第11章 AD_DA轉(zhuǎn)換

1、第十一章第十一章 模數(shù)模數(shù)(A/D)和數(shù)模和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換了解控制系統(tǒng)的基本流程了解控制系統(tǒng)的基本流程了解每個(gè)環(huán)節(jié)的功能及實(shí)現(xiàn)方法了解每個(gè)環(huán)節(jié)的功能及實(shí)現(xiàn)方法了解了解A/DA/D和和D/AD/A轉(zhuǎn)換的原理轉(zhuǎn)換的原理掌握掌握D/A0832D/A0832和和A/D0809A/D0809的結(jié)構(gòu)及與的結(jié)構(gòu)及與CPUCPU的連接方法的連接方法學(xué)會(huì)使用學(xué)會(huì)使用A/DA/D和和D/AD/A組成簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)11.1 概述（概述（P383）模擬量模擬量I/O接口的作用：接口的作用： 實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境實(shí)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 例如：電壓、電流、壓力、溫度、位移、流量

2、例如：電壓、電流、壓力、溫度、位移、流量 計(jì)算機(jī)內(nèi)部計(jì)算機(jī)內(nèi)部離散的數(shù)字量：離散的數(shù)字量： 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的閉環(huán)控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的閉環(huán)控制模擬量輸入模擬量輸入(數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集)模擬量輸出模擬量輸出(過(guò)程控制過(guò)程控制)模擬量模擬量D/A傳感器傳感器執(zhí)行元件執(zhí)行元件A/D數(shù)字量數(shù)字量數(shù)字量數(shù)字量模擬量模擬量計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)概述概述控控制制對(duì)對(duì)象象傳感器傳感器信號(hào)處信號(hào)處理理多多路路開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)采采樣樣保保持持A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換I/O接接口口計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)傳感器傳感器信號(hào)處信號(hào)處理理多多路路開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)執(zhí)執(zhí)行行機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換I/O接接口口 傳感器（傳感器（Transducer、Sensor）非

3、電量非電量電壓、電流電壓、電流 概述概述變送器（變送器（Transformer）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)信號(hào)處理（信號(hào)處理（Signal Processing）放大、整形、濾波放大、整形、濾波 多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（Multiplexer） 多選一多選一采樣保持電路（采樣保持電路（Sample Holder，S/H）保證變換時(shí)信號(hào)恒定不變保證變換時(shí)信號(hào)恒定不變A/D變換器（變換器（A/D Converter）模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量D/A變換器（變換器（D/A Converter）數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量概述概述概述概述電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換譯碼電路譯碼電路

4、概述概述概述概述概述概述V3 421876524K1KV+V保持保持電容電容保持保持采樣采樣保持保持Vi偏置調(diào)節(jié)偏置調(diào)節(jié)238765 +A1A2A330KD1D2S300脈沖變高脈沖變高,采樣采樣,S合上合上脈沖變低脈沖變低,保持保持,S打開(kāi)打開(kāi)概述概述電壓電壓下降率下降率捕捉捕捉時(shí)間時(shí)間11.2 D/A轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器（P391）IO=+RfIf8R4R2RRI1I2I3I4S1S2S3S4IOVRd1d2d3d4d1 I1 + d2 I2 + d3 I3 + d4 I1 d1、d2 、d3 、d4表示對(duì)應(yīng)表示對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S1 S4的狀態(tài)。的狀態(tài)。di = 0表示對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)表示對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)Si斷開(kāi)斷

5、開(kāi)；di =1表示對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)表示對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)Si閉合閉合。RVdRVdRVdRVdRRRR8424321 )2222(244332211 ddddRVRD/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器IO=)2222(244332211ddddRVRVO= Rf If= Rf IO取取Rf =R/2則：則：VO= RfIO= VR(d12-1+ d22-2 + d32-3 + d42-4)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器2nFull Scale RangeD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出值與理論值之間的最大偏差。實(shí)際輸出值與理論值之間的最大偏差。用用最大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差的形式表示。最大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差的形式表示。在在D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，若數(shù)據(jù)連續(xù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換時(shí)

