微機接口 6章課件

1、1計算機接口技術(shù)2n第第 六六 章章過程通道接口技術(shù)過程通道接口技術(shù) 模擬量輸入輸出通道的組成模擬量輸入輸出通道的組成 D/AD/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) A/DA/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)36.1 模擬量輸入輸出過程通道概述n 模擬量模擬量I/O接口的作用：接口的作用：l實際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境實際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境連續(xù)變化的模擬量連續(xù)變化的模擬量 如：電壓、電流、壓力、溫度、位移、流量如：電壓、電流、壓力、溫度、位移、流量l計算機內(nèi)部計算機內(nèi)部離散的數(shù)字量離散的數(shù)字量 二進制、十進制二進制、十進制l工業(yè)生產(chǎn)的閉環(huán)控制工業(yè)生產(chǎn)的閉環(huán)控制傳感器A/D計算機D/A執(zhí)行元件模擬量輸入（數(shù)據(jù)采集）模擬

2、量輸出（過程控制）46.1 模擬量輸入輸出過程通道概述n 模擬量模擬量I/O通道的組成：通道的組成：56.1 模擬量輸入輸出過程通道概述n 模擬量的輸入通道：模擬量的輸入通道：l傳感器：傳感器： 非電量非電量電壓、電流電壓、電流l變送器：變送器： 轉(zhuǎn)換成標準的電信號轉(zhuǎn)換成標準的電信號l信號處理：放大、整形、濾波信號處理：放大、整形、濾波l多路轉(zhuǎn)換開關(guān)：多選一多路轉(zhuǎn)換開關(guān)：多選一l采樣保持電路：保證變換時信號恒定不變采樣保持電路：保證變換時信號恒定不變lA/D變換器：模數(shù)轉(zhuǎn)換變換器：模數(shù)轉(zhuǎn)換66.1 模擬量輸入輸出過程通道概述n 模擬量的輸出通道：模擬量的輸出通道：lD/A變換器：數(shù)字轉(zhuǎn)模擬變換

3、器：數(shù)字轉(zhuǎn)模擬l低通濾波：平滑輸出波形低通濾波：平滑輸出波形l放大驅(qū)動：提供足夠的驅(qū)動電壓、電流放大驅(qū)動：提供足夠的驅(qū)動電壓、電流7n 在接到一個具體的測控任務(wù)后，需要根據(jù)被控對在接到一個具體的測控任務(wù)后，需要根據(jù)被控對象選擇合適的傳感器，從而完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。象選擇合適的傳感器，從而完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后的電量，往往信號幅度很小，很難進經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后的電量，往往信號幅度很小，很難進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此需對這些模擬信號進行放大處理。行模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此需對這些模擬信號進行放大處理。在信號輸出通道、電平轉(zhuǎn)換等信號處理中，信號放大在信號輸出通道、電平轉(zhuǎn)換等信號處理中，信號放大技術(shù)也是

4、不可缺少的基本環(huán)節(jié)技術(shù)也是不可缺少的基本環(huán)節(jié) 。6.2 模擬信號放大技術(shù) 86.2.1 常用運算放大器n 根據(jù)各種運放的特點，可將其分為通用型、高根據(jù)各種運放的特點，可將其分為通用型、高輸入阻抗型、高速型、低功耗型等多種輸入阻抗型、高速型、低功耗型等多種 。 1 ICL7650(5G7650) ICL7650集成運放a）引腳功能 b）典型接法CB：外接電容CEXTB； CA：外接電容CEXTA;IN-：反相輸入端； IN+：同相輸入端； V：負電源端； 反向（R）：CA和CB的公共端； 輸出鉗位：鉗位端； Vo：輸出端； V：正電源端； 96.2.1 常用運算放大器 2ADOP07圖 ADOP

5、07集成運放a）引腳功能 b）典型接法106.2.2 測量放大器n如前所述，傳感器輸出是微弱的電信號，信號中還可能包含有工頻、靜電和電磁耦合等共模干擾信號。對這種信號的放大，需要放大電路具有高輸入阻抗、高增益、低噪聲和高共模擬制比，習慣上稱這種放大器為測量放大器、電橋放大器或儀表放大器。n右圖為用三個運放組成的測量 放大器原理圖，經(jīng)分析可得：1221(1)()RfffoRRRVVVRP 該電路中只要運放的輸入阻抗和電壓增益對稱，其漂移將大大減少、輸入阻抗和共模抑制比很高，對微弱差模電壓很靈敏。適宜于與傳感器配合使用和測量遠傳信號。116.2.2 測量放大器圖 AD521 測量放大器a）引腳功能

