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1、单片机及其应用和转换第1 页，本讲稿共23 页控制系统模型执行部件放大驱动控控制制对对象象微型计算机A/D A/D转换 转换器 器采样保持多 多多路 路路开 开开关 关关信号处理信号处理信号处理传感器1传感器2传感器3I/O接口D/A D/A转 转换 换器 器第2 页，本讲稿共23 页D/A转换器的基本原理vvD/AD/A基本工作原理基本工作原理模拟转换基准电压数字开关控制数字接口基准电压电流Ii运算放大器模拟 模拟电压 电压数字量输入 数字量输入权电阻式D/A转换器T型电阻网络D/A转换器第3 页，本讲稿共23 页D/A转换器的基本原理 权电阻式D/A转换器I0I1I2In-12n-1RVr
2、efd0d1d2dn-1R22n-3R2n-2RIoutRfVout+A A-Iout=Ii(i=0n-1)Vout=Ii(i=0n-1)Rf VrefIi=2(n-1-i)R diD=dn-1dn-2d1d0 Ii=2(n-1)R 2i diVref阻值范围大R2R2n-1R第4 页，本讲稿共23 页D/A转换器的基本原理 T型电阻网络di=0 接地di=1 接入放大器虚地A B C DI3I2I1I0RfVOUT_ _+A AVrefR R R2R2R 2R 2R2Rd0d1d2d3IOUTIout=Ii(i=0n-1)Vout=Ii(i=0n-1)Rf Ii=2nR 2i diVref第
3、5 页，本讲稿共23 页VrefRRR2RABCD2R2R2R2RI3I2I1I0Vref2RI3=Vref22RI2=Vref23RI1=Vref24RI0=第6 页，本讲稿共23 页D/A转换器的主要参数 分辨率 分辨率 转换精度 转换精度 转换速率 转换速率/建立时间 建立时间 线性度 线性度绝对精度 绝对精度相对精度 相对精度-满刻度输出与理论输出之间的差异-任意二进制输出与理论值之间的差异-衡量单位：LSB，应1/2 1/2LSB LSB-能够分辨的最小模拟量输出-位数表示，n位，最低位LSB LSB对应电压1/2n满量程-二进制数输入到转换完成 转换完成所需时间，电流建立时间输出达
4、到终值相差1/2LSB范围内-D/A转换实际曲线与理想曲线之间的最大偏差根据T型电路网络计算公式第7 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用vDAC0832 简介 分辨率：8位 输出类型：电流 增益温度系数：0.02%单电源供电：+5V+15V 功耗：20mw 转换速度：约1us第8 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用1.DAC0832 内部结构DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI78位输入锁存器LE18位DAC锁存器LE2ILE&CSWR1&XFERWR28 位DA转换器VrefIout1Iout2RfbRf两级锁存器T型电阻网络第9 页，本讲稿共23 页DAC0832及应
5、用 管脚及功能说明DAC0832 DAC0832CSWR1WR2AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGNDVCCILEXFERDI4DI5DI6DI7Iout2Iout1I.数字量输入线DI DI0 0DI DI7 7II.模拟量输入线I Iout1 out1、I Iout2 out2III.模拟量相关管脚V Vref ref、R Rfb fb、AGND AGNDIV.锁存器锁存管脚CS CSWR1 WR1WR2 WR2ILE ILEXFER XFER输入锁存器（1st）转换锁存器（2nd）两级锁存器怎么用？LE1 LE1=ILE ILE CS CS WR1 WR1LE2 LE2=
6、XFER XFER WR1 WR1第10 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用qqDAC0832DAC0832管脚说明管脚说明 I Iout1 out1:各开关向1闭合的各位权电流汇集输出端。I Iout2 out2:各开关向0闭合的各位权电流汇集输出端。V Vref ref:参考电压输入端，-10V+10V之间。R Rfb fb:反馈电阻连接端。ILE ILE：允许输入锁存信号 XFER XFER：传送控制信号 AGND AGND：模拟地/数字地应分别连接，然后再共接第11 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用DAC0832的工作方式v v 输出直通方式 输出直通方式不使用锁存器 不
