微機(jī)接口技術(shù)-西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源

1、1 第第3 3章章 微機(jī)接口技術(shù)微機(jī)接口技術(shù) 引言：引言： 微機(jī)接口是微機(jī)與外部設(shè)備聯(lián)系的關(guān)鍵和紐微機(jī)接口是微機(jī)與外部設(shè)備聯(lián)系的關(guān)鍵和紐 帶，從功能上說(shuō)，主要分為四類(lèi)：前向通道、后向帶，從功能上說(shuō)，主要分為四類(lèi)：前向通道、后向 通道、人機(jī)通道和相互通道。通道、人機(jī)通道和相互通道。 一、前向通道一、前向通道 廣義上說(shuō)，反映外界狀態(tài)的信號(hào)輸入通道。廣義上說(shuō)，反映外界狀態(tài)的信號(hào)輸入通道。 （一）接口特點(diǎn)（一）接口特點(diǎn) 1.1. 主要完成對(duì)象狀態(tài)、量值的檢測(cè)，因此總主要完成對(duì)象狀態(tài)、量值的檢測(cè)，因此總 要靠近對(duì)象拾取信號(hào)；要靠近對(duì)象拾取信號(hào)； 2.2. 環(huán)境無(wú)主觀選擇余地；環(huán)境無(wú)主觀選擇余地； 3.3

2、.電路設(shè)計(jì)的難易繁簡(jiǎn)除環(huán)境因素外，還取電路設(shè)計(jì)的難易繁簡(jiǎn)除環(huán)境因素外，還取 決于傳感器、變送器件的選擇；決于傳感器、變送器件的選擇； 4.4. 是模擬、數(shù)字等的混雜電路；是模擬、數(shù)字等的混雜電路； 5. 5. 靠近現(xiàn)場(chǎng)，易受干擾，故抗干擾設(shè)計(jì)是一靠近現(xiàn)場(chǎng)，易受干擾，故抗干擾設(shè)計(jì)是一 重要內(nèi)容。重要內(nèi)容。 2 （二）設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問(wèn)題（二）設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問(wèn)題 1.1. 信號(hào)的拾取：敏感元件、傳感器、檢測(cè)儀表；信號(hào)的拾?。好舾性?、傳感器、檢測(cè)儀表； 2.2. 信號(hào)調(diào)節(jié)；信號(hào)調(diào)節(jié)； 3.3. A/DA/D轉(zhuǎn)換方式的選擇（是否需要轉(zhuǎn)換方式的選擇（是否需要A/DA/D及如何選擇及如何選擇A/DA/D）

3、；）； 4.4. 電源配置及干擾防治：電源配置及干擾防治： 電源特點(diǎn)：電源特點(diǎn)： （1 1） 小功率；小功率； （2 2） 高穩(wěn)定度、高純凈度；高穩(wěn)定度、高純凈度； （3 3） 有干擾隔離和抑制措施。有干擾隔離和抑制措施。 干擾的隔離可通過(guò)三個(gè)環(huán)節(jié)解決：干擾的隔離可通過(guò)三個(gè)環(huán)節(jié)解決： （1 1） 電源隔離：通過(guò)電源隔離：通過(guò)DC/DCDC/DC變換器實(shí)現(xiàn)；變換器實(shí)現(xiàn)； （2 2） 模擬通道隔離：通過(guò)隔離放大器實(shí)現(xiàn)；模擬通道隔離：通過(guò)隔離放大器實(shí)現(xiàn)； （3 3） 數(shù)字通道隔離：通過(guò)光電耦合器實(shí)現(xiàn)。數(shù)字通道隔離：通過(guò)光電耦合器實(shí)現(xiàn)。 3 （三）前向通道的組成：（三）前向通道的組成： 1.1. 模擬

4、多路轉(zhuǎn)換器與信號(hào)調(diào)節(jié)器：將模模擬多路轉(zhuǎn)換器與信號(hào)調(diào)節(jié)器：將模 擬量轉(zhuǎn)換為滿足擬量轉(zhuǎn)換為滿足A/DA/D變換所需要的信號(hào)電平及輸變換所需要的信號(hào)電平及輸 入方式；入方式； 2.2. 采樣采樣/ /保持放大器：對(duì)快速動(dòng)態(tài)信號(hào)；保持放大器：對(duì)快速動(dòng)態(tài)信號(hào)； 3.3. A/DA/D轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器； 4. 4. 通道控制電路：如多路開(kāi)關(guān)。通道控制電路：如多路開(kāi)關(guān)。 二、后向通道二、后向通道 對(duì)控制對(duì)象實(shí)現(xiàn)控制操作的輸出通道。對(duì)控制對(duì)象實(shí)現(xiàn)控制操作的輸出通道。 （一）接口特點(diǎn)（一）接口特點(diǎn) 1.1. 小功率輸出，大功率控制；小功率輸出，大功率控制； 2.2. 是一個(gè)輸出通道；是一個(gè)輸出通道； 3.3. 接

5、近控制對(duì)象，環(huán)境惡劣。接近控制對(duì)象，環(huán)境惡劣。 4 （二）解決的問(wèn)題（二）解決的問(wèn)題 根據(jù)單片機(jī)輸出信號(hào)的形態(tài)及控制對(duì)象的要根據(jù)單片機(jī)輸出信號(hào)的形態(tài)及控制對(duì)象的要 求來(lái)看，主要有：求來(lái)看，主要有： 1.1. 功率驅(qū)動(dòng)：滿足伺服驅(qū)動(dòng)的功率要求；功率驅(qū)動(dòng)：滿足伺服驅(qū)動(dòng)的功率要求； 2.2.干擾防治：信號(hào)隔離、電源隔離及對(duì)大功干擾防治：信號(hào)隔離、電源隔離及對(duì)大功 率開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)零切換等；率開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)零切換等； 3. 3. 數(shù)模轉(zhuǎn)換：數(shù)模轉(zhuǎn)換：D/AD/A、F/VF/V等。等。 三、人機(jī)通道三、人機(jī)通道 是應(yīng)用系統(tǒng)與人之間的信息傳遞渠道，包括是應(yīng)用系統(tǒng)與人之間的信息傳遞渠道，包括 人對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)與數(shù)