6、 b）基本接法引腳10和13用于外接電阻Rs，用于對放大倍數(shù)進行微調(diào)；當Rs=100k時，可以得到比較穩(wěn)定的放大倍數(shù)；引腳2和14用于外接電阻RG，用于調(diào)整放大倍數(shù)；引腳OFF SET(4，6)用于調(diào)整放大器零點（10k）； SENSE 補償端GsInOutRRUUG測量放大器的放大倍數(shù)按如下公式計算：126.2.3 程控增益放大器n程控增益放大器概述程控增益放大器概述n 在微機測控系統(tǒng)中，對測量放大器除了要求共模抑制能力強、高增益、低零漂、寬頻帶之外，還要求放大器具有增益可調(diào)的功能。當多路輸入信號源電平相差較大時，用同一增益的放大器去放大高電平和低電平信號，就有可能使低電平信號測量精度降低，

7、而高電平則可能超出AD轉(zhuǎn)換器的輸入范圍。因此，工程上常采用微機軟件控制的辦法來實現(xiàn)增益的自動變換。具有這種功能的放大器就叫做程控增益放大器 。136.2.4 隔離放大器n隔離放大器的耦合方式隔離放大器的耦合方式n 隔離放大器采用的耦合方式有變壓器耦合和光隔離放大器采用的耦合方式有變壓器耦合和光電耦合兩種。電耦合兩種。 146.3.1 模擬多路開關(guān)的原理與分類n 當有一個以上的模擬量需要當有一個以上的模擬量需要A/D轉(zhuǎn)換時，就要考慮下轉(zhuǎn)換時，就要考慮下列方案，或者用分時多路開關(guān)控制模擬量的輸入，用一個列方案，或者用分時多路開關(guān)控制模擬量的輸入，用一個A/D轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換；或者在每一路模擬信號上用一

8、個轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換；或者在每一路模擬信號上用一個A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器，而將它們的輸出用一個數(shù)字多路開關(guān)來控制。由于換器，而將它們的輸出用一個數(shù)字多路開關(guān)來控制。由于使用模擬量多路開關(guān)的方法成本比較低，所以通常都采用使用模擬量多路開關(guān)的方法成本比較低，所以通常都采用前者。前者。 156.3.3 采樣保持器的作用原理n 在對模擬信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換之前，先要對模擬在對模擬信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換之前，先要對模擬信號進行采樣。采樣前的信號是時間和幅度均連續(xù)信號進行采樣。采樣前的信號是時間和幅度均連續(xù)的模擬信號，采樣后則成了時間上離散的信號。采的模擬信號，采樣后則成了時間上離散的信號。采樣過程是使連續(xù)模擬信號加到采樣開關(guān)輸

9、入端，開樣過程是使連續(xù)模擬信號加到采樣開關(guān)輸入端，開關(guān)每隔一定時間閉合一次，開關(guān)輸出端即得到采樣關(guān)每隔一定時間閉合一次，開關(guān)輸出端即得到采樣信號。下圖表示了這一采樣過程。信號。下圖表示了這一采樣過程。F*(t)為采樣后的為采樣后的信號，它在時間上是離散的，但幅度仍是連續(xù)的信號，它在時間上是離散的，但幅度仍是連續(xù)的 。16采樣過程F(t)tF*(t)tKF(t)F*(t)0T2T 3T 4T 5T 6T1T17n采樣保持器的原理采樣保持器的原理n 采樣保持器用來保持采樣保持器用來保持A/D轉(zhuǎn)換器的信號不變。轉(zhuǎn)換器的信號不變。其電路具有采樣和保持兩種運行模式，由邏輯控制其電路具有采樣和保持兩種運行

