串口接口芯片

1、 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 1 / 60 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 2 / 60為了降低通信線路的價格和簡化通信設備，可以為了降低通信線路的價格和簡化通信設備，可以利用現(xiàn)有的通信線路。利用現(xiàn)有的通信線路。v并行通信和串行通信并行通信和串行通信并行傳送并行傳送串行傳送串行傳送并行傳送與串行傳送的比較并行傳送與串行傳送的比較從距離上看：近距離和遠距離；從距離上看：近距離和遠距離；從速度上看：從速度上看：從設備、費用上看：從設備、費用上看

2、： Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 3 / 60 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 4 / 60v同步通信與異步通信同步通信與異步通信兩種基本的通信方式：兩種基本的通信方式： 異步通信異步通信ASYNC（Asynchronous Data Communication） 同步通信同步通信SYNC（Synchronous Data Communication） Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章

3、 可編程接口芯片 5 / 60v異步通信異步通信字符格式：字符格式：1位起始位，低電平；位起始位，低電平；5-8個數(shù)據(jù)位，（如標準個數(shù)據(jù)位，（如標準ASCII碼。則為碼。則為7位）；位）；1個奇偶校驗位（作為檢錯用）；個奇偶校驗位（作為檢錯用）；1、1.5或或2個終止位（停止位），高電平。個終止位（停止位），高電平。起始位后面緊跟的是要傳送字符的最低位，每個字符的起始位后面緊跟的是要傳送字符的最低位，每個字符的結束是結束是1、1.5或或2個高電平的終止位，起始位至終止位構成個高電平的終止位，起始位至終止位構成一幀。相連兩個字符之間的間隔可以是任意長度的，兩個一幀。相連兩個字符之間的間隔可以是任

4、意長度的，兩個相鄰字符之間叫空閑位，為高電平。相鄰字符之間叫空閑位，為高電平。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 6 / 60波特率（波特率（Baud Rate）波特率是指單位時間內(nèi)傳送二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，波特率是指單位時間內(nèi)傳送二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以位以位/秒為單位。每個數(shù)據(jù)位的傳送時間秒為單位。每個數(shù)據(jù)位的傳送時間Td即為即為波特率的倒數(shù)。波特率的倒數(shù)。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 7 / 60 Microcomputer Technolog

5、y cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 8 / 60v同步通信同步通信在數(shù)據(jù)塊開始處要用同步字符來指明，在數(shù)據(jù)塊開始處要用同步字符來指明，同步傳送速度高于異步傳送速度，同步傳送速度高于異步傳送速度，要求有時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端及接收端之間的同步，要求有時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端及接收端之間的同步，硬件電路比較復雜。硬件電路比較復雜。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 9 / 60v串行通信的傳送方向串行通信的傳送方向單工（單工（SimplexSimplex）僅能進行一個方向的傳送。僅能進行一個方向的傳送。半雙工（半

6、雙工（Half-DuplexHalf-Duplex）能交替地進行雙向數(shù)據(jù)傳送，但兩設備之間只用能交替地進行雙向數(shù)據(jù)傳送，但兩設備之間只用一根傳輸線，兩個方向的數(shù)據(jù)傳送不能同時進行。一根傳輸線，兩個方向的數(shù)據(jù)傳送不能同時進行。全雙工（全雙工（Full-DuplexFull-Duplex）A A、B B之間有兩條傳輸線，能在兩個方向上同時進之間有兩條傳輸線，能在兩個方向上同時進行數(shù)據(jù)傳送。行數(shù)據(jù)傳送。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 10 / 60 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022

7、-5-10第8章 可編程接口芯片 11 / 60v信號的調(diào)制與解調(diào)信號的調(diào)制與解調(diào)計算機通信傳送的是數(shù)字信號，數(shù)字信號直接進計算機通信傳送的是數(shù)字信號，數(shù)字信號直接進行通信，經(jīng)過傳輸線后必然會產(chǎn)生畸變。行通信，經(jīng)過傳輸線后必然會產(chǎn)生畸變。在發(fā)送端必需采用調(diào)制器把數(shù)字信號轉換為模擬在發(fā)送端必需采用調(diào)制器把數(shù)字信號轉換為模擬信號，在接收端又必需用解調(diào)器檢出發(fā)送來的模擬信信號，在接收端又必需用解調(diào)器檢出發(fā)送來的模擬信號，恢復為原來的數(shù)字信號。號，恢復為原來的數(shù)字信號。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 12 / 60Modem