6、據(jù)輸入以及應(yīng)用系統(tǒng)人對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)與數(shù)據(jù)輸入以及應(yīng)用系統(tǒng) 向人報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)與結(jié)果。向人報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)與結(jié)果。 接口特點(diǎn)接口特點(diǎn)： 1. 1. 專(zhuān)用性：人機(jī)通道的外部設(shè)備配置水平完全專(zhuān)用性：人機(jī)通道的外部設(shè)備配置水平完全 根據(jù)系統(tǒng)功能要求而定；根據(jù)系統(tǒng)功能要求而定； 2. 2. 小型廉價(jià)：系統(tǒng)本身特點(diǎn)是低成本、中小規(guī)小型廉價(jià)：系統(tǒng)本身特點(diǎn)是低成本、中小規(guī) 模、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、配置靈活，故相應(yīng)的外部設(shè)備模、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、配置靈活，故相應(yīng)的外部設(shè)備 配置以小型、微型、廉價(jià)型為原則；配置以小型、微型、廉價(jià)型為原則； 3. 3. 在在MCS-51MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，外部設(shè)備與外單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)

7、中，外部設(shè)備與外 部存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)通信使用部存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)通信使用 MOVXMOVX指令；指令； 5 4. 4. 人機(jī)接口中一般都是數(shù)字邏輯控制電路，人機(jī)接口中一般都是數(shù)字邏輯控制電路， 很多外部設(shè)備都有標(biāo)準(zhǔn)的接口控制與通信要求。很多外部設(shè)備都有標(biāo)準(zhǔn)的接口控制與通信要求。 四、相互通道四、相互通道 指單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)之間或單片機(jī)和微型機(jī)、指單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)之間或單片機(jī)和微型機(jī)、 微處理器實(shí)現(xiàn)通信、控制的通道接口。微處理器實(shí)現(xiàn)通信、控制的通道接口。 （一）接口特點(diǎn)：（一）接口特點(diǎn)： 1.1. 是是CPUCPU之間的信號(hào)傳送通道，傳送控制之間的信號(hào)傳送通道，傳送控制

8、 指令或數(shù)據(jù)，信號(hào)傳送要遵循一定的通信規(guī)程和指令或數(shù)據(jù)，信號(hào)傳送要遵循一定的通信規(guī)程和 編碼要求；編碼要求； 2.2.是一個(gè)數(shù)字通道，在提到中都是以一定是一個(gè)數(shù)字通道，在提到中都是以一定 形式的電流、電壓量表示一些開(kāi)關(guān)量形式的電流、電壓量表示一些開(kāi)關(guān)量0 0或或1 1，具有，具有 較好的抗干擾能力；較好的抗干擾能力； 3.3. 連接的兩個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)通常都相隔一定的連接的兩個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)通常都相隔一定的 距離，因此大多數(shù)相互通道都包含有串行通信接距離，因此大多數(shù)相互通道都包含有串行通信接 口；口； 4.4.軟、硬件配置都應(yīng)符合外總線的標(biāo)準(zhǔn)，軟、硬件配置都應(yīng)符合外總線的標(biāo)準(zhǔn)， 以便實(shí)現(xiàn)接口的通用性，如信

9、號(hào)電平、總線配置以便實(shí)現(xiàn)接口的通用性，如信號(hào)電平、總線配置 等。等。 6 （二）設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問(wèn)題（二）設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問(wèn)題 根據(jù)相互通道的要求不同，一般而言有以下根據(jù)相互通道的要求不同，一般而言有以下 內(nèi)容：內(nèi)容： 1.1.通道接口形式選擇：根據(jù)信號(hào)傳遞的通道接口形式選擇：根據(jù)信號(hào)傳遞的 遠(yuǎn)近，雙機(jī)或多機(jī)，應(yīng)用系統(tǒng)中的口特性選遠(yuǎn)近，雙機(jī)或多機(jī)，應(yīng)用系統(tǒng)中的口特性選 擇；擇； 2.2. 總線接口標(biāo)準(zhǔn)選擇：盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)總線接口標(biāo)準(zhǔn)選擇：盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn) 接口，使其通用性強(qiáng)，芯片選擇容易，軟件接口，使其通用性強(qiáng)，芯片選擇容易，軟件 編制方便；編制方便； 3.3. 通道接口的控制權(quán)力分配通道接口的控制權(quán)力

10、分配: :確定雙機(jī)確定雙機(jī) 系統(tǒng)中的主從關(guān)系或公共通道的控制模式，系統(tǒng)中的主從關(guān)系或公共通道的控制模式， 在多機(jī)系統(tǒng)中分層方式、呼應(yīng)關(guān)系以及緊急在多機(jī)系統(tǒng)中分層方式、呼應(yīng)關(guān)系以及緊急 中斷控制方式等；中斷控制方式等； 4. 4. 長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)與匹配。長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)與匹配。 7 3.13.1 A/DA/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 一、一、A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片類(lèi)型轉(zhuǎn)換器芯片類(lèi)型 （一）從轉(zhuǎn)換方式上分：（一）從轉(zhuǎn)換方式上分： 1.1. 計(jì)數(shù)器式計(jì)數(shù)器式A/DA/D轉(zhuǎn)換器：也稱(chēng)量化反饋轉(zhuǎn)換器：也稱(chēng)量化反饋 式，轉(zhuǎn)換線路比較簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度較慢；式，轉(zhuǎn)換線路比較簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度較慢； 2.2. 逐次逼近型逐次逼

11、近型A/DA/D轉(zhuǎn)換器：既照顧了轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器：既照顧了轉(zhuǎn) 換速度，又具有一定的精度，在過(guò)程控制自換速度，又具有一定的精度，在過(guò)程控制自 動(dòng)化和智能儀表中得到廣泛應(yīng)用，如動(dòng)化和智能儀表中得到廣泛應(yīng)用，如AD7574AD7574； 3. 3. 雙積分式雙積分式A/DA/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換精度高，多轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換精度高，多 用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及精度要求較高的場(chǎng)合；用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及精度要求較高的場(chǎng)合； 4. 并行并行A/DA/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器： 5. 串串- -并行并行A/DA/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器： （二）從位數(shù)上分：（二）從位數(shù)上分： 有有8 8位、位、1010位、位、1212位和位和1616位等。位等。 轉(zhuǎn)換