10、模式，由邏輯控制輸入端來選擇。在采樣模式中，輸出隨輸入變化；輸入端來選擇。在采樣模式中，輸出隨輸入變化；在保持模式中，電路的輸出對應(yīng)于命令發(fā)出時的輸在保持模式中，電路的輸出對應(yīng)于命令發(fā)出時的輸入值并保持不變，直到邏輯控制端送入采樣命令時，入值并保持不變，直到邏輯控制端送入采樣命令時，輸出立即跳變到輸入值，并開始隨輸入變化到下一輸出立即跳變到輸入值，并開始隨輸入變化到下一個保持命令發(fā)出為止。個保持命令發(fā)出為止。 18采樣/保持VINVOUT控制信號（a） 原理圖控制信號采樣保持采樣保持“1”“0”“1”“0”VINVOUT(b) 波形圖（a）原理圖 （b）波形圖采樣保持原理圖及波形圖196.4

11、D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)n D/A轉(zhuǎn)換器基本原理及特性轉(zhuǎn)換器基本原理及特性 D/A轉(zhuǎn)換器是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的線性電路器轉(zhuǎn)換器是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的線性電路器件。件。lD/A轉(zhuǎn)換器的基本工作原理轉(zhuǎn)換器的基本工作原理組成：組成：模擬開關(guān)、電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器模擬開關(guān)、電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器兩種電阻網(wǎng)絡(luò)：兩種電阻網(wǎng)絡(luò)：權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)梯形電阻網(wǎng)絡(luò)。模擬開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)Ri運放的放大倍數(shù)足夠大時，輸出電壓V0與輸入電壓VI的關(guān)系:206.4 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)若輸入端有4個支路，則V0與Vref的關(guān)系為：)0D1D22D43D8(R8VRDR8VRDR4VRDR2VRDR1V

12、RVR21RVreff0reff1reff2reff3reffref30iif0當代碼在0FH之間變化時，V0在0 (15/8)(Rf/R)Vref之間變化缺點：所用電阻為權(quán)電阻，很難匹配216.4 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù))0D1D22D43D8(R16VRV)0D1D22D43D8(R16V)DR28VDR24VVDR22VDR21V(RVIreff0ref0ref1iref2ref3reff0226.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)n D/A轉(zhuǎn)換器基本原理及特性轉(zhuǎn)換器基本原理及特性lD/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)分辨率分辨率：能夠轉(zhuǎn)換的二進制的位數(shù)；若：能夠轉(zhuǎn)換的二進制的位數(shù)；若8位二進制數(shù)

13、位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換后的電壓滿量程是轉(zhuǎn)換后的電壓滿量程是5V，則最小分辨電壓，則最小分辨電壓=5V/256=19.5mV，當采用，當采用12位位DAC時，分辨率為時，分辨率為5V/4096=1.22mV。轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間：數(shù)字量輸入到完成轉(zhuǎn)換，輸出達到最終值：數(shù)字量輸入到完成轉(zhuǎn)換，輸出達到最終值并穩(wěn)定為止所需的時間；在幾并穩(wěn)定為止所需的時間；在幾ns幾百幾百us之間。之間。轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度：D/A轉(zhuǎn)換器實際輸入電壓與理論值之間的轉(zhuǎn)換器實際輸入電壓與理論值之間的誤差；用誤差；用1/2LSB(最低有效位最低有效位)表示。表示。非線性誤差非線性誤差：當數(shù)字量變化時，：當數(shù)字量變化時，D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模轉(zhuǎn)

14、換器輸出的模擬量按比例關(guān)系變化的程度。擬量按比例關(guān)系變化的程度。236.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)n D/A轉(zhuǎn)換器及特性轉(zhuǎn)換器及特性lD/A轉(zhuǎn)換器的輸入輸出特性轉(zhuǎn)換器的輸入輸出特性輸入緩沖能力輸入緩沖能力輸入數(shù)據(jù)的寬度輸入數(shù)據(jù)的寬度電流型或電壓型電流型或電壓型輸入碼制：輸入碼制：單極性：二進制碼或單極性：二進制碼或BCD碼碼雙極性：偏移二進制碼或補碼雙極性：偏移二進制碼或補碼偏移二進制碼(又叫移碼)是在二進制碼的基礎(chǔ)上加一個偏移量得到的。n位二進制數(shù)D讠的偏移二進制碼為niiB2DDl例如，一個3位二進制的數(shù)Di+110，則其相應(yīng)的偏移二進制碼為 ,如果Di-110，則11101000110Di

