第二章過程輸入輸出接口技術(shù)

1第二章過程輸入輸出接口技術(shù)

2.1數(shù)據(jù)的采樣及保持

2.2模/數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D2.3數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D/A2.4計數(shù)/定時器82542.5可編程并行I/O接口芯片82552.6開關(guān)量接口技術(shù)

2.7數(shù)據(jù)采集卡2第二章過程輸入輸出接口技術(shù)

1、過程輸入輸出設(shè)備(I/O通道、I/O接口)計算機(jī)和生產(chǎn)過程間設(shè)置完成信息傳遞和變換的裝置；2、I/O接口組成——開關(guān)量和模擬量的輸入和輸出模擬量輸入AI——將生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等物理量通過不同傳感器檢測裝置，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電信號，經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號0~5V、4~20mA；模擬量輸出AO——數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、功率放大裝置；開關(guān)量輸入DI——開光量輸入通道采集通斷狀態(tài)交替變換的脈沖信號；開關(guān)量輸出DO——通過相應(yīng)的隔離和功率放大實(shí)現(xiàn)二值邏輯控制；32.1數(shù)據(jù)的采樣及保持

2.1.1信號的采樣2.1.2信號的量化2.1.3信號的編碼2.1.4多路開關(guān)2.1.5采樣/保持器42.1.1信號的采樣1、離散/采樣系統(tǒng)——計算機(jī)控制系統(tǒng)把連續(xù)變化的量經(jīng)過周期采樣變成離散量后，再進(jìn)行處理。2、離散/采樣過程——時間連續(xù)信號變成一連串時間不連續(xù)的脈沖信號的過程；3、采樣信號————采樣后的脈沖序列是離散信號；5

1)周期采樣：t(k+1)-t(k)=TK=0,1,2…..，T為采樣周期2)多階采樣：t(k+1)-t(k)周期性重復(fù)；3)隨機(jī)采樣：采樣周期隨機(jī)不固定，可在任意時刻進(jìn)行采樣(最常用)。6模擬輸入量作為被調(diào)制信號，采樣開關(guān)的單位脈沖串作為調(diào)制頻率，可得到連續(xù)時間函數(shù)X(t)經(jīng)過等間隔理想采樣后的離散模擬信號的表達(dá)式：X*(t)=X(t)·(t)(t)-----等間隔的脈沖序列；1/T=fs稱為采樣頻率

74、采樣頻率的選擇1)采樣頻率過低，使得采樣結(jié)果失真；2)采樣頻率過高，會浪費(fèi)時間，而失去了實(shí)時控制的機(jī)會。5、香農(nóng)采樣定理

如果X(t)是有限帶寬信號，即|f|>fmax，X(f)=0，而X*(t)是X(t)的理想采樣信號，若采樣頻率fs>2fmax，那么，一定可以由采樣信號X*(t)唯一的決定出原始信號X(t)，即fs≥2fmax，則由X*(t)可完全地恢復(fù)出X(t)。由于所有的信號并非都是“有限帶寬”，所以在實(shí)際應(yīng)用中，往往所取的實(shí)際采樣頻率一般必須至少取4fmax。實(shí)際上，采樣頻率為理論限制的10倍是平常的事。82.1.2信號的量化1、整量化過程——將采樣信號整量化(四舍五入)后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的過程；2、數(shù)字信號與采樣信號的差別——數(shù)字信號的幅值是連續(xù)的；3、量化單位q——A/D轉(zhuǎn)換器最低位二進(jìn)制LSB代表的物理量；92.1.4多路開關(guān)(1)多路開關(guān)(反多路開關(guān))的作用計算機(jī)某時刻只能接受一個通道的信號，經(jīng)過多路開關(guān)完成多到一的轉(zhuǎn)換；模擬量輸出通道為控制多個回路，經(jīng)過多路開關(guān)完成一到多的轉(zhuǎn)換；(2)采樣/保持器作用A/D轉(zhuǎn)換需要一定時間，為保證A/D轉(zhuǎn)換的精度，必須在A/D轉(zhuǎn)換時保持該值不變，同時在模擬量輸出通道使輸出通道得到一個平滑的模擬輸出；保持輸出恒定。102.1.4多路開關(guān)(3)常用多路開關(guān)CD4051(雙向，8路)、AD7501(單向，8路)、CD4052(單向，差動，4路)、AD7506(單向，16路)(4)雙向——既可以實(shí)現(xiàn)多到一的切換，也可以完成一到多的切換；單向——只能完成多到一的切換；差動——兩個開關(guān)同時動作，完成差動信號的切換；111、CD4051(雙向，8通道多路調(diào)制器/多路解調(diào)器)1)C、B、A為二進(jìn)制輸入端，可譯出8種狀態(tài)(000～111)，選出其中一個，使輸入、輸出接通；2)輸入禁止端INH=1時，通道斷開；輸入禁止端INH=0時，通道接通；3)CD4051雙向多通道，改變IN/OUT0~7、OUT/IN的傳遞方向，可作為多路開關(guān)(反多路開關(guān))；2.1.4多路開關(guān)12132、AD7506(單向，16路)

