四典型DA轉(zhuǎn)換DAC0832芯片ppt課件

1、四、典型四、典型D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換DAC0832芯芯片片8位并行、中速位并行、中速(建立時間建立時間1us)、電流型、低廉、電流型、低廉(1020元元) 引腳和邏輯構(gòu)造引腳和邏輯構(gòu)造 DAC0832與微機系統(tǒng)的銜接與微機系統(tǒng)的銜接 運用舉例運用舉例 1. 1. 引腳和邏輯構(gòu)造引腳和邏輯構(gòu)造 2020個引腳、雙列直插式個引腳、雙列直插式8位位輸入輸入存放器存放器8位位DAC存放器存放器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0CSWR1WR2XFERILELELEIOUT1&RFBV cc 芯片電源電壓芯片電源電壓, +5V+15VVREF 參考電壓參

2、考電壓, -10V+10V RFB 反響電阻引出端反響電阻引出端, 此端可接運算放大器輸出端此端可接運算放大器輸出端AGND 模擬信號地模擬信號地DGND 數(shù)字信號地數(shù)字信號地8位位DAC存放器存放器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位輸入輸入存放器存放器RFBDI7 DI0 數(shù)字量輸入信號數(shù)字量輸入信號 其中其中: DI0為最低位，為最低位，DI7為最高位為最高位8位位DAC存放器存放器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1L

3、ECSWR1WR2XFERILE&8位位輸入輸入存放器存放器RFB8位位DAC存放器存放器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位輸入輸入存放器存放器RFB0011ILE 輸入鎖存允許信號輸入鎖存允許信號, 高電平有效高電平有效CS 片選信號片選信號, 低電平有效低電平有效WR1 寫信號寫信號1，低電平有效，低電平有效LE1當當 ILE、CS、WR1同時有效時同時有效時, LE=1，輸入存放器的輸出隨輸入而變化輸入存放器的輸出隨輸入而變化WR1 , LE=0， 將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入

4、存放器將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入存放器LE2XFER 轉(zhuǎn)移控制信號，低電平有效轉(zhuǎn)移控制信號，低電平有效WR2 寫信號寫信號2，低電平有效，低電平有效 當當XFER、WR2同時有效時同時有效時, LE2=1 DAC存放器輸出隨輸入而變化；存放器輸出隨輸入而變化； WR1 , LE=0， 將輸入數(shù)據(jù)鎖存到將輸入數(shù)據(jù)鎖存到DAC存放器，存放器， 數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)進入D/A轉(zhuǎn)換器，開場轉(zhuǎn)換器，開場D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換VREF8位位DAC存放器存放器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器IOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位輸入輸入存放器存放器RFB0018

5、位位DAC存放器存放器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LEIOUT1LECSWR1WR2XFERILE&8位位輸入輸入存放器存放器IOUT1 模擬電流輸出端模擬電流輸出端1 當輸入數(shù)字為全當輸入數(shù)字為全1時時, 輸出電流最大，約為：輸出電流最大，約為： 全全0時時, 輸出電流為輸出電流為0IOUT2 模擬電流輸出端模擬電流輸出端2 IOUT1 + I OUT2 = 常數(shù)常數(shù)255VREF256RFBRFB 2. DAC0832與微機系統(tǒng)的與微機系統(tǒng)的銜接銜接1)單緩沖任務(wù)方式單緩沖任務(wù)方式一個存放器任務(wù)于直通形狀，一個存放器任務(wù)于直通形

6、狀，另一個任務(wù)于受控鎖存器形狀另一個任務(wù)于受控鎖存器形狀 2)雙緩沖任務(wù)方式雙緩沖任務(wù)方式 兩個存放器均任務(wù)于受控鎖存器形兩個存放器均任務(wù)于受控鎖存器形狀，狀，1)1)單緩沖任務(wù)方式單緩沖任務(wù)方式 : : 一個存放器任務(wù)于直通形狀，一個存放器任務(wù)于直通形狀， 一個任務(wù)于受控鎖存器形狀一個任務(wù)于受控鎖存器形狀在不要求多相在不要求多相D/A同時輸出時，可以采用單緩沖方式，同時輸出時，可以采用單緩沖方式，此時只需一次寫操作，就開場轉(zhuǎn)換，此時只需一次寫操作，就開場轉(zhuǎn)換，可以提高可以提高D/A的數(shù)據(jù)吞吐量。的數(shù)據(jù)吞吐量。+-Voport數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 線線地址地址譯碼譯碼PC總線總線IOWA0A9D0D7+

7、5VCSDAC0832DI0DI7IOUT1IOUT2RFBXFER WR2WR1ILE單緩沖任務(wù)方式單緩沖任務(wù)方式 : : 輸入存放器任務(wù)于受控形狀輸入存放器任務(wù)于受控形狀DACDAC存放器任務(wù)于直通形狀存放器任務(wù)于直通形狀PC 總線總線I/O寫時序?qū)憰r序A15A0CLKIOWT4T1T2T3TwD7D0port轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：MOV AL, data ;取數(shù)字量取數(shù)字量MOV DX, portOUT DX, ALD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換IOUT2DI7DI0LEIOUT1LECSWR1ILE&WR2XFER&輸入輸入存放存放RFB- -+VoIOWA9A0