6、，若數(shù)據(jù)連續(xù)轉(zhuǎn)換(兩相兩相鄰數(shù)據(jù)間差值為鄰數(shù)據(jù)間差值為1)，則輸出的模擬量應(yīng)該是線性，則輸出的模擬量應(yīng)該是線性的。的。 用實(shí)際輸出值與理想輸出值的最大偏差與滿量程用實(shí)際輸出值與理想輸出值的最大偏差與滿量程值之比的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示線性誤差。值之比的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示線性誤差。它反映了實(shí)際輸出電壓與理論輸出電壓之間的接它反映了實(shí)際輸出電壓與理論輸出電壓之間的接近程度。近程度。一般用最小量化階一般用最小量化階來(lái)度量，如來(lái)度量，如1/2LSB (Least Significant Bit) 。也可用滿量程的百分比來(lái)度量，如。也可用滿量程的百分比來(lái)度量，如0.05% FSRD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC的輸入數(shù)字量到建

7、的輸入數(shù)字量到建立穩(wěn)定的輸出電流的時(shí)間。立穩(wěn)定的輸出電流的時(shí)間。D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器VREFAD7524CSWRIO2IO1VDD GND+5V+5VIOW譯碼器來(lái)譯碼器來(lái)VO+VS- VSD7D0RfA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換I/V轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換256輸入數(shù)字量ROVVD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器0v+5vD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器+2.5v+0.5vD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器8位電流輸出型位電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器；引腳圖見(jiàn)轉(zhuǎn)換器；引腳圖見(jiàn)8位位輸入輸入寄存器寄存器D7D0&LE1LE2ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT2IOUT1RFBAGNDDGNDVCCoooooo8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換

8、器&4713161718211981211932010D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器不能直接與數(shù)據(jù)總線連接，需外加并行接口不能直接與數(shù)據(jù)總線連接，需外加并行接口(如如74LS373、8255等等)。因此，很少用。因此，很少用。D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)接收與D/A轉(zhuǎn)換可異步進(jìn)行；轉(zhuǎn)換可異步進(jìn)行；b) 可實(shí)現(xiàn)多個(gè)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)DAC同步轉(zhuǎn)換輸出同步轉(zhuǎn)換輸出分時(shí)寫(xiě)入、同步轉(zhuǎn)換。分時(shí)寫(xiě)入、同步轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換要有兩個(gè)步驟：轉(zhuǎn)換要有兩個(gè)步驟：將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸入寄存器，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸入寄存器， =0、 =0、ILE=1 =0、 =0D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器例例1：XFER WR2WR1CSDAC 0832ILEVREF+I

9、OWD7D0320H321H地址總線地址總線地址地址譯碼器譯碼器D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器例例2：81HXFERWR2WR1CSILE+D7D0ILE+D7D0XFERWR2WR1CSILE+D7D0地地址址譯譯碼碼80H82H83HWRXFERWR2WR1CS11.3 A/D轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換（P401）將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。常用的將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。常用的精度精度：量化間隔：量化間隔(分辨率分辨率) = Vmax/電平數(shù)電平數(shù)(即滿量程值即滿量程值)例：例：某某8位位ADC的滿量程電壓為的滿量程電壓為5V，則其分辨率為，則其分辨率為5V/256=19.6mV 量化誤差量化誤差

10、: 用數(shù)字（離散）量表示連續(xù)量時(shí)，由于數(shù)用數(shù)字（離散）量表示連續(xù)量時(shí)，由于數(shù)字量字量字長(zhǎng)有限字長(zhǎng)有限而無(wú)法精確地表示連續(xù)量所而無(wú)法精確地表示連續(xù)量所造成的誤差。造成的誤差。 (字長(zhǎng)越長(zhǎng)，精度越高字長(zhǎng)越長(zhǎng)，精度越高)絕對(duì)量化誤差絕對(duì)量化誤差=量化間隔量化間隔/2= (滿量程電壓滿量程電壓/2n)/2相對(duì)量化誤差相對(duì)量化誤差 =(1/2) (1/量化電平數(shù)目量化電平數(shù)目) 100%11.3 A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換例：例：滿量程電壓滿量程電壓=10V，A/D變換器位數(shù)變換器位數(shù)=10位，則位，則轉(zhuǎn)換時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)間: 轉(zhuǎn)換一次需要的時(shí)間。精度越高（字長(zhǎng)轉(zhuǎn)換一次需要的時(shí)間。精度越高（字長(zhǎng)越長(zhǎng)），轉(zhuǎn)換速度越慢。越長(zhǎng)