14說明：1）組成--------------電平轉(zhuǎn)換、譯碼器/驅(qū)動器、開關(guān)電路；2）通道數(shù)-----------16；3）地址輸入端-----A3~A0，改變輸入A3~A0(0000～1111)，選擇16種狀態(tài)，每種狀態(tài)控制一個開關(guān)；4）開關(guān)閉合后(其他開關(guān)都斷開)，該輸入端的模擬信號經(jīng)此開關(guān)與公共端OUT接通；5）允許輸入端-----EN，高電平有效；15163、多路開關(guān)的擴(kuò)展

17說明：1）將兩個或兩個以上的多路開關(guān)并聯(lián)起來，組成8*2或16*2的多路開關(guān)；2）數(shù)據(jù)總線D3~D0(0000～1111)作為通道選擇信號，選擇16個通道；3）D4用來控制兩個多路開關(guān)的允許輸入端EN；D4＝0時，選中AD7506(1)，可選擇1～16通道；D4＝1時，選中AD7506(2)，可選擇17～32通道；182.1.5采樣/保持器

(1)采樣/保持器采樣——輸出跟隨輸入變化；保持——輸出值不變；(2)采樣/保持器的工作狀態(tài)采樣狀態(tài)——采樣/保持器跟隨模擬量輸入電壓變化；保持狀態(tài)——輸出量保持在進(jìn)入保持狀態(tài)時刻的輸入電壓不變；(3)采樣/保持器的用途保持模擬量信號不變，以便完成A/D轉(zhuǎn)換；同時采樣幾個模擬信號，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和測量；減少D/A轉(zhuǎn)換器的輸出“毛刺”；把一個D/A轉(zhuǎn)換器的輸出分配到幾個輸出點(diǎn)，以保輸出電壓的穩(wěn)定性。191、采樣/保持器的工作原理

1）K閉合時，Vx經(jīng)限流電阻向電容充電，使輸出Vout跟隨輸入Vx變化，即采樣狀態(tài)；2）K斷開時，由于電容具有一定的容量，使輸出Vout保持不變，即保持狀態(tài)；電容容量C的大小，決定采樣/保持器的精度。202、常用采樣/保持器按照集成型采樣/保持器的性能可分為如下幾類：①通用采樣/保持器芯片：例如AD582、AD583、LF198、LF298以及LF398等；②高速采樣/保持器芯片：例如HTS-0025、THS-0060、THC-1500以及ADSHM-5等；③高分辨率采樣/保持器芯片：例如SHA1144、AD389以及SHA6等④超高速采樣/保持器芯片：例如THS-0010、HTC-0300213、采樣/保持電路的技術(shù)指標(biāo)1)工作電壓------------±5V~±18V；2)采樣時間------------<=10s；3)兼容性---------------與TTL、PMOS、CMOS兼容；4)當(dāng)保持電容Ch=0.01F時，典型的保持步長為0.5mV;5)漂移------------------低輸入漂移6)增益精度------------0.002%7)保持狀態(tài)------------輸入特性不變；輸出干擾低8)采樣/保持狀態(tài)-----高電源抑制9)寬帶224、AD582采樣/保持器和LF398采樣/保持器

1)采樣/保持器的引腳235、LF398采樣/保持器的原理1)組成------輸入電路A1、輸出電路A2、邏輯控制電路A3及開關(guān)K；2)控制邏輯IN(+)為高電平時，通過A3控制開關(guān)K閉合，使輸入電壓經(jīng)過A1放大器進(jìn)入

A2放大并輸出，同時向保持電容充電；(采樣狀態(tài))為低電平時，通過A3控制開關(guān)K斷開，保持電容上的電壓維持輸出，以達(dá)到非采樣時間內(nèi)保持器仍保持原來的輸出的目的；(保持狀態(tài))3)控制邏輯IN(-)——通常接地24采樣保持級聯(lián)電路255.5可編程并行I/O接口芯片82555.5.18255A的組成及功能1、8255A的引腳及結(jié)構(gòu)A1A0端口選擇線，共占用4個端口地址，分別是A、B、C三個數(shù)據(jù)端口以及一個控制寄存器端口，這四個口用A1A0的狀態(tài)組合來進(jìn)行選擇。26

：片選信號，低電平有效；：從CPU寫到8255A；OUT有效：從8255A讀到CPU；IN有效RESET：復(fù)位信號，高電平有效。復(fù)位后，控制寄存器被清除；A、B、

C口置成輸入方式且鎖存器全清零27例如：8255A的CS片選為200~203H，PA口地址為200H；PB口地址為201H；PC口地址為202H；控制寄存器端口地址為203H。