8、即調(diào)制即調(diào)制-解調(diào)器解調(diào)器(Modulator-Demoduiator)計算機遠程通信中的一種輔助設備計算機遠程通信中的一種輔助設備Modem分三類：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相分三類：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 13 / 60v頻移監(jiān)控頻移監(jiān)控FSK(Frequency Shift Keying) Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 14 / 60v異步通信規(guī)程異步通信規(guī)程微型計算機中主要使用三種通信控制規(guī)程：微型計算機中主要使用三種通

9、信控制規(guī)程：異步控制規(guī)程異步控制規(guī)程(ASYNC)，同步控制規(guī)程（同步控制規(guī)程（BISYNC ）高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（HDLC）。）。對每一種通信控制規(guī)程，都有相應的大規(guī)模集成對每一種通信控制規(guī)程，都有相應的大規(guī)模集成電路的接口芯片去實現(xiàn)。電路的接口芯片去實現(xiàn)。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 15 / 60奇偶錯溢出錯幀格式錯RxDRxCTxDTxC控制控制電路電路RESETWERDCSINTPEOEFEDB7 DB0Transmit Buf EmptyReceive Data ReadyRDR

10、TBE接接收收移移位位寄寄存存器器接接收收數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)緩緩沖沖器器發(fā)發(fā)送送數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)緩緩沖沖器器發(fā)發(fā)送送移移位位寄寄存存器器 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 16 / 60v組成組成“接收器接收器”用來把串行碼轉換為并行碼；用來把串行碼轉換為并行碼；“發(fā)送器發(fā)送器”用來把并行碼轉換為串行碼；用來把并行碼轉換為串行碼；“控制器控制器”用來接收用來接收CPU的控制信號，的控制信號，執(zhí)行執(zhí)行CPU所要求的操作，并輸出狀態(tài)信息和所要求的操作，并輸出狀態(tài)信息和控制信息?？刂菩畔?。 Microcomputer Technology cs

11、.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 17 / 60v功能功能UART 異步收發(fā)器（異步收發(fā)器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）的功能是接收異步串行輸入）的功能是接收異步串行輸入碼并將其轉換為碼并將其轉換為CPU所需要的并行碼，并將所需要的并行碼，并將CPU內(nèi)部內(nèi)部的并行碼轉換為串行碼輸出。的并行碼轉換為串行碼輸出。 UART是用外部時鐘來是用外部時鐘來和接收的數(shù)據(jù)進行同步的。外部時鐘的周期和接收的數(shù)據(jù)進行同步的。外部時鐘的周期Tc和每個和每個數(shù)據(jù)位的周期數(shù)據(jù)位的周期Td有以下關系：有以下關系：Tc=Td/KK=1、16或

12、或64（K為波特率因子）為波特率因子） Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 18 / 60外部時鐘和接收數(shù)據(jù)的同步如圖所示：外部時鐘和接收數(shù)據(jù)的同步如圖所示： Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 19 / 60為了檢測長距離傳送中可能發(fā)生的錯誤，通常為了檢測長距離傳送中可能發(fā)生的錯誤，通常增加一個奇偶校驗位。增加一個奇偶校驗位。 發(fā)送時，自動在奇偶校驗位上添上發(fā)送時，自動在奇偶校驗位上添上“1”或或“0”； 接收時，接收時，UART檢查字符的每一位以及

13、奇偶校檢查字符的每一位以及奇偶校驗位的驗位的“1”的個數(shù)，以確定是否發(fā)生傳送錯誤。的個數(shù)，以確定是否發(fā)生傳送錯誤。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 20 / 60 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 21 / 60vUART中設立的各種出錯標志：中設立的各種出錯標志：奇偶錯誤（奇偶錯誤（Parity errorParity error）：）：在接收時。在接收時。UARTUART檢檢查接受到的每一個字符的查接受到的每一個字符的“1”1”的個數(shù)，若不符