8、D7D0+5VPC總線總線port地址地址譯碼譯碼DAC存放存放port數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 線線地址地址譯碼譯碼PC總線總線IOWA0A9D0D7+5VXFERDAC0832DI0DI7+-VoIOUT1IOUT2RFBCS WR1WR2ILE單緩沖任務(wù)方式單緩沖任務(wù)方式 : : 輸入存放器任務(wù)于直通形狀輸入存放器任務(wù)于直通形狀DACDAC存放器任務(wù)于受控形狀存放器任務(wù)于受控形狀PC 總線總線I/O寫時序?qū)憰r序A15A0CLKIOWT4T1T2T3TwD7D0port轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：MOV AL, data ;取數(shù)字量取數(shù)字量MOV DX, portOUT DX, ALIO

9、UT2DI7DI0LECSWR1ILE&輸入輸入存放存放VoD7D0+5VPC總線總線portWR2IOWA9A0XFERD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換LEIOUT1RFB- -+DAC存放存放地址地址譯碼譯碼& 2) 雙緩沖任務(wù)方式雙緩沖任務(wù)方式: 兩個存放器均任務(wù)于受控鎖存器形兩個存放器均任務(wù)于受控鎖存器形狀狀DAC0832PC總線總線數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 線線WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2CS地地址址譯譯碼碼A0A9XFERVREF-5V-5Vport1port2DGNDAGND轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：MOV AL, da

10、ta ;取數(shù)字量取數(shù)字量MOV DX，port1OUT DX, AL ;翻開第一級鎖存翻開第一級鎖存MOV DX, port2OUT DX, AL ;翻開第二級鎖存翻開第二級鎖存IOUT2DI7DI0LECSWR1ILE&輸入輸入存放存放VoD7D0+5VPC總線總線port2WR2IOWA9A0XFERD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換LEIOUT1RFB- -+DAC存放存放地地址址譯譯碼碼&port1當要求多個模擬量同時輸出時，可采用雙重緩沖方式。當要求多個模擬量同時輸出時，可采用雙重緩沖方式。思索：相應(yīng)的程序如何編寫？思索：相應(yīng)的程序如何編寫？地地址址譯譯碼碼port1XFERWR2CSW

11、R1ILE+D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換DI7DI0Vo1port2XFERWR2CSWR1ILE+D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換DI7DI0Vo2port3DAC0832DAC0832D7D0A9A0IOWPC總線總線+5v+5vcode SEGMENT ASSUME CS: code, DS:codedatav1 DB 11h, 12h, 13h, 14h, 15h, 16h, 17h, 18h, 19h, 1Ahdatav2 DB 21h, 22h, 23h, 24h, 25h, 26h, 27h, 28h, 29h, 2Ahstart: MOV AX, codeMOV DS, AX LEA SI, data_v1L

12、EA BX, data_v2MOV CX, 10next:MOV AL, SI ;取取V1的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)OUT port1, AL ;翻開第一片翻開第一片0832第一級鎖存第一級鎖存MOV AL, BX ;取取V2的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)OUT port2, AL ;翻開第二片翻開第二片0832第一級鎖存第一級鎖存OUT port3, AL ;翻開兩片翻開兩片0832的第二級鎖存的第二級鎖存INC SIINC BXLOOP nextMOV AH, 4CHINT 21HcodeENDSENDstart編程編程 ：利用上圖，將：利用上圖，將datav1和和datav2處的兩組數(shù)據(jù)，處的兩組數(shù)據(jù)， 一一對應(yīng)轉(zhuǎn)換成

13、模擬量同時輸出。一一對應(yīng)轉(zhuǎn)換成模擬量同時輸出。3. 運用舉例運用舉例(調(diào)幅調(diào)幅例例1 連線如圖，計算當數(shù)字量為連線如圖，計算當數(shù)字量為0CDH時的輸出時的輸出Vo。DAC0832PC總線總線數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 線線WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2DGNDCS地地址址譯譯碼碼A0A9XFERVREF-5V-5Vport1port2轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的程序段：MOV AL, 0CDHMOV DX，port1OUT DX, ALMOV DX, port2OUT DX, AL調(diào)幅分析：調(diào)幅分析： 當數(shù)字量為當數(shù)字量為0FFH=255時，時，

14、 IOUT1 = Vo = - IOUT1 RFB= - FBREF256R255V256255 VREF所以：所以： 當數(shù)字量為當數(shù)字量為0CDH=205，VREF= -5V時：時： Vo = - = 4V256205VREF數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2DGNDCS地地址址譯譯碼碼A0A9XFERVREF-5V-5Vport1port2留意：留意： Vo的輸出與參考電壓的輸出與參考電壓VREF、 以及輸出的銜接方法同相還是反相有關(guān)。以及輸出的銜接方法同相還是反相有關(guān)。數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線WR1IOWDI0DI7D0D7+5VILE