11、），轉(zhuǎn)換速度越慢。絕對(duì)量化誤差絕對(duì)量化誤差 10/211 = 4.88mV相對(duì)量化誤差相對(duì)量化誤差 1/211 *100% = 0.049%絕對(duì)量化誤差絕對(duì)量化誤差=量化間隔量化間隔/2= (滿量程電壓滿量程電壓/2n)/2相對(duì)量化誤差相對(duì)量化誤差 =(1/2) (1/量化電平數(shù)目量化電平數(shù)目) 100%輸入動(dòng)態(tài)范圍輸入動(dòng)態(tài)范圍: 允許轉(zhuǎn)換的電壓的范圍。如允許轉(zhuǎn)換的電壓的范圍。如05V、010V等。等。A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換逐次逼近式逐次逼近式模模/ /數(shù)（數(shù)（A/DA/D）轉(zhuǎn)換器原理）轉(zhuǎn)換器原理 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法有多種，而逐次逼近式轉(zhuǎn)換的方法有多種，而逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換具有速轉(zhuǎn)換具有速度快

12、，分辨率高等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。這種度快，分辨率高等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。這種A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器的比較過(guò)程與天平的稱(chēng)重的過(guò)程相似。若一臺(tái)天平具有比較過(guò)程與天平的稱(chēng)重的過(guò)程相似。若一臺(tái)天平具有32克、克、16克、克、 8克、克、 4克、克、 2克和克和1克等克等6種砝碼，需要稱(chēng)量的物體重量為種砝碼，需要稱(chēng)量的物體重量為27.4克。稱(chēng)量從最重的砝碼試起，過(guò)程如下表所示。克。稱(chēng)量從最重的砝碼試起，過(guò)程如下表所示。次序加砝碼天平指示操作記錄132 克超重去碼D5=0216 克欠重留碼D4=138 克欠重留碼D3=144 克超重去碼D2=052 克欠重留碼D1=161 克平衡留碼D0=1M=D5*3

13、2+D4*16+D3*8+D2*4+D1*2+D0*1=27（克）（克）A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換DAC控制邏輯控制邏輯SAR緩沖器緩沖器+-VRViCLK輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器原理框圖轉(zhuǎn)換器原理框圖逐次逼近式逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)換器基本組成轉(zhuǎn)換器基本組成控制邏輯控制邏輯(SAR)：移：移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、時(shí)序電路及去留器、時(shí)序電路及去留碼邏輯電路；碼邏輯電路；DAC:產(chǎn)生電子砝碼；產(chǎn)生電子砝碼；比較器：對(duì)輸入電壓與電子砝比較器：對(duì)輸入電壓與電子砝碼進(jìn)行比較，并由控制邏輯決碼進(jìn)行比較，并由控制邏輯決定該砝碼的去留（定該砝碼的去留（0或或1）。）。微機(jī)原理

14、與接口微機(jī)原理與接口DAC控制邏輯控制邏輯SAR緩沖器緩沖器+-VRViCLK輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器原理框圖轉(zhuǎn)換器原理框圖次序試探碼D/A 輸出去留碼 本次結(jié)果110002.5VVi去1000310103.125VVi去1000410012.8125VVi留1001 VR=5V， 設(shè)轉(zhuǎn)換器設(shè)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)的位數(shù)n=4，則相應(yīng)，則相應(yīng)的電子砝碼分別為的電子砝碼分別為2.5V、1.25V、0.625V、0.3125V。Vi=3V,則轉(zhuǎn)換過(guò)程及則轉(zhuǎn)換過(guò)程及結(jié)果如表結(jié)果如表微機(jī)原理與接口微機(jī)原理與接口轉(zhuǎn)換時(shí)間的計(jì)算轉(zhuǎn)換時(shí)間的計(jì)算逐次逼近法每進(jìn)行一次比較，即決定一逐次逼近法每進(jìn)行

15、一次比較，即決定一個(gè)碼的去留（個(gè)碼的去留（0或或1）需要）需要8個(gè)時(shí)鐘脈沖，所個(gè)時(shí)鐘脈沖，所以以8位轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換大約需要位轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換大約需要8*8=64個(gè)個(gè)CLK。A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 8通道（通道（8路）輸入、路）輸入、8位字長(zhǎng)、逐位逼位字長(zhǎng)、逐位逼近型、轉(zhuǎn)換時(shí)間近型、轉(zhuǎn)換時(shí)間100s、內(nèi)置三態(tài)輸出緩沖器。、內(nèi)置三態(tài)輸出緩沖器。外部引腳（見(jiàn)教材外部引腳（見(jiàn)教材P423）說(shuō)明如下：）說(shuō)明如下：A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換D7D0：輸出輸出數(shù)據(jù)線（三態(tài)）數(shù)據(jù)線（三態(tài)）OE：輸出允許（打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)）：輸出允許（打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)）IN0IN7：8通道（路）模擬輸入通道（路）模擬輸入ADDA、ADDB、AD