14、的個數(shù)，若不符合要求，則置這個標志，發(fā)出奇偶校驗出錯信息。合要求，則置這個標志，發(fā)出奇偶校驗出錯信息。 幀錯誤（幀錯誤（Frame errorFrame error）：）：若接受的字格式不符若接受的字格式不符合規(guī)定合規(guī)定( (例如缺少停止位等例如缺少停止位等) )，則置位幀出錯標志，則置位幀出錯標志，發(fā)出幀錯誤信息。發(fā)出幀錯誤信息。 溢出（丟失）錯誤（溢出（丟失）錯誤（Overrun errorOverrun error） Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 22 / 60Intel 8251A USART是通用同步是通用

15、同步/異步接收發(fā)送器。異步接收發(fā)送器。USART即即Universal Synchronous/ Asynchronous Receiver/Transmitter。v8251A的基本性能的基本性能可用于同步和異步傳送?？捎糜谕胶彤惒絺魉?。波特率：波特率：DC-19.2KDC-19.2K（異步）；（異步）；DC-64KDC-64K（同步）。（同步）。完全雙工、雙緩沖器發(fā)送器接收器。完全雙工、雙緩沖器發(fā)送器接收器。誤差檢測。誤差檢測。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 23 / 60v概述概述v數(shù)數(shù)/模轉換器模轉換器DA

16、C0832及其接口及其接口v模模/數(shù)轉換器數(shù)轉換器ADC0809及其接口及其接口 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 24 / 60v控制系統(tǒng)中的模擬接口控制系統(tǒng)中的模擬接口傳感器是把非電量的模擬量（如溫度、壓力、流傳感器是把非電量的模擬量（如溫度、壓力、流量等）轉換成電壓或電流信號。量等）轉換成電壓或電流信號。量程放大器把微弱的傳感器信號（通常為毫伏或量程放大器把微弱的傳感器信號（通常為毫伏或微伏級）放大到微伏級）放大到A/DA/D轉換器所需的量程范圍。轉換器所需的量程范圍。低通濾波器用來降低噪聲，濾去不必要的干擾，低通

17、濾波器用來降低噪聲，濾去不必要的干擾，以增加信噪比。以增加信噪比。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 25 / 60多路開關可以使多個模擬信號共用一個多路開關可以使多個模擬信號共用一個A/DA/D轉換轉換器。器。采樣采樣- -保持電路（保持電路（Sample/hold circuitSample/hold circuit）把轉換）把轉換的信號采樣后還保持一段時間，以便給的信號采樣后還保持一段時間，以便給A/DA/D轉換轉換器轉換。器轉換。A/DA/D轉換器和轉換器和D/AD/A轉換器則通過相應的轉換器則通過相應的A/DA

18、/D轉換和轉換和D/AD/A轉換把模擬量轉換成數(shù)字量和數(shù)字量轉換成轉換把模擬量轉換成數(shù)字量和數(shù)字量轉換成模擬量。模擬量。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 26 / 60v微型機與控制系統(tǒng)的接口微型機與控制系統(tǒng)的接口 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 27 / 60v采樣采樣-保持電路保持電路采樣跟蹤狀態(tài)：在此期間應盡可能快地接受輸入采樣跟蹤狀態(tài)：在此期間應盡可能快地接受輸入信號，使輸出和輸入信號相一致。信號，使輸出和輸入信號相一致。保持狀態(tài)：把采

19、樣結束瞬間的輸入信號保持下來，保持狀態(tài)：把采樣結束瞬間的輸入信號保持下來，使輸出和保持的信號一致。當輸入信號變化速率使輸出和保持的信號一致。當輸入信號變化速率較快時，都應采用采樣較快時，都應采用采樣- -保持電路，如果輸入信保持電路，如果輸入信號變化緩慢，則可不用保持電路。號變化緩慢，則可不用保持電路。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 28 / 60 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 29 / 60v量化和編碼量化和編碼量化量化 采樣后的信號經(jīng)量

20、化后才能輸入到計算機，采樣采樣后的信號經(jīng)量化后才能輸入到計算機，采樣信號經(jīng)量化后成為數(shù)字信號的過程稱為量化過程。信號經(jīng)量化后成為數(shù)字信號的過程稱為量化過程。 A/D轉換就是量化的轉換就是量化的過程，它把采樣后模擬過程，它把采樣后模擬信號轉變成數(shù)字量。信號轉變成數(shù)字量。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 30 / 60編碼編碼 在量化過程中，對雙極性（有正、負）信號通常在量化過程中，對雙極性（有正、負）信號通常有三種表示方法：有三種表示方法：（1）符號）符號-數(shù)值碼，類似于原碼表示法。數(shù)值碼，類似于原碼表示法。（2）偏移二

