計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第三版第3章

1、第第3 3章章 輸入輸出接口與信息通道技輸入輸出接口與信息通道技術(shù)術(shù)3.1 數(shù)字量輸入輸出通道3.2 模擬量輸入通道3.3 模擬量輸出通道3.4人機(jī)交互通道3.1 數(shù)字量輸入輸出通道數(shù)字量輸入輸出通道v 3.1.1 數(shù)字量輸入輸出接口技術(shù)v 3.1.2 數(shù)字量輸入通道v 3.1.3 數(shù)字量輸出通道3.1.1 數(shù)字量輸入輸出接口技術(shù)數(shù)字量輸入輸出接口技術(shù)數(shù)字量（開關(guān)量）信號(hào)主要包括：開關(guān)的閉合與斷開；繼電器或接觸器的吸合與釋放；馬達(dá)的啟動(dòng)與停止；閥門的打開與關(guān)閉；數(shù)字量信號(hào)的共同特征：信號(hào)只有兩個(gè)狀態(tài)，“導(dǎo)通”和“截止”；需要經(jīng)過(guò)電路變換將兩個(gè)狀態(tài)用二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”代表。IOR對(duì)生產(chǎn)過(guò)

2、程進(jìn)行控制，要收集生產(chǎn)過(guò)程的各種狀態(tài)信息，根據(jù)狀態(tài)信息，再輸出控制量。采用三態(tài)門緩沖器74LS244可取得狀態(tài)信息，與PC機(jī)的接口電路如圖3.1所示，經(jīng)過(guò)端口地址譯碼，得到片選信號(hào)。當(dāng)CPU執(zhí)行IN指令時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)IORCS074LS244直通，被測(cè)的狀態(tài)信息可通過(guò)三態(tài)門送到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)總線。 三態(tài)門緩沖器74LS244隔離輸入和輸出線路，在兩者之間起緩沖作用。有八個(gè)通道,可同時(shí)輸入8個(gè)開關(guān)狀態(tài)。 1.數(shù)字量輸入接口數(shù)字量輸入接口設(shè)片選地址為PORT，讀取輸入狀態(tài)變量的程序如下： MOV DX, PORT ； IN AL, DX；圖3.1 數(shù)字量輸入接口 IOWIOW_CS對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制時(shí)

3、，控制狀態(tài)需要保持，直到下次給出新值為止，這時(shí)輸出就要鎖存?？捎面i存器74LS273作8位輸出口，對(duì)輸出信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行鎖存。 數(shù)字量輸出接口數(shù)字量輸出接口計(jì)算機(jī)的I/O端口寫總線周期時(shí)序關(guān)系中，總線數(shù)據(jù)D0D7比前沿（下降沿）稍晚，因此在圖3.2的電路中，利用的后沿產(chǎn)生的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。 經(jīng)過(guò)端口地址譯碼，得到片選信號(hào)，當(dāng)在執(zhí)行OUT指令周期時(shí)，產(chǎn)生_IOW信號(hào)，使IOWCS0設(shè)片選端口地址為PORT，數(shù)據(jù)輸出控制的程序如下 MOV AL，DATA MOV DX，PORT OUT DX，AL 圖3.2 數(shù)字量輸出接口3.1.2 數(shù)字量輸入通道數(shù)字量輸入通道v數(shù)字量輸入通道的結(jié)構(gòu)v 數(shù)字量輸入通道

4、主要由緩沖器、輸入調(diào)理電路、輸入地址譯碼電路等組成。圖3.3 數(shù)字量輸入通道結(jié)構(gòu)輸入調(diào)理電路輸入調(diào)理電路v 數(shù)字量輸入通道的基本功能就是接收外部裝置或生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)信號(hào)。v 狀態(tài)信號(hào)的形式：可能是電壓、電流、開關(guān)的觸點(diǎn)，因此會(huì)引起瞬時(shí)高壓、過(guò)電壓、接觸抖動(dòng)等現(xiàn)象。v 為了將外部開關(guān)量信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)，必須將現(xiàn)場(chǎng)輸入的狀態(tài)信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換、保護(hù)、濾波、隔離等措施轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接收的邏輯信號(hào)，這些功能稱為信號(hào)調(diào)理。v (1)小功率輸入調(diào)理電路v 將開關(guān)、繼電器的接通和斷開動(dòng)作轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)與計(jì)算機(jī)相連。為了清除由于接點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng)而產(chǎn)生的振蕩信號(hào)，通常采用積分電路和R-S觸發(fā)器電路來(lái)消除這種振蕩。