15、B00101000110DiB246.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)n D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC0832l特點特點采用雙緩沖、單緩沖、或直接數(shù)字輸入；采用雙緩沖、單緩沖、或直接數(shù)字輸入；8位的分辨率；低功耗，只需位的分辨率；低功耗，只需200mW；采用采用+5v+15v單電源；滿足單電源；滿足TTL電壓電平規(guī)范的邏輯電壓電平規(guī)范的邏輯輸入；輸入；具有具有8、9或或10位線性度；位線性度；256.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)8位輸入寄存器8位DAC寄存器8位D/A轉(zhuǎn)換器&11DI7DI6DI0ILECSWR1WR2XFERLE1LE2UREFIOUT2IOUT1A

16、GNDUCCRfbDGND266.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832的工作方式的工作方式直通方式直通方式：ILE接接+5v，CS、WR1、WR2、XFER都接地，一旦有數(shù)據(jù)輸入就都接地，一旦有數(shù)據(jù)輸入就立即進行立即進行D/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。單緩沖方式單緩沖方式：只進行一級緩沖：只進行一級緩沖276.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832的工作方式的工作方式單緩沖方式單緩沖方式286.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832的工作方式的工作方式雙緩沖方式雙緩沖方式：進行兩級緩沖：進行兩級緩沖296.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832輸出方式輸出方式單極性輸出方式單極性輸出方式為

17、了保持電流輸出的線性度，兩個電流輸出端Iout1和Iout2的電位應(yīng)盡可能接近地電位。這時，不管基準電壓Uref為正或為負，輸出電壓Uout總等于Iout2*Rfb，并和基準電壓的極性相反。306.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832輸出方式輸出方式雙極性輸出方式雙極性輸出方式A1A2I2I1fRe1outfRe1outfRe131out232outUU2UR2R2URR2URRURRUR3=R2=R1=;V5U,V5U;V0U,V5 . 2U;V5U,V0UV5U2out1out2out1out2out1outfRe時，設(shè)316.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l 12位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器A

18、DC1210片內(nèi)有兩片鎖存器，不必外加鎖存器即可以與片內(nèi)有兩片鎖存器，不必外加鎖存器即可以與CPU相連；相連；326.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832與微機的接口與微機的接口采用DAC作函數(shù)波形發(fā)生器336.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l DAC0832與微機的接口與微機的接口34356.2 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)三角波程序：三角波程序：366.3 A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)n A/D轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理 A/D轉(zhuǎn)換器是把轉(zhuǎn)換器是把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件。的器件。 通常所說的通常所說的A/D轉(zhuǎn)換器，是指將經(jīng)過采樣保持后轉(zhuǎn)換器，是指將經(jīng)過采樣保持后的模擬電壓值進行量化、編碼，轉(zhuǎn)換為

19、的模擬電壓值進行量化、編碼，轉(zhuǎn)換為n位二進制數(shù)位二進制數(shù)字量的電路。實質(zhì)上，量化、編碼是在轉(zhuǎn)換過程中同字量的電路。實質(zhì)上，量化、編碼是在轉(zhuǎn)換過程中同時完成的，并無明顯界線。時完成的，并無明顯界線。376.3 A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)n A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 根據(jù)根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換原理和特點的不同，可分成轉(zhuǎn)換原理和特點的不同，可分成直接直接ADC和間和間接接ADC。 直接直接ADC是將模擬電壓直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，這類是將模擬電壓直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，這類ADC中較常用的有中較常用的有逐次逼近式逐次逼近式ADC、計數(shù)式、計數(shù)式ADC、并行轉(zhuǎn)、并行轉(zhuǎn)換式換式ADC等等。 間接間接ADC是將模擬電壓先變成中間變量