21、進制碼，與移碼表示法相同。）偏移二進制碼，與移碼表示法相同。（3）補碼表示法，與計算機的補碼表示方法相同。）補碼表示法，與計算機的補碼表示方法相同。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 31 / 60例：例： 被采樣的電壓值范圍被采樣的電壓值范圍-5V +5V 用用8位二進制數(shù)表示位二進制數(shù)表示 則：則： -5V +5V的電壓范圍將等分為的電壓范圍將等分為256個等級個等級 在此范圍內(nèi)的任一電壓值都將被量化為一個在此范圍內(nèi)的任一電壓值都將被量化為一個8位二進制數(shù)位二進制數(shù) 可把可把 -5V +5V比作比作 0V 10V，并

22、量化為，并量化為256個等級個等級 即：即： 00000000 11111111，10/256 = 0.039V為一個等級為一個等級 電壓模擬量電壓模擬量二進制量化值二進制量化值電壓模擬量電壓模擬量二進制量化值二進制量化值0V000000005V100000000.039V000000015.039V100000010.078V000000105.078V10000010 4.92V011111109.92V111111004.96V011111119.96V11111111 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 32 /

23、60v模模/數(shù)轉換器的性能指標數(shù)轉換器的性能指標分辨率分辨率 分辨率是指分辨率是指ADC對輸入電壓微小變化響應能力的對輸入電壓微小變化響應能力的度量。度量。絕對精度絕對精度絕對精度是指在輸出端產(chǎn)生給定的數(shù)字代碼，實絕對精度是指在輸出端產(chǎn)生給定的數(shù)字代碼，實際需要的模擬輸入值與理論上要求的模擬輸入值之差。際需要的模擬輸入值與理論上要求的模擬輸入值之差。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 33 / 60相對精度相對精度相對精度（又稱線性度）是指滿刻度值校準后，相對精度（又稱線性度）是指滿刻度值校準后，任意數(shù)字輸出所對應的實際

24、模擬輸入值（中間值）與任意數(shù)字輸出所對應的實際模擬輸入值（中間值）與理論值（中間值）之差。理論值（中間值）之差。轉換時間轉換時間轉換時間是指轉換時間是指ADCADC完成一次轉換所需的時間，即從完成一次轉換所需的時間，即從啟動信號開始到轉換結束并得到穩(wěn)定的數(shù)字輸出量所啟動信號開始到轉換結束并得到穩(wěn)定的數(shù)字輸出量所需的時間。通常為微秒級。需的時間。通常為微秒級。量程量程量程是指所能轉換的輸入電壓范圍量程是指所能轉換的輸入電壓范圍 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 34 / 60v數(shù)數(shù)/模轉換器的性能指標模轉換器的性能指標分辨

25、率分辨率 分辨率是最低有效位（分辨率是最低有效位（LSB）所對應的模擬量的大小。所對應的模擬量的大小。精度精度 精度反映精度反映D/A轉換的精確度。轉換的精確度。建立時間建立時間 建立時間定義為：在數(shù)字輸入端輸入滿量程代碼建立時間定義為：在數(shù)字輸入端輸入滿量程代碼的變化后，的變化后，DAC的模擬輸出穩(wěn)定到最終值的模擬輸出穩(wěn)定到最終值1/2LSB時所需的時間。時所需的時間。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 35 / 60v芯片簡介芯片簡介 DAC0832采用了二次緩沖輸入數(shù)據(jù)方式（輸入寄采用了二次緩沖輸入數(shù)據(jù)方式（輸入寄

26、存器及存器及DAC寄存器）?？梢栽谳敵龅耐瑫r采集下一個寄存器）。可以在輸出的同時采集下一個數(shù)字量，以提高轉換速度。能夠用于需要同時輸出多數(shù)字量，以提高轉換速度。能夠用于需要同時輸出多個參數(shù)的模擬量系統(tǒng)。個參數(shù)的模擬量系統(tǒng)。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 36 / 60v二進制加權電阻網(wǎng)絡二進制加權電阻網(wǎng)絡-+OAVoutb3b2b1b0R8R4R2R四位四位DAC寄存器寄存器0 10 10 10 1S3S2S1S0AIout1Iout2VrefI0I1I2I3IRfRf Microcomputer Technolog