5、（a）采用積分電路 （b）采用R-S觸發(fā)器 圖3.4小功率輸入調(diào)理電路v (2)大功率輸入調(diào)理電路v 大功率系統(tǒng)中，需要從電磁離合等大功率器件的觸點(diǎn)輸入信號(hào)。v 為了使觸點(diǎn)工作可靠，觸點(diǎn)兩端要加24V以上的直流電壓。v 由于這種電路所帶電壓高，又來(lái)自工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，有可能帶有干擾信號(hào)，因而通常采用光電耦合器進(jìn)行隔離。 圖3.5 大功率信號(hào)輸入電路 3.1.3 數(shù)字量輸出通道數(shù)字量輸出通道v 數(shù)字量輸出通道的結(jié)構(gòu)數(shù)字量輸出通道的結(jié)構(gòu)v數(shù)字量輸出通道主要由輸出鎖存器，輸出驅(qū)動(dòng)電路、輸出地址譯碼電路等組成。 圖3.6 數(shù)字量輸出通道結(jié)構(gòu)v 輸出驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)電路v小功率直流驅(qū)動(dòng)電路v驅(qū)動(dòng)直流電磁閥、直流

6、繼電器、發(fā)光二極管、小型直流電動(dòng)機(jī)等低壓電器，開關(guān)量控制輸出可采用三極管、OC門、達(dá)林頓管或運(yùn)放等方式輸出。圖3.7 繼電器驅(qū)動(dòng)電路v (2)大功率驅(qū)動(dòng)電路v 大功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合可以采用固態(tài)繼電器(SSR)、大功率晶體管IGBT、MOSFET等實(shí)現(xiàn)。固態(tài)繼電器是一種四端有源器件，根據(jù)輸出的控制信號(hào)分為直流固態(tài)繼電器和交流固態(tài)繼電器。 圖3.8固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路3.2 模擬量輸入通道模擬量輸入通道v 3.2.1 模擬量輸入通道的組成v 3.2.2 信號(hào)調(diào)理v 3.2.3 多路轉(zhuǎn)換器v 3.2.4 采樣保持器v 3.2.5 前置放大器v 3.2.6 A/D轉(zhuǎn)換器v 3.2.7 A/D轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)v

7、 3.2.8 模擬量輸入通道設(shè)計(jì)3.2.1 3.2.1 模擬量輸入通道的組成模擬量輸入通道的組成v 模擬量輸入通道根據(jù)應(yīng)用要求不同，可以有不同的結(jié)構(gòu)形式。模擬量輸入通道一般由信號(hào)調(diào)理電路、多路轉(zhuǎn)換器、前置放大器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、接口及控制邏輯等組成。其核心是A/D轉(zhuǎn)換器。 傳感器或變送器信號(hào)調(diào)理多路開關(guān)采樣保持器A/D轉(zhuǎn)換器接口與控制過(guò)程參數(shù)PC總線前置放大模擬量輸入通道圖3.9 模擬量輸入通道組成結(jié)構(gòu)圖3.2.2 信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理vI/V變換變換v 變送器輸出的信號(hào)為010mA或420mA的統(tǒng)一信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸?shù)接?jì)算機(jī)接口電路，需要經(jīng)過(guò)I/V變換成電壓信號(hào)后才能進(jìn)行A/