7、使用锁存器v v 一级锁存器方式 一级锁存器方式v v 二级锁存器方式 二级锁存器方式所有的锁存信号 所有的锁存信号有效 有效CS CS WR1 WR1 WR2 WR2XFER XFER接地 接地ILE ILE接高电平 接高电平使用输入锁存器（使用输入锁存器（1 1st st）WR2 WR2 XFER XFER有效 有效CS CS WR1 WR1 ILE ILE控制信号 控制信号使用转换锁存器（使用转换锁存器（2 2nd nd）WR2 WR2 XFER XFER控制信号 控制信号WR1 WR1 ILE ILE有效 有效CS CS输入锁存器（输入锁存器（1 1st st）转换锁存器（转换锁存器（
8、2 2nd nd）CS CS WR1 WR1 ILE ILE控制信号 控制信号WR2 WR2 XFER XFER控制信号 控制信号端口1端口2端口地址译码第12 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V输出直通方式端口地址译码DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5VWR只使用第1级输入锁存器第13 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用使用2级锁存器DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5
9、V端口1 地址译码WR端口2 地址译码第14 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用EX:使用D/A转换器构造一个波形发生器，整个电路由DAC0832、双运算放大器LM358和地址译码电路组成。DAC0832工作在单缓冲工作方式，WR2和XFER接地。DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V端口地址译码WRVref-+5V端口地址360H第15 页，本讲稿共23 页DAC0832及应用 矩形波 三角波 梯形波最大值最小值跳变渐变到达最大/最小值后不保持高电平低电平MOV A,#0HMOVX DPTR,ACALL DELAYCPL ASJ
10、MP AGNMOVX DPTR,A矩形波 矩形波MOV DPTR,#360HAGN:第16 页，本讲稿共23 页A/D转换器基本原理A/D转换器常用转换方法 逐次逼近法 双积分法v逐次逼近的A/D转换器原理SARVst控制逻辑与时序D/A转换器输出锁存器EOCOE+Vref-VrefVinSTART CLKD0D7比较器+-比较器逐次比较寄存器第17 页，本讲稿共23 页A/D转换器 ADC0809GND Vref-D1 D2IN3 IN2IN4 IN1IN5 IN0IN6 ADDAIN7 ADDBSTART ADDC EOC ALED3 D7OE D6CLK D5VCC D4Vref+D0A
11、DC0809 ADC0809 8位A/D转换器，逐次逼近结构 8通道多路开关输入切换电路 电源+5V,Vref=+5V Vin范围:单极性0+5V 每次转换时间：100S 60个时钟周期,fmax=640KHz(推荐CLK=500KHz)转换结果输出控制方式：查询方式或者中断方式28脚DIP封装图第18 页，本讲稿共23 页A/D转换器 ADC0809GND Vref-D1 D2IN3 IN2IN4 IN1IN5 IN0IN6 ADDAIN7 ADDBSTART ADDC EOC ALED3 D7OE D6CLK D5VCC D4Vref+D0ADC0809 ADC0809v 管脚功能说明：M
12、CU端 外部输入端IN0IN7 外部模拟信号输入，共8路D0D7 转换得到数字量输出端ADDAADDC 8路输入地址选择位ALE 地址选择位锁存信号START 转换启动信号EOC 转换完毕信号OE 转换结果读取控制信号 系统管脚 CLK 时钟信号，=640KHz Vref 参考电压第19 页，本讲稿共23 页A/D转换器 ADC0809vADC0809与51单片机的连接方法MCS-51ADC 0809锁存器74LS373P0.0-P0.7ALEP2.08D Q0ALECLKADDAD0-D7GOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDCINT1EOC 11Fosc=6MHz2口地址可以为
13、：0FE000FE07H 也可为：0FEF00FEF7H中断处理第20 页，本讲稿共23 页A/D转换器 ADC0809vvADC0809ADC0809控制方法控制方法向对应口地址写数据等待/查询EOC就绪从对应口地址读取数据;选择采集通道MOV DPTR,#0FFE0HMOV A,#0HMOVX DPTR,AJNB IE1，$MOVX A，DPTR;读取选中通道第21 页，本讲稿共23 页烘箱恒温控制系统第22 页，本讲稿共23 页小结u D/A转换器u A/D转换器 D/A转换器工作原理 D/A转换器的参数 DAC0832应用 A/D转换器工作原理 ADC0809应用第23 页，本讲稿共23 页