15、+-VoIOUT1IOUT2RFB WR2DGNDCS地地址址譯譯碼碼A0A9XFERVREF-5Vport1port24V上例中，假設(shè)上例中，假設(shè)VREF接的是接的是-10V, 那么那么 Vo = 8V -10V8V10V假設(shè)假設(shè)VREF接的是接的是10V, 那么那么 Vo = -8V-8V例例2 利用上例連線圖，編程輸出一鋸齒波。利用上例連線圖，編程輸出一鋸齒波。tVo4V0V調(diào)頻：調(diào)頻：code SEGMENT ASSUME CS:codestart: MOV CX, 8000H ;波形個數(shù)波形個數(shù) MOV AL, 0 ;鋸齒谷值鋸齒谷值next: MOV DX, port1 ;翻開第一

16、級鎖存翻開第一級鎖存 OUT DX, AL MOV DX, port2 ;翻開第二級鎖存翻開第二級鎖存 OUT DX, AL CALL delay ;控制鋸齒波的周期控制鋸齒波的周期 INC AL ;修正輸出值修正輸出值 CMP AL, 0CEH ;比較能否到鋸齒峰值比較能否到鋸齒峰值 JNZ next ;未到跳轉(zhuǎn)未到跳轉(zhuǎn) MOV AL, 0 ;重置鋸齒谷值重置鋸齒谷值 LOOP next ;輸出個數(shù)未到跳轉(zhuǎn)輸出個數(shù)未到跳轉(zhuǎn) MOV AH, 4CH ;前往前往DOS INT 21H；子程；子程delay 略略code ENDS END start Vo4V0VCDH4V0VVot實踐輸出的波形

17、圖實踐輸出的波形圖tVo4V0V不是不是第三節(jié)第三節(jié) 模模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)轉(zhuǎn)換器一、一、A/D 轉(zhuǎn)換器的根本原理轉(zhuǎn)換器的根本原理(自學(xué)自學(xué))二、二、A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)目的轉(zhuǎn)換器的技術(shù)目的(自學(xué)自學(xué))三、三、A/D轉(zhuǎn)換器及其銜接轉(zhuǎn)換器及其銜接四、典型四、典型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器一、一、A/D 轉(zhuǎn)換器的根本原理自學(xué)轉(zhuǎn)換器的根本原理自學(xué)模擬輸入量模擬輸入量數(shù)字輸出量數(shù)字輸出量000001010011000001010011 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7vA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模擬輸入量模擬輸入量數(shù)字輸出量數(shù)字輸出量工工作作原原理理特特點點計計數(shù)數(shù)式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡單單、原原理理清清楚楚轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換速速度度

18、慢慢、精精度度低低，實實際際少少用用雙雙積積分分式式精精度度高高、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換速速度度慢慢逐逐次次逼逼近近式式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換速速度度較較快快、精精度度較較高高實實際際常常用用高高速速并并行行式式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換速速度度快快, ,價價格格高高C為計數(shù)器控制端：為計數(shù)器控制端： C=1，開場計數(shù)；，開場計數(shù)； C=0，停頓計數(shù)。，停頓計數(shù)。q計數(shù)式計數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換由轉(zhuǎn)換由8位位D/A轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器、8位計數(shù)器和比較器組成。位計數(shù)器和比較器組成。8 8位位計數(shù)器計數(shù)器D D7 7-D-D0 08 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 A- -+ +CLKCLKEOCEOCS S開場轉(zhuǎn)換開場轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換終了轉(zhuǎn)換終了C C比較器比

19、較器V Vi iV V0 0CLRCLR模擬輸入電壓模擬輸入電壓D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓數(shù)字量輸出數(shù)字量輸出D0D7計數(shù)時鐘計數(shù)時鐘S=0，使，使8位計數(shù)器清位計數(shù)器清“0，S=1，使計數(shù)器預(yù)備計數(shù)。，使計數(shù)器預(yù)備計數(shù)。啟動信號啟動信號S： S端端 ：使：使8位計數(shù)器清位計數(shù)器清“0， S端端 ： 計數(shù)器預(yù)備計數(shù)。計數(shù)器預(yù)備計數(shù)。 8位位D/A轉(zhuǎn)換器：數(shù)字量轉(zhuǎn)換器：數(shù)字量00H 0V電壓輸出電壓輸出Vo。 當當ViVo時，時， C=1, 計數(shù)器從計數(shù)器從0開場計數(shù)，開場計數(shù)， 只需只需ViVo ，C=1，計數(shù)器不斷計數(shù)，計數(shù)器不斷計數(shù)， 當當VoVi時時, C=0，計數(shù)器停頓計數(shù)。，

20、計數(shù)器停頓計數(shù)。 D7-D0為為Vi所對應(yīng)的數(shù)字量。實現(xiàn)了所對應(yīng)的數(shù)字量。實現(xiàn)了A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 C的的 表示表示A/D轉(zhuǎn)換終了，轉(zhuǎn)換終了， 可以作為中斷懇求信號或作為查詢用。可以作為中斷懇求信號或作為查詢用。.A/D轉(zhuǎn)換時間A/D轉(zhuǎn)換時間V Vi iV V0 0t t0 0S啟動S啟動EOC結(jié)束EOC結(jié)束計數(shù)式計數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換時間圖轉(zhuǎn)換時間圖q雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換q 積分法積分法A/D轉(zhuǎn)換種類：轉(zhuǎn)換種類：q雙斜率、單斜率、多斜率三種。雙斜率、單斜率、多斜率三種。q僅引見雙斜率法又稱為雙積分僅引見雙斜率法又稱為雙積分法。法。q 雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器組成：轉(zhuǎn)換器組成：q 積分