12、速度快，多用于雷達(dá)及圖象處理轉(zhuǎn)換速度快，多用于雷達(dá)及圖象處理 等要求快速轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)等要求快速轉(zhuǎn)換的系統(tǒng) 8 （三）從結(jié)構(gòu)上分：（三）從結(jié)構(gòu)上分： 單獨(dú)的單獨(dú)的A/DA/D轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器； 集多路開(kāi)關(guān)、數(shù)據(jù)放大器、采樣集多路開(kāi)關(guān)、數(shù)據(jù)放大器、采樣/ /保持器及保持器及 A/DA/D轉(zhuǎn)換器于一體的轉(zhuǎn)換器于一體的A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 二、二、A/DA/D轉(zhuǎn)換器常用的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器常用的技術(shù)指標(biāo) （一）精度（一）精度 A/DA/D轉(zhuǎn)換器的精度可分為絕對(duì)精度和相對(duì)精度轉(zhuǎn)換器的精度可分為絕對(duì)精度和相對(duì)精度 兩種。兩種。 1.1. 絕對(duì)精度絕對(duì)精度 是指對(duì)應(yīng)于一個(gè)給定數(shù)字量是指對(duì)應(yīng)于一個(gè)給定數(shù)字量A

13、/DA/D轉(zhuǎn)換器的誤差，轉(zhuǎn)換器的誤差， 其大小由實(shí)際模擬量輸入值和理論值之差來(lái)度量。其大小由實(shí)際模擬量輸入值和理論值之差來(lái)度量。 絕對(duì)精度（絕對(duì)誤差）一般包括增益誤差、零絕對(duì)精度（絕對(duì)誤差）一般包括增益誤差、零 點(diǎn)誤差、非線性誤差和微分非線性等。點(diǎn)誤差、非線性誤差和微分非線性等。 9 （1 1）增益誤差）增益誤差 也叫滿量程誤差，是指滿量程輸出數(shù)碼對(duì)也叫滿量程誤差，是指滿量程輸出數(shù)碼對(duì) 應(yīng)的實(shí)際輸入電壓和理想輸入電壓之差，可由用應(yīng)的實(shí)際輸入電壓和理想輸入電壓之差，可由用 戶進(jìn)行調(diào)整；戶進(jìn)行調(diào)整； （2 2）零點(diǎn)（零位）誤差：）零點(diǎn)（零位）誤差： 是引起第是引起第1 1位數(shù)字量變化所需要的輸入電

14、位數(shù)字量變化所需要的輸入電 壓與理想壓與理想A/DA/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字碼發(fā)生第一次跳轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字碼發(fā)生第一次跳 躍的輸入電壓的差值，也叫失調(diào)誤差或偏移誤差；躍的輸入電壓的差值，也叫失調(diào)誤差或偏移誤差； （3 3）非線性誤差：）非線性誤差： 也叫線性度或非線性度，是由實(shí)際輸出特也叫線性度或非線性度，是由實(shí)際輸出特 性曲線偏離理想的直線程度來(lái)度量的；性曲線偏離理想的直線程度來(lái)度量的； （4 4）微分非線性：）微分非線性： 描述在整個(gè)數(shù)字輸出范圍內(nèi)相鄰數(shù)字變化描述在整個(gè)數(shù)字輸出范圍內(nèi)相鄰數(shù)字變化 所對(duì)應(yīng)的模擬值的變化量與理想電壓變化量之差。所對(duì)應(yīng)的模擬值的變化量與理想電壓變化量之差。 10 2

15、.2. 相對(duì)精度（相對(duì)誤差）相對(duì)精度（相對(duì)誤差） 是指絕對(duì)誤差與滿刻度值之比，一般用百是指絕對(duì)誤差與滿刻度值之比，一般用百 分?jǐn)?shù)表示或用分?jǐn)?shù)表示或用LSBLSB表示。表示。 1LSB = 1LSB = 滿刻度值滿刻度值/2/2N N （二）轉(zhuǎn)換時(shí)間（二）轉(zhuǎn)換時(shí)間 A/DA/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間，叫轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間，叫 轉(zhuǎn)換時(shí)間，用轉(zhuǎn)換時(shí)間，用T TCONV CONV表示。 表示。 （三）分辨率（三）分辨率 是指是指A/DA/D轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入信號(hào)的敏感程轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入信號(hào)的敏感程 度，稱(chēng)二進(jìn)制數(shù)末尾變化為度，稱(chēng)二進(jìn)制數(shù)末尾變化為1 1所需的最小輸入電所需的最小輸入電 壓

16、對(duì)滿量程之比為分辨率，通常用數(shù)字量的位來(lái)壓對(duì)滿量程之比為分辨率，通常用數(shù)字量的位來(lái) 表示：表示： 分辨率分辨率 = = 滿刻度值滿刻度值/2/2N N 11 （四）電源靈敏度（四）電源靈敏度 通常通常A/DA/D轉(zhuǎn)換器對(duì)電源變化的靈敏度用相當(dāng)轉(zhuǎn)換器對(duì)電源變化的靈敏度用相當(dāng) 于同樣變化的模擬量的輸入值的百分比來(lái)表示。于同樣變化的模擬量的輸入值的百分比來(lái)表示。 如靈敏度為如靈敏度為0.05%/% V0.05%/% Vs s，即表示電源電，即表示電源電 壓壓V Vs s變化變化1%1%時(shí)，相當(dāng)于引入時(shí)，相當(dāng)于引入0.05%0.05%的模擬量輸入值的模擬量輸入值 的變化。的變化。 三、三、A/DA/D

17、轉(zhuǎn)換器的選取原則轉(zhuǎn)換器的選取原則 1.1. 根據(jù)前向通道的總誤差選擇根據(jù)前向通道的總誤差選擇A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 的精度及分辨率；的精度及分辨率； 2.2. 根據(jù)信號(hào)對(duì)象的變化率及轉(zhuǎn)換精度要求，根據(jù)信號(hào)對(duì)象的變化率及轉(zhuǎn)換精度要求， 確定確定A/DA/D的轉(zhuǎn)換速度，保證實(shí)時(shí)性要求；的轉(zhuǎn)換速度，保證實(shí)時(shí)性要求； 3.3. 根據(jù)環(huán)境條件選擇根據(jù)環(huán)境條件選擇A/DA/D芯片的一些環(huán)境參芯片的一些環(huán)境參 數(shù)要求，如工作溫度、功耗、可靠性等；數(shù)要求，如工作溫度、功耗、可靠性等； 4.4. 根據(jù)計(jì)算機(jī)的接口特性考慮根據(jù)計(jì)算機(jī)的接口特性考慮A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器的 輸出狀態(tài)，如并行或串行、二進(jìn)制或輸出

