微機(jī)系統(tǒng)與接口：第六章 模擬量輸入輸出_part2

1、第六章 模擬量輸入輸出1、模擬量輸出通道DA 模出通道組成、D/A轉(zhuǎn)換基本原理、性能、DAC（8位/12位）芯片接口*2、模擬量輸入通道AD 模入通道組成、A/D轉(zhuǎn)換基本原理、性能、ADC（8位/12位）芯片接口* ADC0809/AD5743、多路轉(zhuǎn)換器4、采樣保持器S/HAD574A 12位逐次逼近式ADC芯片，可進(jìn)行12位轉(zhuǎn)換或8位轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)果可直接輸出12位或先輸出高8位再輸出低4位。帶Vref，片內(nèi)有時鐘電路，無需加外部時鐘。帶P接口，高速ADC 35s兼容芯片:AD674B(15s),AD774B:(8s )AD1674(10s+內(nèi)部S/H) 集成度高，速度快，穩(wěn)定性好12位高速

2、ADC-AD574A AD1674（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）引腳特性（3）控制邏輯 AD1674ADC內(nèi)部結(jié)構(gòu)AD574A 1674A管腳兼容A0VEECEBIPOFF12/8R/CCSDGND20VIN10VINREF INAGNDREF OUTVCCSTS控制邏輯SAR時鐘輸出緩沖器D/A轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)+_輸入量程變換圖 AD574A的邏輯結(jié)構(gòu)框圖VLOGIC轉(zhuǎn)換標(biāo)志BIPOFF:單極性設(shè)置接模地雙極性設(shè)置接一個50電阻到REFOUT端10VIN20VIN：單極性輸入：雙極性輸入010V, 020V-5+5V, -10+10VDB11DB0 AD1674ADC內(nèi)部結(jié)構(gòu)A0VEECEBIPOFF12/

3、8R/CCSDGND20VIN10VINREF INAGNDREF OUTVCCSTSDB11DB0控制邏輯SAR時鐘輸出緩沖器D/A轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)+_輸入量程變換圖 AD574A的邏輯結(jié)構(gòu)框圖VLOGIC轉(zhuǎn)換標(biāo)志12/8：輸出格式選擇R/C：讀取/轉(zhuǎn)換AGND：模擬地DGND：數(shù)字地12位：DB11-DB08位：DB11-DB4 AD1674ADC內(nèi)部結(jié)構(gòu)A0VEECEBIPOFF12/8R/CCSDGND20VIN10VINREF INAGNDREF OUTVCCSTSDB11DB0控制邏輯SAR時鐘輸出緩沖器D/A轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)+_輸入量程變換圖 AD574A的邏輯結(jié)構(gòu)框圖VLOGIC轉(zhuǎn)換標(biāo)志A

4、0:轉(zhuǎn)換過程，A0=0為12位轉(zhuǎn)換，A0=1為8位轉(zhuǎn)換；讀數(shù)過程，A0=0輸出高8位，A0=1輸出低4位STS：轉(zhuǎn)換標(biāo)志禁止禁止功 能啟動12位轉(zhuǎn)換啟動8位轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)格式為并行12位輸出數(shù)據(jù)是高8位輸出數(shù)據(jù)是低4位1A010012/ 8 10000111R/CCE011111CS100000AD574A控制信號邏輯功能讀數(shù)過程啟動轉(zhuǎn)換R/C：讀取/轉(zhuǎn)換AD574轉(zhuǎn)換(啟動)時序過程: 啟動轉(zhuǎn)換(tc)-讀取數(shù)據(jù)STS=1轉(zhuǎn)換0=轉(zhuǎn)換給200ns的下降沿，啟動=0轉(zhuǎn)換結(jié)束數(shù)據(jù)線呈現(xiàn)高阻態(tài)開始啟動AD574讀時序= 1，讀 =0，才可讀 等R/C建立時間 延遲tDD讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果AD574應(yīng)用

5、12/8-15V+5VAOUTAINAD7AD0AD7AD074LS245U174LS244U274LS244U374LS373U674LS273U8采樣保持器U7控制邏輯地址譯碼U5Q7 D7+15V+5VSTSU41G 2G1G 2G20VINA0D0DR1DR0DR2DR3RDWRCSD6D7D8D11D10D9VCCVEEREF INREF OUTBIP OFFCEAD574AR/C圖 AD574A與CPU的接口AB雙極性12位轉(zhuǎn)換AD574A應(yīng)用程序：查詢式（有無問題？）P345圖6.29START：MOV DX，DR0OUTDX，AL ；使R/C=0，啟動A/DMOVDX，DR3T