21、器積分器A1；q 零電壓比較器零電壓比較器A2；q 計數(shù)器；計數(shù)器；q 控制邏輯；控制邏輯；q 規(guī)范電壓等。規(guī)范電壓等。q A1- -+ +V VX XV VN NS S1 1A2- -+ +S S2 2C CV V0101控制邏輯控制邏輯控制邏輯控制邏輯.A/DA/D啟動啟動A/DA/D終了終了清清0 0溢溢出出進進位位比較器比較器T T 1 1T T 2 2A/D啟動A/D啟動A/D結(jié)束A/D結(jié)束V V0101t t0 0t t1 1t t2 2t t3 3V V01m01m模擬輸入模擬輸入規(guī)范電壓規(guī)范電壓雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換A/DA/D轉(zhuǎn)換經(jīng)過采樣和丈量進展二次積分來完成的。轉(zhuǎn)

22、換經(jīng)過采樣和丈量進展二次積分來完成的。任務(wù)過程如下：采樣和丈量任務(wù)過程如下：采樣和丈量計數(shù)器清計數(shù)器清“0 0，啟動脈沖將開關(guān)啟動脈沖將開關(guān)S2 S2 瞬時接通，積分器瞬時接通，積分器A1A1輸出輸出Vo1=0VVo1=0V，采樣：采樣：開關(guān)開關(guān)S1 S1 接通模擬輸入接通模擬輸入VXVX，S2 S2 斷開，積分器斷開，積分器V xV x為為負負) ) 進展正向積分，采樣開場進展正向積分，采樣開場, ,積分器積分器Vo1Vo1稍高于地幾個毫伏，比較器稍高于地幾個毫伏，比較器A2A2輸出輸出 1 1，計數(shù)器開場計數(shù)，計數(shù)器開場計數(shù)，計數(shù)器產(chǎn)生溢出，計數(shù)器各位清計數(shù)器產(chǎn)生溢出，計數(shù)器各位清“0 0

23、，采樣終了。，采樣終了。雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換丈量：丈量：將將S1 倒向規(guī)范電壓倒向規(guī)范電壓VN，丈量開場，丈量開場， VN為正電壓，進展反向積分。為正電壓，進展反向積分。 Vo1高于地電位，比較器輸出為高于地電位，比較器輸出為1，計數(shù)器又開場計數(shù)，直到，計數(shù)器又開場計數(shù)，直到Vo1=0為止，為止， 輸出輸出A/D終了信號。終了信號。q 采樣階段的正向積分。采樣階段的正向積分。q 設(shè)正向積分時間為設(shè)正向積分時間為T1，那么積分輸出，那么積分輸出:q V01= - = - q = q 當當t=t2 時，時，v01m=T1 RC1 21)(ttdtVx111TRCT 21)(ttdtVxV

24、x 21)(1TTdtVxTRC1Vxq分析丈量階段反向積分分析丈量階段反向積分:q 設(shè)反向積分時間為設(shè)反向積分時間為T2，那么，那么:qv01=v01m+ - Ndtq當當t=t3 時，時，v01=0，所以所以 0= v01m- Ndtq即即 = NT2, T2=T1 /vNq假設(shè)計數(shù)時鐘頻率為假設(shè)計數(shù)時鐘頻率為f，那么根據(jù)計數(shù)，那么根據(jù)計數(shù)N可以求得計數(shù)時間可以求得計數(shù)時間T。q T 1=N 1 /f , T 2=N 2 /f . q N1，VN 知，知， N2 =N1 N q N2 , N2就為就為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。轉(zhuǎn)換結(jié)果。 321ttVRC 321ttVRCVxRCT1RCVVxVVx

25、Vxq逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 逐次逼近式逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)換是用得最多的一種方法。轉(zhuǎn)換是用得最多的一種方法。 組成：組成： 8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器、比較器、控制邏輯，逐次逼近存放器轉(zhuǎn)換器、比較器、控制邏輯，逐次逼近存放器. . 任務(wù)過程：任務(wù)過程： 從最高位開場經(jīng)過試探值逐次進展測試，從最高位開場經(jīng)過試探值逐次進展測試， 直到試探值經(jīng)直到試探值經(jīng)D/AD/A轉(zhuǎn)換器輸出轉(zhuǎn)換器輸出VoVo與與VXVX相等或到達允許誤差相等或到達允許誤差范圍為止。那么該試探值就為范圍為止。那么該試探值就為A/DA/D轉(zhuǎn)換所需的數(shù)字量。轉(zhuǎn)換所需的數(shù)字量。- -+ +8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器