27、y cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 37 / 60vT型電阻網(wǎng)絡型電阻網(wǎng)絡-+OARRRRVrefVoutb3b2b1b02R2R2R2R四位四位DAC寄存器寄存器0 10 10 10 1S3S2S1S0IRfRfAIout1Iout2I0I1I2I3R Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 38 / 60vDAC 0832內(nèi)部結構框內(nèi)部結構框DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0ILECSWR1WR2XFERM3M1LE2LE18位位輸入輸入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/

28、A轉換電路轉換電路VrefIout2Iout1RfbAGNDDGNDVcc1314151645671918171120101282139DAC0832M2 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 39 / 60DAC0832的引腳圖的引腳圖1234567891020191817161514131211VCCILEWR2XFERDI4DI4DI6DI7Iout2Iout1CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGNDDAC0832v電源線（電源線（4條）條） Vcc 電源輸入線電源輸入線 +5V +15V Vr

29、ef 參考電壓參考電壓 -10V +10V DGND 數(shù)字量地數(shù)字量地 AGND 模擬量地模擬量地 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 40 / 60v數(shù)字量輸入線（數(shù)字量輸入線（8條）條）DI7 DI0：與：與CPU的數(shù)據(jù)總線相連的數(shù)據(jù)總線相連 v輸出線（輸出線（3條）條） Rfb 運算放大器反饋線，接運算放大器輸出端運算放大器反饋線，接運算放大器輸出端 Iout1、Iout2 模擬電流輸出線模擬電流輸出線 Iout1 + Iout2為一常數(shù)，通常接運算放大器的輸入端為一常數(shù)，通常接運算放大器的輸入端 v控制線（控制線（

30、5條）條） CS 片選，低電平有效片選，低電平有效 ILE 允許數(shù)字量輸入，當允許數(shù)字量輸入，當ILE高電平時，允許高電平時，允許8位輸入寄存位輸入寄存器輸入數(shù)字量器輸入數(shù)字量 XFER 傳輸控制輸入，低電平有效傳輸控制輸入，低電平有效 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 41 / 60WR1、WR2 寫命令輸入寫命令輸入 WR1：控制數(shù)字量輸入到：控制數(shù)字量輸入到8位輸入寄存器位輸入寄存器 M1 = ILE * M2 = ILE * CS * WR1 當當ILE = 1、CS = 0、WR1 = 0 時時M1為為 1；

31、此時，即在寫脈沖有效期間，此時，即在寫脈沖有效期間，“直通直通” 當上述條件有一個不滿足，則當上述條件有一個不滿足，則M1為為 0; 此時，在此時，在0832 DI7 DI0上的數(shù)據(jù)被鎖存進上的數(shù)據(jù)被鎖存進 8位輸入寄存器位輸入寄存器 WR2：控制：控制D/A轉換時間轉換時間M3 = WR2 * XFER 當當WR2 = 0、XFER = 0時，時，M3為為 1； 此時此時8位位DAC寄存器的輸出跟隨輸入變化寄存器的輸出跟隨輸入變化 （D觸發(fā)器的觸發(fā)器的Q端跟隨端跟隨D端變化）；端變化）； 當當M3為為 0 時，時，8位輸入寄存器的內(nèi)容被鎖存進位輸入寄存器的內(nèi)容被鎖存進8位位DAC寄存器寄存器

32、 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 42 / 60v數(shù)數(shù)/模轉換器芯片的輸出電路模轉換器芯片的輸出電路電流輸出轉換為電壓輸出電流輸出轉換為電壓輸出iRvout)/1 (12RRiRvout反向電壓輸出反向電壓輸出同向電壓輸出同向電壓輸出 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 43 / 60 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 44 / 60v單極性輸出電路單極性輸出電路RfbVou

33、tRIout2Iout1111298Vref+5VRfbDAC08320 -5VOA256VrefBVout式中式中B為八位二進制數(shù)，為八位二進制數(shù)，0 B 255，Vref為參考電壓為參考電壓所以，當所以，當Vref為為+5V時，時，Vout為為 0 -5V單極性輸出單極性輸出 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 45 / 60v雙極性輸出電路雙極性輸出電路DAC0832RfbVref98112R12Vout1Vout2RRGI1I2I3CPU來來OA1OA2Vout = ( B - 128 )Vref128 Micro