20、，如脈沖周期是將模擬電壓先變成中間變量，如脈沖周期T、脈沖頻率脈沖頻率f、脈沖寬度、脈沖寬度等，再將中間變量變成數(shù)字代碼。這等，再將中間變量變成數(shù)字代碼。這類類ADC中較常見的中較常見的有單積分式有單積分式ADC、雙積分式、雙積分式ADC、V/F轉(zhuǎn)換式轉(zhuǎn)換式ADC等等。386.3 A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)其他分類：其他分類：按模擬量輸入方式分：按模擬量輸入方式分：單極性單極性ADC、雙極性、雙極性ADC；按數(shù)字量輸出方式分：按數(shù)字量輸出方式分：并行并行ADC、串行、串行ADC；按轉(zhuǎn)換精度分：按轉(zhuǎn)換精度分：低精度、中精度、高精度、超高低精度、中精度、高精度、超高精度；精度；按輸出是否帶三態(tài)緩沖分：按

21、輸出是否帶三態(tài)緩沖分：帶可控三態(tài)緩沖帶可控三態(tài)緩沖ADC、不帶可控三態(tài)緩沖不帶可控三態(tài)緩沖ADC；按分辨率分：按分辨率分：4位、位、6位、位、8位、位、10位、位、12位、位、14位、位、16位；位；按轉(zhuǎn)換速度分：按轉(zhuǎn)換速度分：低速、中速、高速、超高速。低速、中速、高速、超高速。396.3 A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l計數(shù)式計數(shù)式 ：最簡單，但轉(zhuǎn)換速度很慢最簡單，但轉(zhuǎn)換速度很慢；l并行轉(zhuǎn)換式并行轉(zhuǎn)換式：速度最快，但成本最高速度最快，但成本最高；l逐次逼近式逐次逼近式：易于集成、且具有較高的分辨率和轉(zhuǎn)換速：易于集成、且具有較高的分辨率和轉(zhuǎn)換速度度，價格不高，價格不高；l雙積分型雙積分型：雙積分式雙積分

22、式ADC轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾能力強，轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾能力強，但轉(zhuǎn)換速度慢，一般應(yīng)用在精度要求高而速度要求不高但轉(zhuǎn)換速度慢，一般應(yīng)用在精度要求高而速度要求不高的場合，例如測量儀表等的場合，例如測量儀表等；lV/F轉(zhuǎn)換式轉(zhuǎn)換式：在轉(zhuǎn)換線性度、精度、抗干擾能力和積分輸在轉(zhuǎn)換線性度、精度、抗干擾能力和積分輸入特性等方面有獨特的優(yōu)點，且接口簡單，占用計算機入特性等方面有獨特的優(yōu)點，且接口簡單，占用計算機資源少，缺點也是轉(zhuǎn)換速度低，目前在一些輸出信號動資源少，缺點也是轉(zhuǎn)換速度低，目前在一些輸出信號動態(tài)范圍較大或傳輸距離較遠的低速過程的模擬輸入通道態(tài)范圍較大或傳輸距離較遠的低速過程的模擬輸入通道中，獲得了越

23、來越多的應(yīng)用中，獲得了越來越多的應(yīng)用；406.3 A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l逐次逼近式逐次逼近式ADC工作原理工作原理 基本特點基本特點：二分搜索，反饋比較，逐次逼近。它的基：二分搜索，反饋比較，逐次逼近。它的基本思想與生活中的天平稱重思想極為相似本思想與生活中的天平稱重思想極為相似。 工作原理工作原理：利用一套標準的利用一套標準的“電壓砝碼電壓砝碼”，這些，這些“電電壓砝碼壓砝碼”的大小，相互間成二進制關(guān)系。把這些已知的的大小，相互間成二進制關(guān)系。把這些已知的“電壓砝碼電壓砝碼”由大到小連續(xù)與未知的被轉(zhuǎn)換電壓相比較，由大到小連續(xù)與未知的被轉(zhuǎn)換電壓相比較，并將比較結(jié)果以數(shù)字形式送到邏輯控制電路予以

24、鑒別，并將比較結(jié)果以數(shù)字形式送到邏輯控制電路予以鑒別，以便決定以便決定“電壓砝碼電壓砝碼”的去留，直至全部的去留，直至全部“電壓砝碼電壓砝碼”都試探過為止。最后，所有留下的都試探過為止。最后，所有留下的“電壓砝碼電壓砝碼”加在一加在一起，便是被轉(zhuǎn)換電壓的結(jié)果。起，便是被轉(zhuǎn)換電壓的結(jié)果。 由電壓比較器由電壓比較器AV、DAC、逐次逼近寄存器、控制邏輯、逐次逼近寄存器、控制邏輯和輸出緩沖鎖存器等部分組成。和輸出緩沖鎖存器等部分組成。10110000例：例：176g176g27 ? , 27 +26 ? , 27 +25 + 24 ? 416.3 A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)l當出現(xiàn)啟動脈沖時，逐次逼近寄存