8、D轉(zhuǎn)換進(jìn)而被計(jì)算機(jī)處理。v (1) 無(wú)源I/V變換v 無(wú)源I/V變換主要利用無(wú)源器件電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，并加濾波和輸出限幅等保護(hù)措施。 v (2)有源I/V變換v 有源I/V變換主要是利用有源器件運(yùn)算放大器、電阻組成。 當(dāng)I為420mA輸入電流信號(hào)，取R1=100，R2=250，輸出電壓U為15V。 當(dāng)I為010mA輸入電流信號(hào)，取R1=100，R2=500，輸出電壓V為05V；圖3.10 無(wú)源I/V變換 3.11 有源I/V變換 VR4A =1+R3v 當(dāng)I為010mA輸入電流信號(hào)，取R1=100，R3=10K，R4為47K的精密電位器，調(diào)整R4的阻值為40K。v 輸出電壓V為05V；v 當(dāng)I為42

9、0mA輸入電流信號(hào)，取R1=100，R3=10K，R4為47K的精密電位器，調(diào)整R4的阻值為15K。v 輸出電壓V15V。 v電橋v 電橋是將電阻、電感、電容等參數(shù)的變化變換為電壓或電流輸出的一種測(cè)量電路，分交流和直流電橋二種型式。由于電橋具有靈敏度高、測(cè)量范圍寬、容易實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于壓力、溫度等信號(hào)的測(cè)量。R1R2R3RPEABVout 圖3.12 熱電阻測(cè)溫電橋測(cè)量電路 3.2.3 多路轉(zhuǎn)換器多路轉(zhuǎn)換器v 多路轉(zhuǎn)換器（多路開關(guān)），是用來(lái)進(jìn)行模擬電壓信號(hào)切換的關(guān)鍵元件。v 利用多路開關(guān)可將各個(gè)輸入信號(hào)依次地或隨機(jī)地連接到前置放大器或A/D轉(zhuǎn)換器上。v 為了提高過(guò)程參數(shù)的測(cè)量精度

10、，對(duì)多路開關(guān)的要求較高。理想的多路開關(guān)其開路電阻為無(wú)窮大，接通時(shí)的接通電阻為零，切換速度快，噪音小、壽命長(zhǎng)、工作可靠 。 v 常用的多路開關(guān)有CD4051、AD7501、MAX355、LF13508等 v CD4051是單端8通道多路模擬開關(guān)，帶有二進(jìn)制3-8譯碼器，可雙向工作。v CD4051輸入電平范圍較大，數(shù)字控制信號(hào)邏輯“1”的電平可選為315V，模擬量可達(dá)15V P-P 圖3.13 CD4051的原理電路圖CD4051的真值表 3.2.4 前置放大器前置放大器v 前置放大器的功能是將模擬輸入小信號(hào)放大到A/D轉(zhuǎn)換的量程范圍之內(nèi)。v 為了能適應(yīng)多種小信號(hào)的放大需求，因而需要設(shè)計(jì)可變?cè)鲆?/p>

11、放大器?？删幊淘鲆娣糯笃饔薪M合PGA和集成PGA兩種。v組合PGAv 組合型PGA一般由運(yùn)算放大器、儀器放大器或隔離型放大器再加上一些其他附加電路組合而成。v 其原理是通過(guò)程序調(diào)整多路轉(zhuǎn)換開關(guān)接通的反饋電阻的數(shù)值，從而調(diào)整放大器的放大倍數(shù)。 +-+5V-5VR1COP-27131415121524權(quán)電阻 R3R10R2CD40513101161678+5V-5V9ViVout程控地址端v集成集成PGA202203放大器放大器v PGA202203放大器是一個(gè)單片增益可控的雙端輸入儀用放大器。v 主要由前端與邏輯電路、基本差分放大電路和高通濾波電路等組成，具有失調(diào)電壓調(diào)整、濾波器輸出端、反饋輸出

