù)輸出端是否能直接與微機接口，要看A/D內(nèi)部的輸出鎖存器是否為三態(tài)輸出鎖存器，若為三態(tài)輸出，則可與微機DB直接相連；若為非三態(tài)輸出，則應(yīng)加三態(tài)緩沖隔離。AD574AD574是一個12位逐次逼近型的帶三態(tài)輸出控制邏輯的A/D轉(zhuǎn)換器可以進行12位/8位轉(zhuǎn)換可直接與8位、16位CPU總線連接。1.AD574的主要性能單通道模擬量輸入分辨率12位非線性誤差

1LSB轉(zhuǎn)換時間25s工作電源電壓12V或15V，另加5V為TTL邏輯電平用輸入模擬量有單極性的量程0V~＋10V，0V~+20V；也可以是雙極性的量程為5V，10V芯片內(nèi)部有＋10V的參考電壓零點和滿量程可以進行調(diào)整2.AD574A的引腳VCC：接正電源引腳，范圍0V~＋16.5VVREFOUT：＋10V參考電壓輸出端10VIN：單極性0V~＋10V輸入端，雙極性5V輸入端20VIN：單極性0V~＋20V輸入端，雙極性10V輸入端AC：模擬地DC：數(shù)字地STS：狀態(tài)輸出。＝1，正在轉(zhuǎn)換；＝0，轉(zhuǎn)換結(jié)束DB11~DB0：A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)線VLOGIC：接＋5V，邏輯控制電壓VEE：-15VVLOGIC12/8CSA0R/CCEVCCVREFOUTACVREFINVEEBIPOFF10VIN20VINAD5742827262524232221201918171615STSDB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0DC1234567891011121314引腳功能：（續(xù)）12/!8：輸出數(shù)據(jù)方式選擇線。

1：并行輸出12位數(shù)據(jù)；

0：將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)變成二個8位輸出：當A0＝0時輸出高8位，A0＝1時輸出低4位。A0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長度選擇線。

0：啟動12位A/D轉(zhuǎn)換；

1：啟動8位A/D轉(zhuǎn)換。R/!C：讀或轉(zhuǎn)換的選擇線。1：可輸出數(shù)據(jù)；0：啟動A/D轉(zhuǎn)換。!CS：片選端CE：芯片使能端，高電平有效，用來控制讀操作或轉(zhuǎn)換操作。CE、!CS、R/!C與A0、12/!8配合起來產(chǎn)生對AD574的控制信號。附表AD574的控制信號BIPOFF：雙極性偏移端。該端加適當偏移電壓，對單極性或雙極性輸入可以作零點調(diào)整。具體的連接圖如下：CE11111CS00000R/C0011112/8××+5V地地功能啟動12位轉(zhuǎn)換啟動8位轉(zhuǎn)換并行12位輸出輸出高8位(A段B段)輸出低4位(C段)后添4個’0’A001×01BIPOFF：雙極性偏移端BIPOFF端加適當偏移電壓，對單極性或雙極性輸入可以作零點調(diào)整。AD574VREFINVR