16、DC：通道地址（通道選擇）：通道地址（通道選擇）ALE：通道地址鎖存：通道地址鎖存START：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束，可用于查詢(xún)或作為中斷申請(qǐng)：轉(zhuǎn)換結(jié)束，可用于查詢(xún)或作為中斷申請(qǐng)CLK：時(shí)鐘輸入（：時(shí)鐘輸入（10KHz1.2MHz）VREF(+)、VREF(-)：基準(zhǔn)參考電壓：基準(zhǔn)參考電壓A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換內(nèi)部編程結(jié)構(gòu)框圖內(nèi)部編程結(jié)構(gòu)框圖START EOC CLK OED7D0ADDCADDBADDAALEIN0IN7比較器比較器8路路模擬模擬開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)逐次逼近寄逐次逼近寄存器存器SAR樹(shù)狀開(kāi)關(guān)樹(shù)狀開(kāi)關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)電阻網(wǎng)絡(luò)三態(tài)三態(tài)輸出輸出鎖存鎖存器器時(shí)序與控制時(shí)序與控制地址地址鎖存鎖存及及譯

17、碼譯碼D/A模模擬擬輸輸入入通通道道8選選1A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換工作時(shí)序工作時(shí)序1 1、選擇通道，即通道號(hào)、選擇通道，即通道號(hào)送入送入A A、B B、C C2 2、在、在ALEALE、STARTSTART輸入正輸入正脈沖，鎖存通道并啟動(dòng)脈沖，鎖存通道并啟動(dòng)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換3 3、轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，、轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，EOCEOC變低；變低；過(guò)大約過(guò)大約6464個(gè)個(gè)CLKCLK，轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)束，EOCEOC變高變高4 4、轉(zhuǎn)換結(jié)束后，在、轉(zhuǎn)換結(jié)束后，在OEOE輸輸入高電平就打開(kāi)輸出緩入高電平就打開(kāi)輸出緩沖器，可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)沖器，可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果果A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換1)模擬模擬輸入端輸入端INi 單路輸入單

18、路輸入 模擬信號(hào)可固定連接到任何一模擬信號(hào)可固定連接到任何一個(gè)輸入端個(gè)輸入端 地址線地址線ABC根據(jù)輸入線編號(hào)固根據(jù)輸入線編號(hào)固定連接定連接(高電平或低電平高電平或低電平)如圖：如圖：ADDCADDBADDAIN4ADC0809輸入輸入+5V 多路輸入多路輸入 模擬信號(hào)按順序分別連接到模擬信號(hào)按順序分別連接到輸入端輸入端 要轉(zhuǎn)換哪一路輸入，就將其要轉(zhuǎn)換哪一路輸入，就將其編號(hào)送到地址線上編號(hào)送到地址線上(動(dòng)態(tài)選擇動(dòng)態(tài)選擇)ADDCADDBADDAIN0IN1IN2IN3IN4ADC0809輸入輸入0CPU指定指定通道號(hào)通道號(hào)輸入輸入4A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換2)地址線地址線ADDA-ADDC多路輸入時(shí)，地

19、址多路輸入時(shí)，地址線不能接死，而是線不能接死，而是通通過(guò)一個(gè)接口芯片與數(shù)據(jù)過(guò)一個(gè)接口芯片與數(shù)據(jù)總線連接。接口芯片可總線連接。接口芯片可以選用：以選用： 鎖存器鎖存器74LS273，74LS373等（要占用一等（要占用一個(gè)個(gè)I/O地址）地址）ADDCADDBADDAIN0IN1IN2IN3IN4ADC0809輸輸入入DB74LS373Q2Q1Q0CP來(lái)自來(lái)自I/O譯譯碼器碼器D0-D7 可編程并行接口可編程并行接口8255（要占用四個(gè)（要占用四個(gè)I/O地址）地址）ADDCADDBADDAIN0IN1IN2IN3IN4ADC0809DB8255PB2PB1PB0CS來(lái)自來(lái)自I/O譯譯碼器碼器D0-