12、和參考輸出端，能夠靈活組成各類放大電路。v 由于采用激光修正技術(shù)，使增益失調(diào)無(wú)需用外接元件調(diào)整。該器件具有可控增益范圍寬（1，2，4和8）、非線性誤差?。ú淮笥?.012）、偏置電流小（不大于50PA）、完全兼容CMOSTTL邏輯電平等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。3.2.5 采樣保持器采樣保持器v 在A/D轉(zhuǎn)換期間，如果輸入信號(hào)變化較大，就會(huì)引起誤差。v 一般情況下采樣信號(hào)都不直接送至A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，要求輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變，但轉(zhuǎn)換之后，又要求A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)能夠跟隨模擬量變化，能夠完成上述任務(wù)的器件叫采樣保持器(Sample/Ho1d)，簡(jiǎn)稱S/H。v 采

13、樣保持器有兩種工作方式，一種是采樣方式，另一種是保持方式。 v 采樣保持器的主要作用是：v (1)保持采樣信號(hào)不變，以便完成A/D轉(zhuǎn)換；v (2)同時(shí)采樣幾個(gè)模擬量，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和測(cè)量；v (3)減少D/A轉(zhuǎn)換器的輸出毛刺，從而消除輸出電壓的峰值及縮短穩(wěn)定輸出值的建立時(shí)間；v 常用的集成采樣保持器有LF198/298/398、AD582/585/346/389等。 圖3.16 LF198/298/398原理圖及引腳(a)LF198/298/398原理圖(b)LF198/298/398的引腳排列3.2.6 常用的常用的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器v A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬電壓或電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件或裝

14、置，是模擬輸入通道的核心部件。v A/D轉(zhuǎn)換方法有逐次逼近式、雙積分式、并行比較式和二進(jìn)制斜坡式、量化反饋式等。v 常用的逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器有8位分辨率的ADC0801，ADC0809等，12位分辨率的AD574A等；v 常用的雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器有3位半（相當(dāng)于2進(jìn)制11位分辨率）的MC14433，4位半（相當(dāng)于2進(jìn)制14位分辨率）的ICL7135等。v8位位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器ADC0809v ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的帶有8通道模擬開關(guān)的8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，采用28腳雙列直插式封裝。v 12位位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器AD574Av AD574A/1764是AD公司生產(chǎn)

15、的12位逐次逼近型ADC。v AD574A的技術(shù)指標(biāo)v 分辨率為12位；v 轉(zhuǎn)換時(shí)間1535s；v 內(nèi)部集成有轉(zhuǎn)換時(shí)鐘，參考電壓源和三態(tài)輸出鎖存器，可以和計(jì)算機(jī)直接接口；v 數(shù)字量輸出位數(shù)可設(shè)定為8位，也可設(shè)定為12位；v 輸入模擬電壓既可以單極性也可以雙極性；v 單極性輸入時(shí)：0V+10V或0V+20V；雙極性輸入時(shí)：5V10V。圖3.18 AD574的原理框圖v AD574A引腳功能說(shuō)明v AD574A采用28引腳雙列直插式封裝。v DB0DB11：12位數(shù)據(jù)輸出，分三組，均帶三態(tài)輸出緩沖器。v VCC：正電源+15Vv VEE：負(fù)電源-15Vv AGND：模擬地v DGND：數(shù)字地v C

16、E：使能信號(hào)，高電平有效。CE、必須同時(shí)有效，AD574A才工作，否則處于禁止?fàn)顟B(tài)。CS：片選信號(hào) /R C：讀/轉(zhuǎn)換信號(hào) v A0：轉(zhuǎn)換和讀字節(jié)選擇信號(hào)。v STS：轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號(hào)。轉(zhuǎn)換開始STS=1；轉(zhuǎn)換結(jié)束STS=0。v 10VIN：模擬信號(hào)輸入。單極性010V，雙極性5Vv 20VIN：模擬信號(hào)輸入。單極性020V，雙極性10Vv REF IN：參考輸入v REF OUT：參考輸出v BIP OFF：雙極性偏置12/8：數(shù)據(jù)格式選擇端 3.2.7 A/D 轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)v A/D轉(zhuǎn)換器接口的設(shè)計(jì)包括硬件連接設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)兩部分。v 硬件設(shè)計(jì)主要完成模擬量輸入信號(hào)的連接、