26、轉(zhuǎn)換器緩沖存放器緩沖存放器控制電路控制電路逐次逼近逐次逼近存放器存放器V Vi iV VO O啟動信號啟動信號CLKCLK轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換信號D D7 7D D6 6D D2 2D D3 3D D4 4D D5 5D D0 0D D1 1比較器比較器逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換任務(wù)原理圖轉(zhuǎn)換任務(wù)原理圖T T1 1T T8 8T T7 7T T6 6T T5 5T T4 4T T3 3T T2 2.5 52.52.53.753.754.3754.3754.694.694.844.844.734.734.804.805 50 0時鐘時鐘A/DA/D啟動啟動A/DA/D終了終了V Vi i/V/Vt

27、t逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換如：實現(xiàn)模擬電壓如：實現(xiàn)模擬電壓4.80V相當于數(shù)字量相當于數(shù)字量123的的AD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換.詳細過程如下：詳細過程如下： 當出現(xiàn)啟動脈沖當出現(xiàn)啟動脈沖 時，逐次逼近存放器清時，逐次逼近存放器清“0； 當?shù)谝粋€當?shù)谝粋€ T1 到來，逐次逼近存放器到來，逐次逼近存放器 最高位最高位D7置置“1， 8位位D/A轉(zhuǎn)換器輸入為轉(zhuǎn)換器輸入為10000000B， 輸出輸出Vo為滿度的一半為滿度的一半5V，即滿量值的，即滿量值的128/255。 假設(shè)假設(shè)VoVi，比較器輸出低電平，比較器輸出低電平， 控制電路使逐次逼近存放器最高位控制電路使逐次逼近存放器最高位D7置置“0(反

28、之，置反之，置“1)； 當?shù)诙€當?shù)诙€ 到來，逐次逼近存放器到來，逐次逼近存放器D6位置位置“1， D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸入為轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸入為01000000B， 輸出電壓為輸出電壓為2.5V，VoVi，D 7=0V0Vi，D 7=0010000002.5V0Vi，D 6=1V0Vi，D 6=1011000003.75V0Vi ，D 5=1V0Vi ，D 5=1011100004.375V0Vi ，D 4=1V0Vi ，D 4=1011110004.69V0Vi ，D 3=1V0Vi，D 2=0V0Vi，D 2=0011110104.76V0Vi ，D 1=1V0Vi ，D 1=1011

29、110114.80V0Vi ，D 0=1V0Vi ，D 0=10 0646464+32=9664+32=9664+32+16=11264+32+16=11264+32+16+8=12064+32+16+8=12064+32+16+8=12064+32+16+8=12064+32+16+8+2=12264+32+16+8+2=12264+32+16+8+2+1=12364+32+16+8+2+1=123逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換比較三種比較三種A/D轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換方式 計數(shù)式計數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換速度慢，價錢低，適用于慢速系統(tǒng)；轉(zhuǎn)換速度慢，價錢低，適用于慢速系統(tǒng)； 雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換分辨

30、率高，抗干擾性好，但轉(zhuǎn)換速度較慢，轉(zhuǎn)換分辨率高，抗干擾性好，但轉(zhuǎn)換速度較慢， 適用于中速系統(tǒng)。適用于中速系統(tǒng)。 逐次逼近型逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換精度高、轉(zhuǎn)換速度快、易受干擾。轉(zhuǎn)換精度高、轉(zhuǎn)換速度快、易受干擾。 微機系統(tǒng)中大多數(shù)采用逐次逼近型微機系統(tǒng)中大多數(shù)采用逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換方法。轉(zhuǎn)換方法。二、二、A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)目的轉(zhuǎn)換器的技術(shù)目的(自學(xué)自學(xué))1. 分辨率分辨率2. 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度3. 轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換率1分辨率分辨率指指A/D轉(zhuǎn)換器所能分辨的最小模擬輸入量，轉(zhuǎn)換器所能分辨的最小模擬輸入量，或指轉(zhuǎn)換器滿量程模擬輸入量被分別的級數(shù)?；蛑皋D(zhuǎn)換器滿量程模擬輸入量被分別的級數(shù)。模

31、擬輸入量模擬輸入量數(shù)字數(shù)字輸出量輸出量000001010011000001010011 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7v輸入輸入 輸出輸出 -0.50.5v -0.50.5v 000000 0.51.5v 0.51.5v 001001 1.52.5v 1.52.5v 010010 、 5.56.5v 5.56.5v 110110 6.57.5v 6.57.5v 111 111 在在ADC中，模擬量和數(shù)字量之間不是一一對應(yīng)的關(guān)系中，模擬量和數(shù)字量之間不是一一對應(yīng)的關(guān)系A(chǔ)/D 分辨率通常用能轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量位數(shù)表示。分辨率通常用能轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量位數(shù)表示。 如：如：8位位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為