18、狀態(tài)，如并行或串行、二進(jìn)制或BCDBCD碼、內(nèi)部碼、內(nèi)部 時(shí)鐘或外部時(shí)鐘、不用時(shí)鐘、有無(wú)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)、時(shí)鐘或外部時(shí)鐘、不用時(shí)鐘、有無(wú)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)、 電路兼容性、與微機(jī)接口是否易連等（由于單片電路兼容性、與微機(jī)接口是否易連等（由于單片 機(jī)接口的靈活性及強(qiáng)大的控制功能，不一定在接機(jī)接口的靈活性及強(qiáng)大的控制功能，不一定在接 口特性方面提出苛刻要求）；口特性方面提出苛刻要求）； 12 5. 5. 考慮成本資源，是否流行芯片等?？紤]成本資源，是否流行芯片等。 四、四、A/DA/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)例轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)例 （一）（一）8 8位位A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC080

19、9與單片機(jī)接口技與單片機(jī)接口技 術(shù)實(shí)例術(shù)實(shí)例 1.ADC08091.ADC0809的引腳功能的引腳功能 ADC0809 IN0IN7 START EOC OE CLK VCC REF（+） D0D7 A B C ALE REF（-） GND 圖圖3.1 ADC0809 引引 腳圖腳圖 13 IN0IN7： 8 8個(gè)模擬量輸入端；個(gè)模擬量輸入端； START：?jiǎn)?dòng)：?jiǎn)?dòng)A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)。當(dāng)轉(zhuǎn)換信號(hào)。當(dāng)START為高電為高電 平時(shí)，平時(shí)，A/D開(kāi)始轉(zhuǎn)換；開(kāi)始轉(zhuǎn)換； EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成之后，發(fā)轉(zhuǎn)換完成之后，發(fā) 出一個(gè)正脈沖，表示出一個(gè)正脈沖，表示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，此

20、信號(hào)可做轉(zhuǎn)換結(jié)束，此信號(hào)可做 A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)或中斷請(qǐng)求信號(hào)；轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)或中斷請(qǐng)求信號(hào)； OE：輸出允許端。當(dāng)此信號(hào)被選中時(shí)，允許從：輸出允許端。當(dāng)此信號(hào)被選中時(shí)，允許從 A/DA/D轉(zhuǎn)換器的鎖存器中讀取數(shù)字量，次信號(hào)即為轉(zhuǎn)換器的鎖存器中讀取數(shù)字量，次信號(hào)即為 ADC0809ADC0809的片選信號(hào)，高電平有效；的片選信號(hào)，高電平有效； CLK：實(shí)時(shí)時(shí)鐘輸入端?？赏ㄟ^(guò)外接：實(shí)時(shí)時(shí)鐘輸入端?？赏ㄟ^(guò)外接RC電路改變電路改變 時(shí)鐘頻率；時(shí)鐘頻率； ALE：地址鎖存允許端，高電平有效。當(dāng)：地址鎖存允許端，高電平有效。當(dāng)ALE為為 高電平時(shí)，允許高電平時(shí)，允許C、B、A所表示的通

21、道被選中，所表示的通道被選中， 并把該通道的模擬量接入并把該通道的模擬量接入A/DA/D轉(zhuǎn)換器中；轉(zhuǎn)換器中； C、B、A：通道號(hào)端口選擇輸入端，：通道號(hào)端口選擇輸入端，C為最高位，為最高位， A為最低位；為最低位； D0D7：是數(shù)字量輸出端口；：是數(shù)字量輸出端口； REF（+）、）、REF（-）：參考電壓輸入端。用來(lái)：參考電壓輸入端。用來(lái) 提供提供A/DA/D轉(zhuǎn)換器權(quán)電阻的標(biāo)準(zhǔn)電平，一般轉(zhuǎn)換器權(quán)電阻的標(biāo)準(zhǔn)電平，一般REF（+） =5V、REF（-）= 0V； VCC：電源電壓，：電源電壓，+5V； GND：接地端。：接地端。 14 2. ADC0809ADC0809與與80318031單片機(jī)的

22、接口電路及程序單片機(jī)的接口電路及程序 （1 1）接口電路：如圖所示；）接口電路：如圖所示； 圖圖3.2 ADC0809與8031接口 電路 15 （2 2） 通道地址：通道地址： 如圖，如圖，ADC0809ADC0809的片選線為的片選線為P P2.7 2.7， ， 容量為容量為8 8個(gè)字節(jié)（即個(gè)字節(jié)（即8 8個(gè)通道地址），個(gè)通道地址）， 低位地址由低位地址由C C、B B、A A三個(gè)輸入端決定：三個(gè)輸入端決定： 由此可以得出通道地址為：由此可以得出通道地址為：7FF0H-7FF7H7FF0H-7FF7H， 16 （3 3）程序）程序 ADC0809與與8031的連接如上圖所示，其的連接如上圖

23、所示，其 程序可有兩種，即中斷方式和查詢方式：程序可有兩種，即中斷方式和查詢方式： 中斷方式中斷方式A/DA/D轉(zhuǎn)換程序清單：轉(zhuǎn)換程序清單： MOV DPTRMOV DPTR，#7FFNH #7FFNH ；N N為通道為通道 號(hào)號(hào)N=0-7N=0-7 MOVX DPTRMOVX DPTR，A A ；啟動(dòng)；啟動(dòng)A/DA/D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 NOPNOP NOPNOP NOPNOP SETB IT1 SETB IT1 ；選外部中；選外部中 斷斷1 1 MOV IEMOV IE，#84H #84H ；開(kāi)中斷；開(kāi)中斷 HEREHERE：AJMP HERE AJMP HERE ；等待中斷；等待中斷 中斷服務(wù)程

24、序中斷服務(wù)程序 ORG 0013 ORG 0013 ；外部中；外部中 斷斷1 1的中斷入口地址的中斷入口地址 MOVX AMOVX A，DPTR DPTR ；讀入；讀入A/DA/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù) MOV 51HMOV 51H，A A ；轉(zhuǎn)存數(shù)；轉(zhuǎn)存數(shù) 據(jù)據(jù) RET1 RET1 ；程序結(jié)；程序結(jié) 束束 17 查詢方式程序流程如下：查詢方式程序流程如下： 圖圖3.3 ADC0809查詢方式程查詢方式程 序流程圖序流程圖 18 查詢方式查詢方式A/DA/D轉(zhuǎn)換程序清單：轉(zhuǎn)換程序清單： MOV DPTRMOV DPTR，#7FFNH #7FFNH ；N N為通道號(hào)為通道號(hào) N=0-7N=0-7

