第9章 模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換及應(yīng)用

1、n模擬量模擬量連續(xù)變化的物理量連續(xù)變化的物理量n數(shù)字量數(shù)字量時(shí)間和數(shù)值上都離散的量時(shí)間和數(shù)值上都離散的量模擬模擬/ /數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADCADCDACDAC數(shù)字?jǐn)?shù)字/ /模擬轉(zhuǎn)換器模擬轉(zhuǎn)換器 傳感器傳感器：能夠把非電物理量轉(zhuǎn)換成電量（電流或電：能夠把非電物理量轉(zhuǎn)換成電量（電流或電壓）的器件，一般傳感器由電容、電阻、電感或敏壓）的器件，一般傳感器由電容、電阻、電感或敏感材料組成，在外加激勵(lì)電流或電壓的驅(qū)動(dòng)下，不感材料組成，在外加激勵(lì)電流或電壓的驅(qū)動(dòng)下，不同類型的傳感器會(huì)隨不同非電物理量的變化，引起同類型的傳感器會(huì)隨不同非電物理量的變化，引起傳感器的組成材料發(fā)生改變，使得輸出連續(xù)變化的傳感器

2、的組成材料發(fā)生改變，使得輸出連續(xù)變化的電流或電壓與非電物理量的變化成正比。電流或電壓與非電物理量的變化成正比。 一、傳感器（一、傳感器（TransducerTransducer） 八選一八選一模擬多路開(kāi)關(guān)模擬多路開(kāi)關(guān) 采樣采樣/ /保持示意圖保持示意圖圖圖 微機(jī)系統(tǒng)中的微機(jī)系統(tǒng)中的D/A轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié) 微機(jī)D/A轉(zhuǎn)換器N數(shù)字量模擬量 DNNAN量程值2圖圖 D/A轉(zhuǎn)換輸出的模擬量曲線轉(zhuǎn)換輸出的模擬量曲線0tTA 12N 圖圖 理想的理想的D/A轉(zhuǎn)換特性轉(zhuǎn)換特性000模擬量模擬量001 010011100101111110數(shù)字量數(shù)字量 ILE：輸入寄存器的允許信號(hào)，：輸入寄存器的允許信號(hào)，高電

3、平有效。高電平有效。ILE信號(hào)和信號(hào)和CS、共同控制選通輸入寄存器。共同控制選通輸入寄存器。當(dāng)當(dāng)CS、WRl均為低電平，而均為低電平，而ILE為高電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)立即被送為高電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)立即被送至至8位輸入寄存器的輸出端（見(jiàn)位輸入寄存器的輸出端（見(jiàn)圖圖DAC0832邏輯結(jié)構(gòu)框圖）。當(dāng)邏輯結(jié)構(gòu)框圖）。當(dāng)上述三個(gè)控制信號(hào)中任一個(gè)無(wú)效上述三個(gè)控制信號(hào)中任一個(gè)無(wú)效時(shí)，輸入寄存器將數(shù)據(jù)鎖存，輸時(shí)，輸入寄存器將數(shù)據(jù)鎖存，輸出端呈保持狀態(tài)。出端呈保持狀態(tài)。 IOUTl：電流輸出：電流輸出1。當(dāng)。當(dāng)DAC寄存器中全為寄存器中全為“1”時(shí)，輸出電流時(shí)，輸出電流最大，當(dāng)最大，當(dāng)DAC寄存器中全為寄存器中全為“

4、0”時(shí)，輸出電流最小。時(shí)，輸出電流最小。IOUT2：電流輸出：電流輸出2。它與。它與lOUTl的關(guān)系是：的關(guān)系是：IOUTI+IOUT2=常數(shù)常數(shù)Rfb：內(nèi)部反饋電阻引腳，該電阻在芯片內(nèi)，：內(nèi)部反饋電阻引腳，該電阻在芯片內(nèi)，Rfb端可以直接端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端。這樣，相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接到外部運(yùn)算放大器的輸出端。這樣，相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端。接在運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端。VREF：參考電壓輸入端，可接正電壓，也可接負(fù)電壓，范圍：參考電壓輸入端，可接正電壓，也可接負(fù)電壓，范圍為為-10V+10V。Vcc：芯片電源。：芯片電源。+5V+15V，典型值

5、為，典型值為+15V。AGND：模擬地。芯片模擬信號(hào)接地點(diǎn)。：模擬地。芯片模擬信號(hào)接地點(diǎn)。DGND：數(shù)字地。芯片數(shù)字信號(hào)接地點(diǎn)。：數(shù)字地。芯片數(shù)字信號(hào)接地點(diǎn)。 CS1WR2WRXFEF 圖圖 DAC0832的電壓輸出電路的電壓輸出電路 (a) 單極性輸出；單極性輸出； (b) 雙極性輸出雙極性輸出DAC0832(a)RFBIOUT1IOUT2VOUTRP1DAC0832VREFRFBIOUT1IOUT2RP1 5VVOUT1R2 RR0R2 2RR3 2RVOUT(b)REFVD256 REFVD128128 9.2.3 DAC08329.2.3 DAC0832的應(yīng)用舉例的應(yīng)用舉例？DEC A

6、LMOV AL，10110110B ；計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器2，方式，方式3，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUTDX，ALMOV AX，6000MOV DX，023AH OUTDX，AL ；送計(jì)數(shù)初值低；送計(jì)數(shù)初值低8位位 MOV AL，AH OUTDX，AL ；送計(jì)數(shù)初值高；送計(jì)數(shù)初值高8位位 MOV DX，0219H ；8255A的的B端口端口MOV AL，00010000B ；PB4置置1，GATE2有效有效OUTDX，AL 圖圖 A/D轉(zhuǎn)換器及其轉(zhuǎn)換情況轉(zhuǎn)換器及其轉(zhuǎn)換情況 (a) A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器; (b) 輸入和輸出輸入和輸出時(shí)間時(shí)間采樣周期0數(shù)字量模擬量0A/D轉(zhuǎn)換器模擬量數(shù)字量( N 位)

7、( a )( b ) 21圖圖 理想的理想的A/D轉(zhuǎn)換曲線轉(zhuǎn)換曲線模擬量(V)0123450000010100111001011101111.4221LSB21LSB數(shù)字量 2iE圖圖 ADC0808/0809的結(jié)構(gòu)框圖的結(jié)構(gòu)框圖邏輯控制和定時(shí)電路逐次逼近寄存器SAR256R電阻分壓器電壓比較器樹(shù)狀模擬開(kāi)、關(guān)陣譯碼器ABC地址鎖存有效ALE8路模擬量選通開(kāi)關(guān)START三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器GND轉(zhuǎn)換結(jié)束EOCIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7D0D1D2D3D4D5D6D7VREF( )8路模擬信號(hào)輸入A8位A/D轉(zhuǎn)換器通道地址鎖存與譯碼3位地址碼輸入VREF( )VCC輸出有效控制OE(LSB)8位數(shù)據(jù)輸出(MSB)啟動(dòng)CLOCK時(shí)鐘 1OECLOCKIN22345678910IN7REF( )192021222324IN1111213141516171825262728ADC0808/0809STARTD1IN0ADDCALED7IN3D4D0IN4IN5IN6EOCD3VCCGNDD2REF( )