17、數(shù)字量輸出引腳的連接、參考電平的連接、控制信號(hào)的連接等。v 軟件設(shè)計(jì)主要完成對(duì)控制信號(hào)的編程，如：?jiǎn)?dòng)信號(hào)、轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)以及轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀出等。 v1硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)v (1)模擬量輸入信號(hào)的連接v (2) 數(shù)字量輸出引腳的連接v (3) 參考電平的連接v (4) 時(shí)鐘的選擇v (5) A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)方式v (6)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)的處理v 中斷方式 v 查詢方式 v 轉(zhuǎn)換信號(hào)懸空 v2軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)v 一次A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程的軟件設(shè)計(jì)包括：?jiǎn)?dòng)A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出。v (1)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換v (2) 轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀出 v 中斷方式 v 查詢方式 v 軟件延時(shí)方法 v3.ADC0809與與PC工業(yè)

18、控制機(jī)接口工業(yè)控制機(jī)接口D0D1D2+圖3.19 ADC0809與PC總線的連接v4AD574A與與PC工業(yè)控制機(jī)接口工業(yè)控制機(jī)接口圖3.20 AD574與ISA總線的連接3.2.8 模擬量輸入通道設(shè)計(jì)模擬量輸入通道設(shè)計(jì)v 模擬量輸入通道設(shè)計(jì)，首先要確定使用對(duì)象和性能指標(biāo)，然后選用A/D轉(zhuǎn)換器、接口電路及轉(zhuǎn)換通道的結(jié)構(gòu)。v A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)的選擇取決于系統(tǒng)的測(cè)試精度，通常要比傳感器測(cè)量精度要求的最低分辨率高一位。v 設(shè)計(jì)某A/D轉(zhuǎn)換板的技術(shù)指標(biāo)如下：v 分辨率：12位；v 通道數(shù)：?jiǎn)味?6路；v 輸入量程：420mA DC；v 轉(zhuǎn)換時(shí)間：25sv 總線接口：ISA總線3.3 模擬量輸出通道模擬

19、量輸出通道v 3.3.1模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式v 3.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器v 3.3.3 D/A轉(zhuǎn)換器與接口技術(shù)v 3.3.4 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出形式v 3.3.5 V/I變換v 3.3.6 模擬量輸出通道設(shè)計(jì)3.3.1 模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式v模擬量輸出通道一般由接口電路、D/A轉(zhuǎn)換器、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、采樣保持器、V/I變換等組成。模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)型式，主要取決于輸出保持器的構(gòu)成方式。v 一個(gè)通路設(shè)置一個(gè)一個(gè)通路設(shè)置一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)形式圖3.22 一個(gè)通路一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)v 多個(gè)通路共用一個(gè)多個(gè)通路共用一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)換器

20、的結(jié)構(gòu)形式圖3.23 多個(gè)通路共用一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)3.3.2 常用的常用的D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器v D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的元件或裝置。v 其模擬量輸出（電流或電壓）與參考電壓和二進(jìn)制數(shù)成正比例。v 常用的D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率有8位、10位、12位等，其結(jié)構(gòu)大同小異，通常都帶有兩級(jí)緩沖寄存器。v1. 8位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC0832v (1) 主要技術(shù)指標(biāo)v DAC0832采用雙緩沖方式，可以在輸出的同時(shí)，采集下一個(gè)數(shù)據(jù)，從而提高轉(zhuǎn)換速度； v 8位分辨率，電流輸出，穩(wěn)定時(shí)間為1s；v 可雙緩沖、單緩沖或直接數(shù)字輸入；v 邏輯電平輸入與TTL兼容 v (2) DAC0832

21、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)v 主要由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器、采用R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的8位D/A轉(zhuǎn)換器、相應(yīng)的選通控制邏輯四部分組成 。v (3) DAC0832的引腳說(shuō)明v DAC0832采用20腳雙列直插式封裝。v DI7DI0是DAC0832的數(shù)字輸入端；v IOUT1和IOUT2是它的模擬電流輸出端，IOUT1+IOUT2=常數(shù)C。圖3.24 DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.25 DAC0832的引腳排列v2.12位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC1210v (1) DAC1210的技術(shù)指標(biāo)v 12位分辨率；v 單電源(+5v+15v)工作；v 電流建立時(shí)問為1s；v 輸入信號(hào)與TTL電平兼容。 v (