25、 MOVX DPTR MOVX DPTR，A A ；啟動(dòng)；啟動(dòng)A/DA/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換 MOV R2MOV R2，#20H #20H ；延時(shí)；延時(shí) DLYDLY：DJNZ R2DJNZ R2，DLY DLY HEREHERE：JB PJB P3.3 3.3， ， HERE HERE ；等待轉(zhuǎn)換；等待轉(zhuǎn)換 結(jié)束結(jié)束 MOVX AMOVX A，DPTR DPTR ；讀入；讀入A/DA/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù) MOV 51HMOV 51H，A A ；轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù) LJMP MON LJMP MON ；跳轉(zhuǎn)到監(jiān)；跳轉(zhuǎn)到監(jiān) 控程序控程序 （二）（二）1212位位A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器AD574A

26、D574與單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)例與單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)例 1. AD574的引腳功能；的引腳功能； D0D11：是數(shù)字量輸出端口；：是數(shù)字量輸出端口； STS：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，高電平有效。此信：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，高電平有效。此信 號(hào)可做號(hào)可做A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)或中斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)或中斷 請(qǐng)求信號(hào)請(qǐng)求信號(hào) ； 19 REFOUT、REFIN、BTPOFF：用于構(gòu)建：用于構(gòu)建 形成形成AD574雙級(jí)性輸入或單級(jí)性輸入的外部雙級(jí)性輸入或單級(jí)性輸入的外部 電路；電路； VCC、VEE：參考電壓輸入端。：參考電壓輸入端。VCC為為+15V， VEE為為-15V； VL：電源電壓：電源電壓+5V； D

27、C：數(shù)字公共端；：數(shù)字公共端； AC：模擬公共端；：模擬公共端； 10V IN：模擬量輸入端。單級(jí)性輸入時(shí) ：模擬量輸入端。單級(jí)性輸入時(shí) 10VIN的輸入范圍為的輸入范圍為0-10V，雙級(jí)性輸入時(shí)，雙級(jí)性輸入時(shí) 10VIN的輸入范圍為的輸入范圍為V； 20V IN：模擬量輸入端。單級(jí)性輸入時(shí) ：模擬量輸入端。單級(jí)性輸入時(shí) 20VIN的輸入范圍為的輸入范圍為0-20V；雙級(jí)性輸入時(shí)；雙級(jí)性輸入時(shí) 20VIN的輸入范圍為的輸入范圍為V； ：片選信號(hào)端，低電平有效；：片選信號(hào)端，低電平有效； CE：片使能允許端，高電平有效；：片使能允許端，高電平有效； ：數(shù)據(jù)讀：數(shù)據(jù)讀/ /啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)端。此信號(hào)啟

28、動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)端。此信號(hào) 為低電平時(shí)，啟動(dòng)為低電平時(shí)，啟動(dòng)A/DA/D轉(zhuǎn)換，為高電平時(shí)，轉(zhuǎn)換，為高電平時(shí)， 允許從允許從A/D轉(zhuǎn)換器中讀取數(shù)字量；轉(zhuǎn)換器中讀取數(shù)字量； 20 A A0 0 ：用于控制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換長(zhǎng)度（位數(shù)）及數(shù) ：用于控制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換長(zhǎng)度（位數(shù)）及數(shù) 據(jù)格式。在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，據(jù)格式。在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，A A0 0為低電平，進(jìn)行為低電平，進(jìn)行 1212位轉(zhuǎn)換；為高電平時(shí)進(jìn)行位轉(zhuǎn)換；為高電平時(shí)進(jìn)行8 8位轉(zhuǎn)換。在輸出數(shù)位轉(zhuǎn)換。在輸出數(shù) 據(jù)時(shí)，據(jù)時(shí)，A A0 0為低電平，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果的高為低電平，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8 8位，高位，高 電平時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果的低電平時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果的低4 4位。

29、位。 ：用于控制數(shù)據(jù)的輸出格式格式。：用于控制數(shù)據(jù)的輸出格式格式。 接接+5V+5V時(shí)時(shí) 4 4，輸出數(shù)據(jù)格式為并行，輸出數(shù)據(jù)格式為并行1212位；接地時(shí)位；接地時(shí) 按高按高8 8位和低位和低4 4位兩次輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。位兩次輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。 其引腳其引腳組合控制功能組合控制功能如下表：如下表： 21 2. AD5742. AD574與與80318031單片機(jī)的接口電路及程序單片機(jī)的接口電路及程序 （1 1）接口電路：如圖所示；）接口電路：如圖所示； 圖圖3.4 AD574與與 8031接口接口 電路電路 22 （2）通道地址：）通道地址： 如圖，如圖，AD574的片選線為的片選線為P1.7，容量

30、為，容量為1個(gè)字個(gè)字 節(jié)，由控制功能表可得，當(dāng)節(jié)，由控制功能表可得，當(dāng) 確定的啟動(dòng)確定的啟動(dòng)AD574進(jìn)行進(jìn)行12位轉(zhuǎn)換，端口地址為位轉(zhuǎn)換，端口地址為 FF7CH；當(dāng)；當(dāng) 確定的讀轉(zhuǎn)換結(jié)果高確定的讀轉(zhuǎn)換結(jié)果高8位數(shù)據(jù)入位數(shù)據(jù)入8031內(nèi)存，端口內(nèi)存，端口 地址為地址為FF7EH；當(dāng)；當(dāng) 確定的讀轉(zhuǎn)換結(jié)果低確定的讀轉(zhuǎn)換結(jié)果低4位數(shù)據(jù)入位數(shù)據(jù)入8031內(nèi)存，端口內(nèi)存，端口 地址為地址為FF7FH。 （3） 程序清單如下：程序清單如下： A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果分別存放在指定的轉(zhuǎn)換的結(jié)果分別存放在指定的RAM內(nèi)存內(nèi)存 單元單元30H和和31H。 MOV R0，30H MOV DPTR ，#FF7CH ；使；