25、器和輸出緩存器清零，故D/A輸出也為零。當?shù)谝粋€時鐘脈沖到來時，寄存器最高位置1，這時D/A輸入為1000，其轉(zhuǎn)換輸出電壓VF為其滿刻度值的一半，它與輸入電壓進行比較，若VFVI，則該位的1被保留，否則被清除。然后寄存器下一位再置1，再比較，決定去留直到最低位完成同一過程，便發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。此時，寄存器從最高位到最低位都試探過一遍的最終值便是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。426.3 A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)3位ADC轉(zhuǎn)換一個數(shù)需要4拍，即4個時鐘脈沖。一般說來，n位ADC轉(zhuǎn)換一個數(shù)需要n+1個時鐘脈沖。如果知道時鐘脈沖頻率，就不難求出這種轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間。要說明的是，若把將轉(zhuǎn)換結(jié)果送入輸出緩沖鎖存器這個節(jié)拍

26、也算在內(nèi)，則需要n+2個時鐘脈沖。436.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標n 1 分辨率分辨率 模擬量經(jīng)模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)字量的位數(shù)。轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)字量的位數(shù)。n 2 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度 ADC轉(zhuǎn)換后所得數(shù)字量代表的模擬量與實際模擬量輸入值轉(zhuǎn)換后所得數(shù)字量代表的模擬量與實際模擬量輸入值之差之差。n 3 轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間 ADC完成一次模擬量的測量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換所需的時間。完成一次模擬量的測量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換所需的時間。n 4 電源靈敏度電源靈敏度 A/D轉(zhuǎn)換器的供電電源電壓波動時相當于引入一個模擬輸轉(zhuǎn)換器的供電電源電壓波動時相當于引入一個模擬輸入量的變化，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)換誤差。

27、入量的變化，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)換誤差。446.3.2 8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809原理圖456.3.2 8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809功能引腳：(1) IN7IN0：模擬量輸入通道 ；(2) ADDA、ADDB、ADDC：A為低位地址，C為高位地址，用于對模擬通道進行選擇；(3) ALE：地址鎖存信號；(4) START：轉(zhuǎn)換啟動信號。START上升沿時，所有內(nèi)部寄存器清0；START下降沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。(5) D7D0：數(shù)據(jù)輸出線。(6) OE：輸出允許信號。(7) CLOCK：時鐘信號。(8) EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信

28、號。 0，正在進行轉(zhuǎn)換；1，轉(zhuǎn)換結(jié)束。(9) VCC：+5V電源。(10) Vref：參考電壓。參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。466.3.3 12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器AD574AD574引腳信號476.3.3 12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器AD574AD574功能引腳：(1) +V：+5V電源輸入端；(2) 12/8：數(shù)據(jù)模式選擇端，通過此引腳可選擇數(shù)據(jù)縱線是12位或8位輸出。(3) CS：片選端；(4) A0：字節(jié)地址短周期控制端；(5) R/C：讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端；(6) CE：使能端；(7) V+：正電源輸入端，輸入+15V電源；(8) Ref out：10V基準電源電壓輸出端；(9) AGND：模擬地端；(10) Ref in：基準電源電壓輸入端；(11) V-：負電源輸入端，輸入-15V電源；(12) 雙極性偏置端；(13) 10Vin：10V量程模擬電壓輸入端；(14) 20Vin：20V量程模擬電壓輸入端；(15) DGND:數(shù)字地端；(16) DB0DB11:12條數(shù)據(jù)總線；(17) STS: 工作狀態(tài)指示信號端，當STS=1時，表示轉(zhuǎn)換器正處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當STS=0時，聲明A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。486.3.3 12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器AD574496.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器與微處理的接口l接口的任務(wù)發(fā)轉(zhuǎn)換啟動信號取回“轉(zhuǎn)