20、D7A1A0A1A0與系統(tǒng)地址線連接與系統(tǒng)地址線連接A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換3）數(shù)據(jù)輸出線）數(shù)據(jù)輸出線D0-D7 內(nèi)部已接有三態(tài)門(mén)，故內(nèi)部已接有三態(tài)門(mén)，故可直接連到可直接連到DB上。上。 也可另外通過(guò)一個(gè)輸入接口與也可另外通過(guò)一個(gè)輸入接口與DB相連。相連。D0-D7ADC0809DBOE來(lái)自來(lái)自I/O譯譯碼器碼器D0-D7ADC0809DBOE來(lái)自來(lái)自I/O譯譯碼器碼器74LS244+5VDIDOE1E2A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換4）地址鎖存）地址鎖存ALE和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換START 獨(dú)立連接：用兩個(gè)信號(hào)分獨(dú)立連接：用兩個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行控制別進(jìn)行控制需占用兩需占用兩個(gè)個(gè)I/O端口或兩個(gè)端口或兩個(gè)I/O數(shù)數(shù)據(jù)線據(jù)線

21、(用用8255時(shí)時(shí))； 統(tǒng)一連接：用一個(gè)脈沖信號(hào)統(tǒng)一連接：用一個(gè)脈沖信號(hào)的上升沿進(jìn)行地址鎖存，下的上升沿進(jìn)行地址鎖存，下降沿實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換降沿實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換只需只需占用一個(gè)占用一個(gè)I/O端口或一個(gè)端口或一個(gè)I/O線線(用用8255時(shí)時(shí))，參見(jiàn)教，參見(jiàn)教材材P409圖圖11-23。ADC0809ALE來(lái)自來(lái)自I/O譯譯碼碼1來(lái)自來(lái)自I/O譯譯碼碼2STARTADC0809ALE來(lái)自來(lái)自I/O譯譯碼器碼器STARTA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換5）轉(zhuǎn)換結(jié)束）轉(zhuǎn)換結(jié)束EOC 軟件延時(shí)等待軟件延時(shí)等待(比如延時(shí)比如延時(shí)1ms)不用不用EOC信號(hào)。信號(hào)。CPU效率最低。效率最低。 軟件查詢(xún)軟件查詢(xún)EOC狀態(tài)狀態(tài):EOC通過(guò)

22、一個(gè)三態(tài)門(mén)連到數(shù)據(jù)總線的通過(guò)一個(gè)三態(tài)門(mén)連到數(shù)據(jù)總線的D0(其他數(shù)其他數(shù)據(jù)位也可以據(jù)位也可以)。三態(tài)門(mén)要占用一個(gè)。三態(tài)門(mén)要占用一個(gè)I/O端口地址。端口地址。CPU效率較低效率較低 把把EOC作為中斷申請(qǐng)信號(hào)，接到作為中斷申請(qǐng)信號(hào)，接到8259的的IR端。端。在中斷服務(wù)程序中讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果，效率高。在中斷服務(wù)程序中讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果，效率高。微機(jī)原理與接口微機(jī)原理與接口 采樣率可以用中斷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，每發(fā)生采樣率可以用中斷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，每發(fā)生一次中斷則采樣一次，則采樣率與中斷發(fā)一次中斷則采樣一次，則采樣率與中斷發(fā)生頻率一致生頻率一致 也可以用程序時(shí)間控制的方式也可以用程序時(shí)間控制的方式6）采樣率的控制）采

23、樣率的控制A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換一個(gè)連接實(shí)例一個(gè)連接實(shí)例D0IN0A15 A0D7 D0EOC譯譯碼碼器器ADC0809D7-D0ALEADDCADDBADDAOESTARTM/IORDWRA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換一個(gè)連接實(shí)例一個(gè)連接實(shí)例用延時(shí)等待的方法：用延時(shí)等待的方法：MOV DX, start_portOUT DX, AL;啟動(dòng)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)轉(zhuǎn)換CALL DELAY_1MS;延時(shí)延時(shí)1msMOV DX, oe_portIN AL, DX;讀入結(jié)果讀入結(jié)果用查詢(xún)用查詢(xún)EOC狀態(tài)的方法：狀態(tài)的方法： MOVDX, start_port OUTDX, AL;啟動(dòng)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)轉(zhuǎn)換LL: MOVDX, eoc_port IN