31、使 MOVX DPTR，A ；啟；啟 動(dòng)動(dòng)A/D 23 HERE：JB P1.0， HERE ；STS=1？ 轉(zhuǎn)換未完循環(huán)轉(zhuǎn)換未完循環(huán) MOV DPTR ，#FF7EH ；使；使 MOVX A ，DPTR ；讀轉(zhuǎn)換結(jié)；讀轉(zhuǎn)換結(jié) 果高果高8位位 MOVX R0，A ；存高；存高8位位 INC DPTR ；使；使 MOVX A ，DPTR ；讀轉(zhuǎn)換結(jié)果低；讀轉(zhuǎn)換結(jié)果低4 位位 ANL A，#0FH ；屏蔽高；屏蔽高4位位 隨機(jī)數(shù)隨機(jī)數(shù) INC R0 ；指向；指向 下一個(gè)存儲(chǔ)單元下一個(gè)存儲(chǔ)單元 MOVX R0，A ；存低；存低4位位 LJMP MON ；跳轉(zhuǎn)到監(jiān)；跳轉(zhuǎn)到監(jiān) 控控 24 3.2 D/A

32、轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 一、一、D/A轉(zhuǎn)換器芯片類(lèi)型轉(zhuǎn)換器芯片類(lèi)型 （一）按位數(shù)上分：（一）按位數(shù)上分： 有有8位的位的DAC0832、10位的位的AD7522、 12位的位的DAC1208、16位的位的DAC1136、18位的位的 DAC1138等。等。 （二）按輸出形式分：（二）按輸出形式分： 有電流輸出型和電壓輸出型，電壓輸有電流輸出型和電壓輸出型，電壓輸 出型又分為單級(jí)性輸出和雙級(jí)性輸出兩種。出型又分為單級(jí)性輸出和雙級(jí)性輸出兩種。 二、二、D/A轉(zhuǎn)換器常用的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器常用的技術(shù)指標(biāo) （一）靜態(tài)誤差（一）靜態(tài)誤差 一般包括增益誤差、零點(diǎn)誤差、非線性誤差一般包括增益誤差、零點(diǎn)誤差

33、、非線性誤差 和微分非線性誤差等。和微分非線性誤差等。 25 1.增益誤差增益誤差 也叫滿刻度誤差，是指輸入數(shù)字為滿也叫滿刻度誤差，是指輸入數(shù)字為滿 刻度時(shí)實(shí)際輸出電壓和理想輸出電壓之差；刻度時(shí)實(shí)際輸出電壓和理想輸出電壓之差； 2.零點(diǎn)（零位）誤差：輸入數(shù)字量為零時(shí)所產(chǎn)零點(diǎn)（零位）誤差：輸入數(shù)字量為零時(shí)所產(chǎn) 生的非零輸出電壓值；生的非零輸出電壓值； 3.非線性誤差：實(shí)際輸出電壓和理想輸出電壓非線性誤差：實(shí)際輸出電壓和理想輸出電壓 之間的誤差，用之間的誤差，用%表示；表示； 4.微分非線性：描述在整個(gè)數(shù)字輸出范圍內(nèi)相微分非線性：描述在整個(gè)數(shù)字輸出范圍內(nèi)相 鄰數(shù)字變化所對(duì)應(yīng)的模擬值的變化量與理想電

34、壓鄰數(shù)字變化所對(duì)應(yīng)的模擬值的變化量與理想電壓 變化量之差。變化量之差。 （二）溫度誤差（二）溫度誤差 可用失調(diào)、增益和微分線性系數(shù)完全描述。可用失調(diào)、增益和微分線性系數(shù)完全描述。 （三）動(dòng)態(tài)誤差（三）動(dòng)態(tài)誤差 指指D/AD/A轉(zhuǎn)換器電壓或電流的穩(wěn)定時(shí)間，即轉(zhuǎn)換器電壓或電流的穩(wěn)定時(shí)間，即 指輸入到指輸入到DACDAC的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，模擬量輸出電的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，模擬量輸出電 流或電壓跟隨數(shù)字量變化達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所需的時(shí)間，流或電壓跟隨數(shù)字量變化達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所需的時(shí)間， 通常是指達(dá)到通常是指達(dá)到DACDAC所規(guī)定的誤差范圍內(nèi)的時(shí)間。所規(guī)定的誤差范圍內(nèi)的時(shí)間。 26 （四）分辨率（四）分辨率 指單位數(shù)字

35、量所引起的模擬量輸出值的變指單位數(shù)字量所引起的模擬量輸出值的變 化：化： 分辨率分辨率 = = 滿刻度電壓值滿刻度電壓值/2/2N N 三、三、D/A轉(zhuǎn)換器的選取原則轉(zhuǎn)換器的選取原則 D/A轉(zhuǎn)換器的選擇主要考慮芯片的性能、轉(zhuǎn)換器的選擇主要考慮芯片的性能、 結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特性：結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特性： （一）主要性能指標(biāo)（實(shí)際上用戶主要考慮的（一）主要性能指標(biāo)（實(shí)際上用戶主要考慮的 是以位數(shù)表示的轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換時(shí)間）：是以位數(shù)表示的轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換時(shí)間）： 1. 在給定條件下的靜態(tài)指標(biāo)，包括各在給定條件下的靜態(tài)指標(biāo)，包括各 項(xiàng)精度指標(biāo)；項(xiàng)精度指標(biāo)； 2. 動(dòng)態(tài)指標(biāo)：指建立時(shí)間及尖峰等參動(dòng)態(tài)指標(biāo)：指建立時(shí)間及尖

36、峰等參 數(shù)；數(shù)； 3. 環(huán)境條件指標(biāo)：主要有反映環(huán)境溫環(huán)境條件指標(biāo)：主要有反映環(huán)境溫 度影響的增益溫度系數(shù)及電源電壓變化。度影響的增益溫度系數(shù)及電源電壓變化。 （二）主要結(jié)構(gòu)特性和應(yīng)用特性（主要考慮接（二）主要結(jié)構(gòu)特性和應(yīng)用特性（主要考慮接 口方便，外圍電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉）：口方便，外圍電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉）： 1.1.數(shù)字輸入特性：接收數(shù)碼制（一般用二數(shù)字輸入特性：接收數(shù)碼制（一般用二 進(jìn)制）、數(shù)據(jù)格式（并行或串行）以及邏輯電平進(jìn)制）、數(shù)據(jù)格式（并行或串行）以及邏輯電平 （TTLTTL、低壓、低壓COMSCOMS等）等） 27 2.2. 模擬輸出特性：多數(shù)模擬輸出特性：多數(shù)D/AD/A轉(zhuǎn)換器為