22、2)DAC1210的內(nèi)部結(jié)構(gòu)v DACl210的基本結(jié)構(gòu)與DAC0832相似，也是由兩級(jí)緩沖器組成。v 主要差別在于它是12位數(shù)據(jù)輸入，為了便于和PC總線接口，它的第一級(jí)緩沖器分成了一個(gè)8位輸入寄存器和一個(gè)4位輸入寄存器，以便利用8位數(shù)據(jù)總線分兩次將12位數(shù)據(jù)寫入DAC芯片。v DACl210內(nèi)部就有三個(gè)寄存器，需要3個(gè)端口地址，為此，內(nèi)部提供了三個(gè) 信號(hào)的控制邏輯。LELE圖3.26 DAC1210的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.3.3 D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)v D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用接口的設(shè)計(jì)，主要包括數(shù)字量輸入信號(hào)的連接以及控制信號(hào)的連接。v D/A編程相對(duì)簡(jiǎn)單，包括：選中D/A轉(zhuǎn)換器、送轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)到

23、數(shù)據(jù)線，啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換。v數(shù)字量輸入信號(hào)的連接數(shù)字量輸入信號(hào)的連接v 數(shù)字量輸入信號(hào)連接時(shí)要考慮數(shù)字量的位數(shù)，D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部是否有鎖存器。v 若D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部無(wú)鎖存器，則需要在D/A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線之間增設(shè)鎖存器或I/O口；v 若D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部有鎖存器，則可以將D/A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線直接相連。v控制信號(hào)的連接控制信號(hào)的連接v 控制信號(hào)主要有：片選信號(hào)、寫信號(hào)及轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。v 它們一般由CPU或譯碼器提供。寫信號(hào)多由PC總線的 IOW啟動(dòng)信號(hào)一般為片選信號(hào)和 IOW的合成 提供，vDAC0832與與PC工業(yè)控制機(jī)的接口工業(yè)控制機(jī)的接口圖3.27 DAC0832與PC總線接口電路vDAC121

24、0轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)換器與PC工業(yè)控制機(jī)的接口工業(yè)控制機(jī)的接口圖3.28 DAC1210與PC總線的接口3.3.4 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出形式轉(zhuǎn)換器的輸出形式v D/A轉(zhuǎn)換器的輸出有電流和電壓兩種方式。v 電流輸出需經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換成電壓輸出。v 電壓輸出可以構(gòu)成單極性電壓輸出和雙極性電壓輸出電路。v D/A轉(zhuǎn)換器的輸出方式只與模擬量輸出端的連接方式有關(guān)，而與其位數(shù)無(wú)關(guān)。v 單極性電壓輸出指輸入值只有一個(gè)極性(或正或負(fù))，D/A的輸出也只有一個(gè)極性。v 雙極性電壓輸出指當(dāng)輸入值為符號(hào)數(shù)時(shí)，D/A的輸出反映正負(fù)極性。VOUT1 為單極性輸出電壓，VOUT2為雙極性輸出電壓。 圖2.39 單、雙極性輸出電路v 若D為數(shù)字輸入量，VREF為參考電壓，n為D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，則：out1REFnDV=-V2121332-()-2(-1)122121outREFoutREFREFREFnnRRDDVVVVVVRR3.3.5 V/I變換變換v 因?yàn)殡娏鱾鬏敺绞骄哂休^強(qiáng)的抗干擾能力，因而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能儀表和執(zhí)行器的控制通常采用電流驅(qū)動(dòng)方式。v 由于D/A輸出為電壓信號(hào)，因此，必須經(jīng)過(guò)電壓/電流（V/I）轉(zhuǎn)換電路，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。v 采用