34、computer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 46 / 60v數(shù)數(shù)/模轉換器與微處理器的接口模轉換器與微處理器的接口D/A轉換器只有數(shù)據(jù)輸入線，選片和寫入控制線與微處轉換器只有數(shù)據(jù)輸入線，選片和寫入控制線與微處理器有關。因此微處理器的接口比較簡單，直接把數(shù)據(jù)輸理器有關。因此微處理器的接口比較簡單，直接把數(shù)據(jù)輸出給出給D/A轉換器。若轉換器。若D/A轉換器芯片內(nèi)帶有鎖存寄存器，轉換器芯片內(nèi)帶有鎖存寄存器，微處理器就把微處理器就把D/A芯片當作一個并行輸出端口；芯片當作一個并行輸出端口；若若D/A轉換器芯片內(nèi)無鎖存寄存器，微處理器就把轉換器芯片內(nèi)

35、無鎖存寄存器，微處理器就把D/A芯片當作一個并行輸出的外設，二者之間還需增加并行輸芯片當作一個并行輸出的外設，二者之間還需增加并行輸出的接口。數(shù)出的接口。數(shù)/模轉換器接口是通過模轉換器接口是通過D/A轉換器來實現(xiàn)模擬轉換器來實現(xiàn)模擬輸出，有時我們簡稱為輸出，有時我們簡稱為“模出模出”。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 47 / 60 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 48 / 60v逐次逼近式逐次逼近式A/D轉換原理轉換原理數(shù)數(shù)/模轉換模轉換置數(shù)

36、選擇邏輯置數(shù)選擇邏輯逐次逼近寄存器逐次逼近寄存器輸入模擬電壓輸入模擬電壓比較器比較器參考電壓參考電壓二進制數(shù)二進制數(shù)字量輸出字量輸出時鐘時鐘 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 49 / 60逐次逼近寄存器逐次逼近寄存器樹狀開關樹狀開關IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7ADDA ADDB ADDC ALESTARTCLOCK6 1011 13 12Vcc GND Vref(+)Vref(-)OEEOC(MSB)VinVst159726272812345三三態(tài)態(tài)輸輸出出鎖鎖存存器器212019188151417

37、2-12-22-32-42-52-62-72-825 24 23 22八八路路模模擬擬開開關關控制電路控制電路比較器比較器地址鎖存地址鎖存與譯碼器與譯碼器256電阻階梯電阻階梯 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 50 / 60v芯片簡介芯片簡介ADC0809是是CMOS型的型的8位位A/D轉換器，采用逐次逼近轉換器，采用逐次逼近式進行式進行A/D轉換。轉換。ADC0809有八路模擬量輸入通道。通過對有八路模擬量輸入通道。通過對ADDC、ADDB、ADDA三端輸入的地址譯碼，選通八路模擬量輸三端輸入的地址譯碼，選通八路模擬

38、量輸入（入（IN0 IN7）的任意一路進入片內(nèi)進行）的任意一路進入片內(nèi)進行A/D轉換。轉換。ALE為地址鎖存信號，高電平有效時，為地址鎖存信號，高電平有效時，ADDC ADDA被鎖存。被鎖存。 Microcomputer Technology cs.sjtu 2022-5-10第8章 可編程接口芯片 51 / 60START是是A/D轉換啟動信號，高電平有效。轉換啟動信號，高電平有效。EOC是轉換結束信號，高電平有效，當是轉換結束信號，高電平有效，當A/D轉換轉換完畢完畢EOC的高電平可用作中斷請求信號。的高電平可用作中斷請求信號。轉換后的數(shù)字量通過三態(tài)緩沖器輸出，當輸出允轉換后的數(shù)字量通過三態(tài)緩沖器輸出，當輸出允許許OE= “1”時，打開三態(tài)輸出門輸出數(shù)字量。時，打開三態(tài)輸出門輸出數(shù)字量。輸入輸入ADC0809的模擬信號是單極性的（的模擬信號是單極性的（0 +5V）。）。 Microcomputer Technology cs.sjtu 202