37、電流轉(zhuǎn)換器為電流 輸出器件；輸出器件； 3.3. 鎖存特性及轉(zhuǎn)換控制；鎖存特性及轉(zhuǎn)換控制； 4.4. 參考源：參考源：D/AD/A轉(zhuǎn)換中，參考源是唯一影轉(zhuǎn)換中，參考源是唯一影 響輸出結(jié)果的模擬參量。響輸出結(jié)果的模擬參量。 四、四、D/AD/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口技術(shù) （一）（一）8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC0832DAC0832的管腳功能的管腳功能 圖圖3.5 DAC08 32 引腳引腳 圖圖 28 D D0 0-D-D7 7：數(shù)字量輸入端；：數(shù)字量輸入端； I IOUT1 OUT1：為第一電流輸出端； ：為第一電流輸出端； I IOUT2 OUT2：為第二

38、電流輸出端， ：為第二電流輸出端，I IOUT2 OUT2為常數(shù)減去 為常數(shù)減去 I IOUT1 OUT1，或者 ，或者I IOUT2 OUT2 +I +IOUT2 OUT2= =常數(shù)，在單級(jí)性輸出時(shí)， 常數(shù)，在單級(jí)性輸出時(shí)， I IOUT2 OUT2通常接地； 通常接地； R Rfb fb：反饋電阻連接端，為外部運(yùn)算放大器提供 ：反饋電阻連接端，為外部運(yùn)算放大器提供 一個(gè)反饋電壓。一個(gè)反饋電壓。R Rfb fb 可由內(nèi)部提供，也可由外 可由內(nèi)部提供，也可由外 部提供；部提供； V VREF REF：參考電壓輸入端，要求外邊接一個(gè)精密 ：參考電壓輸入端，要求外邊接一個(gè)精密 的電源；的電源； V

39、 VCC CC：數(shù)字電路電源輸入端，一般為 ：數(shù)字電路電源輸入端，一般為+5V-+15V+5V-+15V； AGNDAGND：模擬地；：模擬地； DGNDDGND：數(shù)字地；：數(shù)字地； ：片選信號(hào)引腳，低電平有效；：片選信號(hào)引腳，低電平有效； ILE：輸入鎖存允許信號(hào)，高電平有效；：輸入鎖存允許信號(hào)，高電平有效； 29 圖圖3.6 DAC0832 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 框圖框圖 30 ：第一寫(xiě)控制信號(hào)，低電平有效。：第一寫(xiě)控制信號(hào)，低電平有效。 當(dāng)當(dāng) 為低電平時(shí)，用來(lái)將輸入數(shù)據(jù)傳為低電平時(shí)，用來(lái)將輸入數(shù)據(jù)傳 送到輸入鎖存器；當(dāng)送到輸入鎖存器；當(dāng) 為高電平時(shí)，輸為高電平時(shí)，輸 入鎖存器中數(shù)據(jù)被鎖存。當(dāng)入鎖存器

40、中數(shù)據(jù)被鎖存。當(dāng)ILE為高電平，且為高電平，且 和和 同時(shí)為低電平時(shí)，能將鎖存器中的同時(shí)為低電平時(shí)，能將鎖存器中的 數(shù)據(jù)更新，以上三個(gè)鎖存信號(hào)構(gòu)成第一級(jí)鎖存輸數(shù)據(jù)更新，以上三個(gè)鎖存信號(hào)構(gòu)成第一級(jí)鎖存輸 入；入； ：第二寫(xiě)控制信號(hào)，低電平有：第二寫(xiě)控制信號(hào)，低電平有 效。該信號(hào)與效。該信號(hào)與 配合，可使鎖存器中配合，可使鎖存器中 的數(shù)據(jù)傳送到的數(shù)據(jù)傳送到DAC0832的寄存器中進(jìn)行轉(zhuǎn)換；的寄存器中進(jìn)行轉(zhuǎn)換； ：傳送控制信號(hào)，低電平有效。該信號(hào)與：傳送控制信號(hào)，低電平有效。該信號(hào)與 配合使用，構(gòu)成第二級(jí)鎖存。配合使用，構(gòu)成第二級(jí)鎖存。 （二）（二）DAC0832與與8031的接口技術(shù)的接口技術(shù) 0

41、832與與8031有兩種基本的接口方法，有兩種基本的接口方法， 即單緩沖器和雙緩沖器同步方法。即單緩沖器和雙緩沖器同步方法。 31 1. 單緩沖器方式接口單緩沖器方式接口 若應(yīng)用系統(tǒng)中只有一路若應(yīng)用系統(tǒng)中只有一路D/A轉(zhuǎn)換或雖然轉(zhuǎn)換或雖然 是多路轉(zhuǎn)換，但并不要求同步輸出時(shí)，采用單緩是多路轉(zhuǎn)換，但并不要求同步輸出時(shí)，采用單緩 沖器方式接口，如圖所示，當(dāng)?shù)刂肪€選擇好沖器方式接口，如圖所示，當(dāng)?shù)刂肪€選擇好 0832后，只要輸出控制信號(hào)，后，只要輸出控制信號(hào)，0832就能一步地就能一步地 完成數(shù)字量的輸入鎖存和完成數(shù)字量的輸入鎖存和D/A轉(zhuǎn)換輸出。轉(zhuǎn)換輸出。 圖圖3.7 0832的單緩沖器方式的單緩沖

42、器方式 接口電路接口電路 32 由于由于08320832具有數(shù)字量的鎖存功能，故數(shù)字量就具有數(shù)字量的鎖存功能，故數(shù)字量就 可以直接從可以直接從P0P0口送入，執(zhí)行以下指令就能完成一口送入，執(zhí)行以下指令就能完成一 次次D/AD/A轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換： MOV DPTR MOV DPTR ，#7FFFH #7FFFH ；指向；指向08320832 MOV A MOV A， #data #data ；數(shù)字量先進(jìn)；數(shù)字量先進(jìn) 入累加器入累加器 MOVX DPTRMOVX DPTR， A A ；數(shù)字量從；數(shù)字量從P0P0 口送至口送至P P2.7 2.7所指向的地址， 所指向的地址， 有效時(shí)，完成一有效時(shí)，完成

