《模拟量输入输出通道优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟量输入输出通道优秀PPT.ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、模拟量输入输出通道你现在浏览的是第一页，共27页第第1313章章 模拟量输入模拟量输入/输出通道输出通道本章重点：本章重点：掌握A/D和D/A转换器接口的工作原理、性能参数和常用接口芯片的功能和应用。本章难点：本章难点：在实际应用中正确地连接A/D和D/A转换器接口芯片，并编写正确的应用程序。你现在浏览的是第二页，共27页 在一个实际的系统中需用传感器把各种物理参数(如压力和温度等)测量出来，并转换为电信号，再经过A/D转换器，传送给微型计算机；微型计算机加工处理后，通过D/A转换器去控制各种参数量。把模拟量转换成数字量的器件，称为模数转换器，简称为A/D(Anolog to Digit)。把
2、数字量转换成模拟量的器件称为数模转换器，简称为D/A(Digit to Anolog)。一般的A/D转换过程是通过采样、保持、量化和编码4个步骤完成的，这些步骤往往是合并进行的。13.1 13.1 概概 述述你现在浏览的是第三页，共27页 为了实现数字量到模拟量的转换，必须将每位代码按其权值的大小转换成相应的模拟量，然后将各模拟分量相加，其总和就是与数字量对应的模拟量，这就是D/A转换的基本原理。D/A转换器主要由电阻网络、电子开关、基准电压及运算放大器组成。13.2 13.2 数数/模（模（D/AD/A）转换器接口）转换器接口13.2.1 D/A13.2.1 D/A转换原理转换原理你现在浏览
3、的是第四页，共27页 1.分辨率 2.转换精度 3.线性度 4.温度灵敏度 5.建立时间 13.2.3 DAC0832原理及应用1.1.主要性能指标主要性能指标 1）8位，单极性，数据线与TTL兼容；2）二级数据锁存（第一级为输入锁存）；3）20脚双列直插式封装13.2.2 D/A13.2.2 D/A转换器性能参数转换器性能参数 你现在浏览的是第五页，共27页2.2.引脚功能引脚功能 DAC0832有20个引脚，按双列直插式排列。引脚图如图所示，具体功能如下：DI7DI0 8位数字量输入端。ILE允许输入锁存信号，高电平有效。13.2.3 DAC083213.2.3 DAC0832原理及应用原
4、理及应用你现在浏览的是第六页，共27页 输入寄存器选择信号，低电平有效，它和ILE信号一起来决定 是否起作用；输入寄存器的写选通信号，必须和 、ILE同时有效；13.2.3 DAC083213.2.3 DAC0832原理及应用原理及应用你现在浏览的是第七页，共27页 传送控制信号，用来控制 是否起作用。写信号2，在传送控制信号有效的情况下，用它将输入寄存器的数字传送到DAC寄存器，同时D/A转换器开始转换。13.2.3 DAC083213.2.3 DAC0832原理及应用原理及应用你现在浏览的是第八页，共27页Vcc 芯片逻辑电源，范围为+5+15V。AGND 模拟量地。DGND 数字量地。I
5、OUT1 模拟电流输出1，当DAC寄存器中全为1时，输出电流最大，当DAC寄存器中全为0时，输出电流为0。13.2.3 DAC083213.2.3 DAC0832原理及应用原理及应用你现在浏览的是第九页，共27页IOUT2 模拟电流输出2，IOUT2为一个常数和 IOUT1的差。Rfb 反馈电阻引出端。反馈电阻被制作在芯片内，用做外接运算放大器的反馈电阻，它与内部的R-2R电阻相匹配。VREF 参考电压输入端，它的范围为-10+10V。13.2.3 DAC083213.2.3 DAC0832原理及应用原理及应用你现在浏览的是第十页，共27页3.3.数数/模转换器的应用模转换器的应用 DAC08
6、32内部有两个寄存器，可以工作在直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。如果工作在直通方式，则没有锁存功能：如果工作在缓冲方式，则有一级或二级锁存能力。13.2.3 DAC083213.2.3 DAC0832原理及应用原理及应用你现在浏览的是第十一页，共27页3.3.数数/模转换器的应用模转换器的应用1)单缓冲方式 DAC0832工作在单缓冲方式下的一种连接电路如图13-15所示。在实际应用中，经常需要用到一个有规律变化的电压去控制某个过程。可以利用D/A转换器产生各种波形，如方波、三角波、锯齿波以及它们的复合波形和不规则波形等。13.2.3 DAC083213.2.3 DAC0832原理及应用原理
7、及应用你现在浏览的是第十二页，共27页1)单缓冲方式 编程改变0832输入的数字量，在VOUT产生方波、三角波、锯齿波。设DAC的输入寄存器的地址为FFF0H。你现在浏览的是第十三页，共27页 锯齿波锯齿波 MOV DX，0FFFOH MOV AL，00HL1：OUT DX，AL INC AL JMP L11)1)单缓冲方式单缓冲方式三角波三角波 MOV DX，0FFF0H MOV AL，00HL1：OUT DX，AL INC AL JNZ L1 MOV AL，0FFHL2：OUT DX，AL DEC AL JNZ L2 JMP L1你现在浏览的是第十四页，共27页 方波方波 MOV DX，0