32、轉(zhuǎn)換器的分辨率為8位。位。 10位位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為轉(zhuǎn)換器的分辨率為10位。位。2轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度指在輸出端產(chǎn)生給定的數(shù)字量，指在輸出端產(chǎn)生給定的數(shù)字量，實踐輸入的模擬值與實際輸入的模擬值之間的偏向。實踐輸入的模擬值與實際輸入的模擬值之間的偏向。 反響反響ADC的實踐輸出接近理想輸出的準確程度。的實踐輸出接近理想輸出的準確程度。由于在一定范圍內(nèi)的模擬值產(chǎn)生一樣的數(shù)字量，由于在一定范圍內(nèi)的模擬值產(chǎn)生一樣的數(shù)字量，取該范圍內(nèi)的中間模擬值計算。取該范圍內(nèi)的中間模擬值計算。常用數(shù)字量最低有效位常用數(shù)字量最低有效位 LSB 對應(yīng)模擬量的幾分之幾表示。對應(yīng)模擬量的幾分之幾表示。1 12 2假設(shè)假設(shè)A

33、DC在在 范圍內(nèi)產(chǎn)生相對應(yīng)的獨一數(shù)字量，范圍內(nèi)產(chǎn)生相對應(yīng)的獨一數(shù)字量， 稱其精度為稱其精度為 0LSB1 14 4LSB3 34 4假設(shè)某假設(shè)某ADC在在 范圍內(nèi)產(chǎn)生相對應(yīng)的獨一數(shù)字量，范圍內(nèi)產(chǎn)生相對應(yīng)的獨一數(shù)字量， 稱其精度為稱其精度為1 12 2LSB假設(shè)某假設(shè)某ADC在在 范圍內(nèi)產(chǎn)生相對應(yīng)的獨一數(shù)字量，范圍內(nèi)產(chǎn)生相對應(yīng)的獨一數(shù)字量， 稱其精度為稱其精度為在此基準上定義在此基準上定義ADC精度精度:3轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換時間指完成一次轉(zhuǎn)換時間指完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時間，轉(zhuǎn)換所需的時間，從啟動信號開場到轉(zhuǎn)換終了，得到穩(wěn)定數(shù)字量的時間。從啟動信號開場到轉(zhuǎn)換終了，得到穩(wěn)定數(shù)字

34、量的時間。轉(zhuǎn)換率是轉(zhuǎn)換時間的倒數(shù)。轉(zhuǎn)換率是轉(zhuǎn)換時間的倒數(shù)。三、三、A/D轉(zhuǎn)換器及其銜接轉(zhuǎn)換器及其銜接 1. A/D轉(zhuǎn)換器分類轉(zhuǎn)換器分類2. A/D轉(zhuǎn)換器與系統(tǒng)的銜接轉(zhuǎn)換器與系統(tǒng)的銜接 1. A/D 1. A/D轉(zhuǎn)換器分類轉(zhuǎn)換器分類l 按任務(wù)原理分按任務(wù)原理分l 按輸入方式分按輸入方式分l 按輸出方式分按輸出方式分l 按性能特點分按性能特點分l 按輸出能否帶三態(tài)緩沖分按輸出能否帶三態(tài)緩沖分l 按模擬量輸入方式分按模擬量輸入方式分l單極性單極性ADCADC、雙極性、雙極性ADCADCl 按數(shù)字量輸出方式分按數(shù)字量輸出方式分l 并行并行ADC、串行、串行ADCl 按任務(wù)原理分按任務(wù)原理分l計數(shù)式計數(shù)

35、式ADCADC、 雙積分式雙積分式ADCADCl逐次逼近式逐次逼近式ADCADC、并行式、并行式ADCADCl 按性能特點分按性能特點分l按分辨率分按分辨率分l4 4位、位、6 6位、位、8 8位、位、1010位、位、1212位、位、1414位、位、1616位、位、 、 、l按轉(zhuǎn)換速度分按轉(zhuǎn)換速度分l 低速、中速、高速、超高速低速、中速、高速、超高速l轉(zhuǎn)換時間分別為轉(zhuǎn)換時間分別為1s1s、1ms1ms、1us1us、1ns1nsl按轉(zhuǎn)換精度分按轉(zhuǎn)換精度分l低精度、中精度、高精度、超高精度低精度、中精度、高精度、超高精度l 按輸出能否帶三態(tài)緩沖分按輸出能否帶三態(tài)緩沖分l帶可控三態(tài)緩沖帶可控三態(tài)緩

36、沖ADC ADC 如：如： ADC0809 ADC0809 l不帶可控三態(tài)緩沖不帶可控三態(tài)緩沖ADC ADC 如：如： AD570AD570、ADC1210ADC12102. A/D轉(zhuǎn)換器及其銜接轉(zhuǎn)換器及其銜接 1) A/D轉(zhuǎn)換器的典型信號轉(zhuǎn)換器的典型信號 2) A/D轉(zhuǎn)換器各信號與系統(tǒng)的銜接轉(zhuǎn)換器各信號與系統(tǒng)的銜接 1) A/D轉(zhuǎn)換器的典型信號轉(zhuǎn)換器的典型信號A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模擬量模擬量輸入信號輸入信號 模擬量輸入信號模擬量輸入信號A/D轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換啟動信號 A/D轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換完成信號轉(zhuǎn)換完成信號 轉(zhuǎn)換完成轉(zhuǎn)換完成(終了信號終了信號數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號 數(shù)字量輸