43、一 次次D/AD/A輸入與轉(zhuǎn)換。輸入與轉(zhuǎn)換。 2.2. 雙緩沖器方式接口雙緩沖器方式接口 對(duì)于多路對(duì)于多路D/AD/A轉(zhuǎn)換接口，要求同步轉(zhuǎn)換接口，要求同步D/AD/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換輸出時(shí)，必須采用雙換輸出時(shí)，必須采用雙緩沖器方式接法。采用這緩沖器方式接法。采用這 種接法時(shí)，數(shù)字量的輸入鎖存和種接法時(shí)，數(shù)字量的輸入鎖存和D/A轉(zhuǎn)換輸出是轉(zhuǎn)換輸出是 分兩步完成的，即分兩步完成的，即CPU的數(shù)據(jù)總線分時(shí)的向各路的數(shù)據(jù)總線分時(shí)的向各路 D/A轉(zhuǎn)換器輸入要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量并鎖存在各自的轉(zhuǎn)換器輸入要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量并鎖存在各自的 輸入寄存器中，然后輸入寄存器中，然后CPU對(duì)所有的對(duì)所有的D/A轉(zhuǎn)換器發(fā)轉(zhuǎn)換器發(fā) 出控制信

44、號(hào)，使各個(gè)出控制信號(hào)，使各個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器輸入寄存器的數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入寄存器的數(shù) 據(jù)打入據(jù)打入DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)換輸出。寄存器，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)換輸出。 33 圖圖3.8 0832的雙的雙 緩沖器方緩沖器方 式接口電式接口電 路路 34 一個(gè)兩路同步輸出的一個(gè)兩路同步輸出的D/A轉(zhuǎn)換接口如圖所示：轉(zhuǎn)換接口如圖所示： P2.5和和P2.6分別選擇兩路分別選擇兩路D/A轉(zhuǎn)換器的輸入寄轉(zhuǎn)換器的輸入寄 存器，控制輸入鎖存；存器，控制輸入鎖存；P2.7連到兩路連到兩路D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 的的 端控制同步轉(zhuǎn)換輸出；執(zhí)行端控制同步轉(zhuǎn)換輸出；執(zhí)行MOVX輸輸 出指令時(shí)，出指令時(shí)，8031自動(dòng)輸出控制信號(hào)。自動(dòng)輸出控

45、制信號(hào)。 執(zhí)行下面執(zhí)行下面8 8條指令就能完成兩路條指令就能完成兩路D/AD/A的同步轉(zhuǎn)的同步轉(zhuǎn) 換輸出：換輸出： MOV DPTR MOV DPTR ，#DFFFH #DFFFH ；指向；指向08320832（1 1） MOV AMOV A， #data1 #data1 ；#data1#data1送入送入08320832 （1 1）中鎖存）中鎖存 MOVX DPTRMOVX DPTR， A A ； MOV DPTR MOV DPTR ，#BFFFH #BFFFH ；指向；指向08320832（2 2） MOV AMOV A， #data2 #data2 ；#data2#data2送入送入08

46、320832 （2 2）中鎖存）中鎖存 MOVX DPTRMOVX DPTR， A A ； MOV DPTR MOV DPTR ，#7FFFH #7FFFH ；給；給0832(1)0832(1)、 0832(2)0832(2)提供提供 信號(hào)信號(hào) MOVX DPTRMOVX DPTR， A A ；同時(shí)完成；同時(shí)完成D/AD/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換輸出換輸出 35 3.3 3.3 模擬輸入通道和輸出通道模擬輸入通道和輸出通道 一、模擬量輸入通道一、模擬量輸入通道 （一）任務(wù)（一）任務(wù) 模擬量輸入通道如圖所示，其任務(wù)是把傳模擬量輸入通道如圖所示，其任務(wù)是把傳 感器和變送器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成微機(jī)所能接感器和變送

47、器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成微機(jī)所能接 收的數(shù)字量。收的數(shù)字量。 （二）要求（二）要求 1.1. 能滿足生產(chǎn)工藝需要的轉(zhuǎn)換精度，主要能滿足生產(chǎn)工藝需要的轉(zhuǎn)換精度，主要 體現(xiàn)在體現(xiàn)在A/DA/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)和精度上；轉(zhuǎn)換器的位數(shù)和精度上； 2. 2. 要有較高的抗干擾能力。要有較高的抗干擾能力。 圖圖3.9 模擬量輸入通道示意圖模擬量輸入通道示意圖 36 （三）輸入電路的三種形式（三）輸入電路的三種形式 1.1.電阻式電流電阻式電流/ /電壓轉(zhuǎn)換電路：用在不存在共模電壓轉(zhuǎn)換電路：用在不存在共模 干擾的干擾的0-10mA0-10mA直流信號(hào)；直流信號(hào)； 2.2.變壓器隔離式變壓器隔離式I/VI/V轉(zhuǎn)換電

48、路：用在存在共模干轉(zhuǎn)換電路：用在存在共模干 擾的擾的0-10mA0-10mA直流信號(hào)；直流信號(hào)； 3.3. 小信號(hào)放大及隔離式轉(zhuǎn)換電路：測(cè)量精度要求小信號(hào)放大及隔離式轉(zhuǎn)換電路：測(cè)量精度要求 不高時(shí)可用變送器。不高時(shí)可用變送器。 二、模擬量輸出通道二、模擬量輸出通道 （一）任務(wù)（一）任務(wù) 模擬量輸出通道如圖所示，其任務(wù)是把中央模擬量輸出通道如圖所示，其任務(wù)是把中央 處理單元計(jì)算出的控制量轉(zhuǎn)換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所能接收處理單元計(jì)算出的控制量轉(zhuǎn)換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所能接收 的模擬信號(hào)。的模擬信號(hào)。 圖圖3.10 模擬量輸出通道示意圖模擬量輸出通道示意圖 37 2. 2.手動(dòng)手動(dòng)/ /自動(dòng)切換自動(dòng)切換 即從微機(jī)的自動(dòng)控制方式到手動(dòng)操作方式的即從微機(jī)的自動(dòng)控制方式到手動(dòng)操作方式的 平衡無(wú)擾動(dòng)切換。平衡無(wú)擾動(dòng)切換。 三、三、I/VI/V轉(zhuǎn)換部件的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換部件的設(shè)計(jì) 1.1. 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) I/VI/V轉(zhuǎn)換電