24、 AL, DX;讀入讀入EOC狀態(tài)狀態(tài) TEST AL, 01H;測(cè)試第測(cè)試第0位位(EOC狀態(tài)位狀態(tài)位) JZLL;沒(méi)轉(zhuǎn)換完，則循環(huán)檢測(cè)沒(méi)轉(zhuǎn)換完，則循環(huán)檢測(cè) MOVDX, oe_port IN AL, DX;讀入結(jié)果讀入結(jié)果A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(1)微機(jī)原理與接口微機(jī)原理與接口分析分析1、每隔、每隔5ms，即控制采樣速率，可以用軟件，即控制采樣速率，可以用軟件延時(shí)和中斷方式，本題選用中斷，即每隔延時(shí)和中斷方式，本題選用中斷，即每隔5ms發(fā)出一次中斷，要求采樣一次，發(fā)出一次中斷，要求采樣一次，5ms可可以用以用8253定時(shí)，把定時(shí)，把8253的輸出送給的輸出送給8259的的IRi，8259的的INT

25、R送入送入cpu的的INTR，請(qǐng)求，請(qǐng)求cpu進(jìn)行轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換2、判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束的方式：延時(shí)、查詢(xún)、判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束的方式：延時(shí)、查詢(xún)EOC電平或用電平或用EOC正跳變請(qǐng)求中斷。本題選擇查詢(xún)正跳變請(qǐng)求中斷。本題選擇查詢(xún)EOC電平，為了能讀電平，為了能讀取取EOC，把，把EOC電平接一個(gè)三態(tài)門(mén)（或電平接一個(gè)三態(tài)門(mén)（或245），三態(tài)門(mén)），三態(tài)門(mén)的使能端提供一個(gè)地址，另一端接的使能端提供一個(gè)地址，另一端接CPU的一根數(shù)據(jù)線。的一根數(shù)據(jù)線。3、流程：初始化所有芯片后，開(kāi)中斷，每過(guò)、流程：初始化所有芯片后，開(kāi)中斷，每過(guò)5ms，8253會(huì)發(fā)生上升沿申請(qǐng)中斷，會(huì)發(fā)生上升沿申請(qǐng)中斷，CPU就會(huì)執(zhí)行一次中斷服務(wù)程就會(huì)

26、執(zhí)行一次中斷服務(wù)程序，對(duì)八路信號(hào)進(jìn)行一次采樣轉(zhuǎn)換后返回主程序繼續(xù)等序，對(duì)八路信號(hào)進(jìn)行一次采樣轉(zhuǎn)換后返回主程序繼續(xù)等待下一次中斷的發(fā)生。待下一次中斷的發(fā)生。4、判斷是否采集了、判斷是否采集了1024次：如果還不夠則繼續(xù)等待中斷次：如果還不夠則繼續(xù)等待中斷發(fā)生，可以用跳轉(zhuǎn)指令實(shí)現(xiàn)等待發(fā)生，可以用跳轉(zhuǎn)指令實(shí)現(xiàn)等待 MOV BX,1024AGAIN: CMP BX, 0 JNZ AGAIN即不足即不足1024則主程序在這打轉(zhuǎn)，其目的是拖時(shí)間，等待再則主程序在這打轉(zhuǎn)，其目的是拖時(shí)間，等待再次發(fā)生中斷請(qǐng)求，再去執(zhí)行中斷服務(wù)程序次發(fā)生中斷請(qǐng)求，再去執(zhí)行中斷服務(wù)程序A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(1)18路路18路路18路路

27、DBUF1024組組REF(+)OE+5VALESTARTIN0IN6IN7ABCADC0809VccCLKEOCD0D7A0A15 A3譯碼譯碼A1A28路路輸入輸入D7308HIORIOW300H307H308H30FH11500KHzREF(-)GNDD0D7A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(1)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(1)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(2)IN0IN7ADDCADDBADDAREF(+)STARTALECLKEOC+5V ADC 0809D7D0PA7PA0PC0PC1PC2PC3OE8255APC7REF(-)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換用一片用一片A/D,一片一片D/A構(gòu)成邊采集邊回放顯示的電路。構(gòu)成邊采集邊回放顯示的電路。用查詢(xún)方式從用查詢(xún)方式從ADC 0809的的IN3 采集正弦，然后采集正弦，然后送送D/A，要求采集一點(diǎn)，要求采集一點(diǎn),馬上送馬上送D/A一點(diǎn)，共采集一點(diǎn)，共采集64K點(diǎn)點(diǎn),通過(guò)示波器回放顯示。通過(guò)示波器回放顯示。A/D 、D/A與與CPU的連接的連接同前，同前，D/A工作在雙緩沖方式。工作在雙緩沖