37、出信號數(shù)字量輸出信號2) A/D轉(zhuǎn)換器各信號與系統(tǒng)的銜接轉(zhuǎn)換器各信號與系統(tǒng)的銜接A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模擬量輸入信號模擬量輸入信號數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號A/D轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換完成信號轉(zhuǎn)換完成信號留意留意A/D轉(zhuǎn)換器允許輸入的模擬值范圍轉(zhuǎn)換器允許輸入的模擬值范圍, 不要超出范圍不要超出范圍 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模擬量輸入信號模擬量輸入信號數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號A/D轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換完成信號轉(zhuǎn)換完成信號 為充分發(fā)揚為充分發(fā)揚A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率，輸入量應(yīng)與轉(zhuǎn)換量程相稱。轉(zhuǎn)換器的分辨率，輸入量應(yīng)與轉(zhuǎn)換量程相稱。 模擬量輸入信號模擬量輸入信號例如例如 某某A/D轉(zhuǎn)換的范圍

38、為轉(zhuǎn)換的范圍為 010V, 輸入的模擬信號為輸入的模擬信號為05V， 那么應(yīng)將輸入信號放大那么應(yīng)將輸入信號放大2倍，再送入倍，再送入A/D 進展轉(zhuǎn)換。進展轉(zhuǎn)換。 數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號r 輸出不帶可控三態(tài)緩沖器的輸出不帶可控三態(tài)緩沖器的ADCr 輸出帶可控三態(tài)緩沖器的輸出帶可控三態(tài)緩沖器的ADCr 輸出位數(shù)超越微機數(shù)據(jù)總線的輸出位數(shù)超越微機數(shù)據(jù)總線的ADCPC 總線總線I/O讀讀 時序時序A15A0CLKIORT4T1T2T3 TwD7D0執(zhí)行執(zhí)行 IN AL, DX 時：時：在在IOR的上升沿控制三態(tài)門，的上升沿控制三態(tài)門，數(shù)字量進入數(shù)字量進入CPUr 輸出不帶可控三態(tài)緩沖器的輸出不帶

39、可控三態(tài)緩沖器的ADCPC總總線線IOR不帶不帶可控三態(tài)可控三態(tài)ADC模擬量模擬量輸輸 入入數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線 0 0 地地址址譯譯碼碼三三態(tài)態(tài)門門11數(shù)字量輸出不能直接與總線相連。數(shù)字量輸出不能直接與總線相連。需加三態(tài)門才干與數(shù)據(jù)總線相連。需加三態(tài)門才干與數(shù)據(jù)總線相連。q 輸出帶可控三態(tài)緩沖器的輸出帶可控三態(tài)緩沖器的ADCPC 總線總線I/O讀時序讀時序A15A0CLKIOWT4T1T2T3 TwD7D0執(zhí)行執(zhí)行 IN AL, DX時：時：在在IOR的上升沿翻開三態(tài)門，的上升沿翻開三態(tài)門，數(shù)字量進入數(shù)字量進入CPU數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線帶帶可控三態(tài)可控三態(tài)ADC模擬量模擬量輸輸 入入PC總總線線

40、IOR地地址址譯譯碼碼地址線地址線 0 0 11其數(shù)字量輸出可直接與微機的數(shù)據(jù)總線相連。其數(shù)字量輸出可直接與微機的數(shù)據(jù)總線相連。r 輸出數(shù)字量位數(shù)超越微機數(shù)據(jù)總線的輸出數(shù)字量位數(shù)超越微機數(shù)據(jù)總線的ADCPC總總線線數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 8位位12位位ADC模擬量模擬量輸輸 入入12位位?ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)果不能一次進入的轉(zhuǎn)換結(jié)果不能一次進入CPU，需按字節(jié)分多次讀取。，需按字節(jié)分多次讀取。總線總線12位位A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線D7D0模擬量模擬量輸輸 入入IOR低低8位位三三態(tài)態(tài)0 0 地地址址譯譯碼碼地址線地址線 0 0 高高4位位三三態(tài)態(tài)低低8位位高高4位位D3D0port_Lport_H11

41、11讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果到讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果到buffer中中:IN Al, port_LMOV buffer, ALIN AL, port_HMOV buffer+1, AL A/D轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換啟動信號8位位DAC存放器存放器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器VREFIOUT2RFBAGNDVCCDGNDDI7DI0LE2IOUT1LE1CSWR1WR2XFERILE1111118位位輸入輸入存放器存放器q 對對D/A芯片，只需數(shù)字信號進入轉(zhuǎn)換電路，芯片，只需數(shù)字信號進入轉(zhuǎn)換電路，q 就開場就開場D/A轉(zhuǎn)換，無啟動信號。轉(zhuǎn)換，無啟動信號。q 對一個延續(xù)的模擬信號進展對一個延續(xù)的模擬信號進展A/D轉(zhuǎn)換時，轉(zhuǎn)換時，