6、EST：INAL，DX ;讀STS狀態(tài)TESTAL，80HJNZTEST ；未轉(zhuǎn)換完，再查詢MOVDX，DR1INAL，DX ；轉(zhuǎn)換完，讀入高4位MOVBH，AL ；高4位BHMOVDX，DR2INAL，DX ；讀入低8位MOVBL，AL ；低8位-BL第六章 模擬量輸入輸出1. 模數(shù)轉(zhuǎn)換-ADC 數(shù)模轉(zhuǎn)換-DAC Analog to Digital Converter/ Digital to Analog Converter 2. 模入與模出通道的組成：輸入通道: (高精度測量,1%0.05%,可分時采樣,同步采樣) Multiplexer：（6.4 ）多路轉(zhuǎn)換器（開關(guān)，（模擬）多路(電子)

7、開關(guān) 1-N,N-1,N選一）：N路入一路輸出：巡回掃描/分時轉(zhuǎn)換；Sample/Holder：(6.5) 捕捉后保持信號（電容）Voltage reference: 電壓基準(zhǔn)源輸出通道:(精度,同步輸出,輸出保持-動態(tài)掃描) 放大驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)理放大MUX S/HADC數(shù)字量(MPU)傳感器VrefVref復(fù)習(xí)：運(yùn)算放大器DACV/I調(diào)理MUX, S/H數(shù)字量(MPU)多路轉(zhuǎn)換器（開關(guān)）Multiplexer(MUX)用途（作用）:信號復(fù)用,輪流切換各被測量與A/D的通路，分時轉(zhuǎn)換。機(jī)械式： 電子模擬式： 類型導(dǎo)通電阻大（幾十（百）歐姆），用于小電流、高速切換雙極性晶體管開關(guān) 場效應(yīng)晶體管開

8、關(guān) 結(jié)型(FET)絕緣柵型(CMOS)集成電路開關(guān)導(dǎo)通電阻小，斷開高阻隔離，用于大電流、低速切換，切換速度400HZ多路開關(guān)集成芯片將多路開關(guān)、計數(shù)器、譯碼器制造在一個芯片上。 無譯碼器的多路開關(guān)： TL182C，AD7510，AD7511，AD7512等。有譯碼器的多路開關(guān)：AD7501/AD7503八選一單向;CD7502雙四選一AD7501 多路復(fù)用開關(guān) 8選1，由A0A2及EN選擇8個通道中的一路。AD7501 多路復(fù)用開關(guān)AD7501真值表 導(dǎo)通 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 2

9、 3 4 5 6 7 8 無AD7503僅有EN極性不同主要性能參數(shù)Ron導(dǎo)通電阻(170300歐),Ronvs接通電阻的溫度漂移(.5%/)。Is(off)漏電流。在開關(guān)斷開時,仍有電流通過開關(guān)（0.22nA）Iout(off) 開關(guān)斷開時，輸出端的電流。(110nA)ton(s) 選通信號EN達(dá)到50到開關(guān)接通的時間延遲。(0.8s); toff 選通信號EN達(dá)到50到開關(guān)斷開時的延遲。Cs 開關(guān)斷開時，開關(guān)對地電容。(5pF); Cout開關(guān)斷開時，輸出端對地電容。(30pF)topen切換時間。從一個通道接通狀態(tài)到另一個通道接通狀態(tài)之間兩個開關(guān)斷開的時間。電源電源電壓VDD、VSS和V

10、EE 。模擬開關(guān)能接通的最大模擬電壓范圍為（VDDVEE）。采樣保持器（Sample/Holder)作用:A/D轉(zhuǎn)換器完成一次完整的轉(zhuǎn)換是需要時間的，因此對變化較快的模擬信號，若不采取措施則引起轉(zhuǎn)換誤差。在A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換期間保持采樣輸入信號大小不變。采樣期間K閉合：跟隨保持期間K 斷開: 保持典型S/H芯片通用型芯片：LF198,LF398,AD582K,AD583K高速芯片：HTS-0025,THS-0060,HTC-0300高分辨率芯片：SHA1144IN-=0；IN+=0保持, IN+=1采樣基準(zhǔn)電壓源VrefAD584（2.500V/5.000V/7.500V/10.00V）;AD580 2.500V;AD581 10.00V;LM336 2.5/5; 5.0V+/-0.1V; 10mA7805 5V+/-0.25V3.9K+10VVref應(yīng)用：DMA+DAC/ADC DAC+DMA 輸出200kHz正弦波 ADC+DMA 高速數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng) 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號的處理 查詢方式把結(jié)束信號作為狀態(tài)信號 中斷方式把結(jié)束信號作為中斷請求信號 延時方式不使用轉(zhuǎn)換結(jié)束信號