8、FFF0HL1：MOV AL，00H OUT DX，AL CALL DELAY MOV AL，0FFH OUT DX，AL CALL DELAY JMP L1 其中，DELAY为一个延时子程序，根据所需的方波周期设置延时时间。1)1)单缓冲方式单缓冲方式你现在浏览的是第十五页，共27页 DAC0832工作于双缓冲方式的连接电路图如图所示。CPU执行第一条输出指令，将数据输入输入寄存器，第二条输出指令，将输入寄存器的数据输入DAC寄存器。这两条输出指令所用的地址是不同的。2)2)双缓冲方式双缓冲方式你现在浏览的是第十六页，共27页 计数器对时钟脉冲加1计数，产生从0开始的数字量，经D/A转换器转
9、换成模拟电压V0，V0和待转换电压Vi进行比较，若ViVo则Vc=l，继续计数：若ViVo则输出Vc=0，停止计数，计数器输出的数字量与输入模拟电压Vi相等效的数字量。13.3 13.3 模模/数数(A/D)(A/D)转换器接口转换器接口你现在浏览的是第十七页，共27页 1 分辨率(位数)2 转换时间 3 量程 4 绝对精度 5 相对精度13.3.1 A/D13.3.1 A/D转换器的性能参数转换器的性能参数你现在浏览的是第十八页，共27页 ADC0809是CMOS工艺制作的8通道的8位逐次逼近式ADC，其输出具有三态锁存和缓冲能力，易于和微处理器相连。结构图如图所示，各引脚功能如下：13.3
10、.2 ADC080913.3.2 ADC0809芯片芯片 你现在浏览的是第十九页，共27页 IN0 IN7：8路模拟量输入端。ADDC，ADDB，ADDA：地址输入端，用以选择8个模拟量之一。ALE：地址锁存允许信号。START：启动A/D转换控制信号输入端。其上升沿使内部 逐次逼近寄存器复位，下降沿启动A/D转换。CLOCK：时钟脉冲输入端。频率范围为101280kHz。DB7DB0：8位数字量输出端。EOC：转换结束信号。输出、高电平有效。OE：输出允许信号。VREF(+)、VREF(-)：基准电源正负端。VCC：电源电压，十5V。GND：地线。你现在浏览的是第二十页，共27页1 1A/D
11、A/D转换器与系统连接时需考虑的问题转换器与系统连接时需考虑的问题 (1)数据输出线的连接 (2)模拟输入电压的连接 (3)A/D转换的启动信号 (4)转换结束信号的处理方式 当A/D转换结束，ADC输出一个转换结束信号数据。CPU可有多种方法读取转换结果：查询方式；中断方式；延时方式；DMA方式；时钟的提供；参考电压的接法。13.3.3 13.3.3 模模/数转换器应用数转换器应用 你现在浏览的是第二十一页，共27页2.ADC08092.ADC0809芯片和系统的连接举例芯片和系统的连接举例 设某系统对8路模拟量分时进行数据采集，选用ADC0809芯片进行A/D转换，转换结果采用查询方式传送
12、，所以除了一个传送转换结果的输入端口外，还需要传送8个模拟量的选择信号和A/D转换的状态信息。因此，可以采用8255A作为ADC0809和CPU的连接接口，将A口设为方式0的输入方式，用于传送转换结果，B口不用，用C口的PC2PC0输出8路模拟量的选择信号，PC3输出ADC0809的控制信号，而ADC0809的状态可由PC7输入，所以，将C口也设为方式0，低4位为输出方式，高4位为输入方式。13.3.3 13.3.3 模模/数转换器应用数转换器应用 你现在浏览的是第二十二页，共27页 现假设8255A的端口A、B、C及控制口地址分别为2F0H，2F1H，2F2H和2F3H，A/D转换结果的存储
13、区首地址设为400H。采样顺序从IN0IN7。程序如下：MOV DX，2F3H ；2F3H是8255的控制口 MOV AL，10011000B；置A组，B组为方式 0，A口和C口高4位 OUT DX，AL ；输入，C口低4位输出 MOV SI,400H ；存放数据首地址 MOV CX，08H MOV BH，00H你现在浏览的是第二十三页，共27页你现在浏览的是第二十四页，共27页LOPl：OR BH，08H MOV AL，BH MOV DX，2F2H ；8255C口地址 OUT DX，AL ；启动A/D转换 AND BH，0F7HH ；PC3置0 MOV AL，BH OUT DX，AL ；产生START和ALE的 下降沿LOP2：IN AL，DX ；读入C口 TEST AL，80H ；测试K7你现在浏览的是第二十五页，共27页JZ LOP2 ；为0，继续查询MOV DX，2F0H ；8255A口地址IN AL，DX ；读入A/D转换结果MOV SI，AL ；存储数据INC SIINC BHLOOP LOPl ；8路没完，继续HLT你现在浏览的是第二十六页，共27页本章完本章完谢谢大家谢谢大家你现在浏览的是第二十七页，共27页