42、q在一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成之后，應(yīng)再發(fā)啟動信號，在一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成之后，應(yīng)再發(fā)啟動信號，q開場下一個數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。開場下一個數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。q 而而A/D芯片，每進展一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，芯片，每進展一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，q均受啟動信號控制，在啟動信號有效之后，均受啟動信號控制，在啟動信號有效之后，q才開場一次才開場一次A/D轉(zhuǎn)換，得到一個數(shù)字量。轉(zhuǎn)換，得到一個數(shù)字量。A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模擬量輸入信號模擬量輸入信號數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號A/D轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換完成信號轉(zhuǎn)換完成信號A/D啟動信號的方式有電平啟動和脈沖啟動啟動信號的方式有電平啟動和脈沖啟動 脈沖啟動脈沖啟動對脈沖啟動的對脈沖啟動的 ADC，如

43、如ADC0804、ADC0809、ADC1210可用可用CPU執(zhí)行輸出指令時發(fā)出的片選信號和寫信號組合得到執(zhí)行輸出指令時發(fā)出的片選信號和寫信號組合得到PC總總線線IOW地地址址譯譯碼碼地址線地址線 0 0 11模擬量模擬量輸輸 入入A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換啟動信號啟動信號OUT DX, AL電平啟動電平啟動 對電平啟動的對電平啟動的ADC，如，如AD570、AD571、AD572，該信號必需堅持到該信號必需堅持到A/D轉(zhuǎn)換終了，中途不能撤除；轉(zhuǎn)換終了，中途不能撤除；否那么會停頓轉(zhuǎn)換，得到錯誤結(jié)果。否那么會停頓轉(zhuǎn)換，得到錯誤結(jié)果。CPU可經(jīng)過并行接口對可經(jīng)過并行接口對ADC芯片發(fā)電平方式

44、的啟動信號。芯片發(fā)電平方式的啟動信號。PC總總線線IOW地地址址譯譯碼碼地址線地址線 0 0 11模擬量模擬量輸輸 入入A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器OUT DX, ALA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換啟動信號啟動信號數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線鎖鎖存存器器 轉(zhuǎn)換完成轉(zhuǎn)換完成EOCEOC信號信號A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模擬量輸入信號模擬量輸入信號數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號A/D轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換啟動信號轉(zhuǎn)換完成信號轉(zhuǎn)換完成信號A/D 轉(zhuǎn)換需求一定時間，轉(zhuǎn)換需求一定時間，在轉(zhuǎn)換完一個數(shù)據(jù)之后，在轉(zhuǎn)換完一個數(shù)據(jù)之后， A/D芯片會發(fā)出一個轉(zhuǎn)換完成信號。芯片會發(fā)出一個轉(zhuǎn)換完成信號。 (相當于輸入設(shè)備的預(yù)備好信號相當于輸入設(shè)備的預(yù)備好信號) 將將A/D

45、芯片看作一個輸入設(shè)備，芯片看作一個輸入設(shè)備， CPU可采用以下可采用以下 四種方法，讀取四種方法，讀取A/D的轉(zhuǎn)換結(jié)果：的轉(zhuǎn)換結(jié)果：q 程序延時方式同步方式程序延時方式同步方式q 程序查詢方式程序查詢方式q 中斷方式中斷方式q 等待方式等待方式數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模擬量模擬量輸入信號輸入信號A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換啟動信號啟動信號轉(zhuǎn)換完成信號轉(zhuǎn)換完成信號四種方式對四種方式對EOC信號的處置各不一樣信號的處置各不一樣q 程序延時方式同步方式程序延時方式同步方式A 程序延時方式下，程序延時方式下， A硬件連線上未利用轉(zhuǎn)換完成信號硬件連線上未利用轉(zhuǎn)換完成信號啟動啟動A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換讀取

46、讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換結(jié)果延時延時等待等待A/D轉(zhuǎn)換終了轉(zhuǎn)換終了YN轉(zhuǎn)換下一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換下一數(shù)據(jù)?經(jīng)過查閱手冊了解經(jīng)過查閱手冊了解A/D轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)所需時間，轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)所需時間，在在CPU啟動啟動A/D轉(zhuǎn)換之后，執(zhí)行一個固定延時程序，轉(zhuǎn)換之后，執(zhí)行一個固定延時程序， 延時應(yīng)大于等于延時應(yīng)大于等于A/D的轉(zhuǎn)換時間，的轉(zhuǎn)換時間，然后然后CPU再讀取再讀取A/D的轉(zhuǎn)換結(jié)果。的轉(zhuǎn)換結(jié)果。q 程序查詢方式程序查詢方式PC總總線線IOR地地址址譯譯碼碼地址線地址線 0 0 11模擬量模擬量輸輸 入入A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器IN AL, DXA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換完成信號完成信號數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線三三態(tài)態(tài)門門轉(zhuǎn)換完成轉(zhuǎn)換完成EOC信號經(jīng)過并行端口，送入信號經(jīng)過并行端口，送入CPU。在在CPU啟動啟動A/D轉(zhuǎn)換之后，轉(zhuǎn)換之后，CPU不斷查詢不斷查詢A/D的轉(zhuǎn)換終了信號，的轉(zhuǎn)換終了信號，一旦該信號有效，一旦該信號有效， CPU讀取讀取A/D的轉(zhuǎn)換結(jié)果。的轉(zhuǎn)