：計算機(jī)寫命令OUT有效；例如：MOVDX,203H;OUTDX，AL；寫控制字：計算機(jī)讀命令I(lǐng)N有效；例如：MOVDX,201HINAL，DX；讀PB口并行I/O接口三端口:PA7~PA0，PB7~PB0及PC7~PC0A口----I/O鎖存器和緩沖器；

B口----I/O鎖存器和緩沖器；輸入時可以不鎖存；

C口----輸入時只有緩沖無鎖存；輸出時鎖存和緩沖；28A、B、C口輸出----輸出鎖存器內(nèi)容由CPU用輸入指令讀出；用法：1）A、B、C口---------三個獨(dú)立的8位數(shù)據(jù)端口；2）A、B口-----------8位數(shù)據(jù)端口；

C口--------------A、B口與外設(shè)聯(lián)絡(luò)用的狀態(tài)、控制信號；3）A口、C口高四位---共同組成12位A組數(shù)據(jù)端口；

B口、C口低四位---共同組成12位B組數(shù)據(jù)端口；292、8255A的工作方式和控制字

方式0--基本輸入或輸出方式，既無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行的I/O。在此方式下，A口、B口、C口的高、低4位都可分別設(shè)置為輸入或輸出。在一般的控制應(yīng)用中，常用方式030PC0000PC1001PC2010PC3011PC4100PC5101PC6110PC7111C口位控字31(1)方式0----A、B、C三口作數(shù)據(jù)通道；輸入時：無鎖存只有緩沖；輸出時：都有鎖存；控制字：8AH＝10001010D7--------1，特征位；D6D5----00，方式0；D4--------0，A口輸出；D3--------1，C口高四位輸入；D2--------0，B口工作方式0；D1--------1，B口輸入；D0--------0，C口低四位輸出；3、8255A的各種工作方式的功能

32圖5.46附加聯(lián)絡(luò)信號的方式0I/O

給輸出設(shè)備送數(shù)前--通過PC7查詢設(shè)備狀態(tài)；若ready從A口送出數(shù)據(jù)；再從PC1發(fā)選通信號使輸出設(shè)備接受數(shù)據(jù)。給輸入設(shè)備送數(shù)前----通過PC6查詢設(shè)備狀態(tài)；若ready從B口送入數(shù)據(jù)；再從PC0發(fā)清除信號，以便輸入后續(xù)字節(jié)。(P323)33例：8255A的應(yīng)用－－打印機(jī)接口電路CPU

PA0~7PC6PC2地

地BUSYSTBDATA0~78255A打印機(jī)插座結(jié)束8255A初始化BUSY=0?送數(shù)送STB內(nèi)存+1字節(jié)數(shù)-1送完？開始YNYN34工作過程：當(dāng)主機(jī)要打印機(jī)打印字符時，先查詢打印機(jī)信號BUSY信號，若打印機(jī)正在處理一個字符或正在打印一個字符時，則BUSY=1；否則BUSY=0。當(dāng)查詢BUSY=0時；主機(jī)可以通過8255A向打印機(jī)輸出一個字符，需給打印機(jī)的STB端一個負(fù)脈沖，以便將字符選通到打印機(jī)的輸入緩沖器，打印機(jī)就可以打印該字符。主機(jī)要打印的字符通過8255A的PA口送給打印機(jī)；打印機(jī)的信號BUSY通過8255A的PC2傳送給主機(jī)；8255A的PC6用以輸出選通脈沖。8255A的端口地址：200H~203H35START:MOVAL,81H;輸入控制字81H=10000001MOVDX,203HOUTDX,ALMOVAL,0DH;寫入C口的位控字0DH=00001101OUTDX,ALMOVDX,202HL:INAL,DX;讀取C口的狀態(tài)值

TESTAL,04H;若BUSY＝1則回去繼續(xù)讀取C口狀態(tài)

JNZL;若BUSY＝0則將CL中的字符送ALMOVAL,12H;字符MOVDX,200HOUTDX,AL;將字符送到A口

36MOVAL,0CH;使STB為低電平0CH=00001100選通

MOVDX,203H;OUTDX,AL;MOVAL,0DH;使STB為高電平0DH=00001101恢復(fù)原始狀態(tài)

OUTDX,AL;RET

372.2模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器2.2.1模擬輸入信號的調(diào)理2.2.2A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理2.2.3A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)2.2.48位A/D轉(zhuǎn)換器及其與CPU的接口2.2.512位A/D轉(zhuǎn)換器及其與計算機(jī)的接口382.2.1模擬輸入信號的調(diào)理1、傳感器——將過程工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量的設(shè)備；2、模擬量輸入通道的任務(wù)將通過傳感器從控制對象檢測得到的模擬信號，變換成標(biāo)準(zhǔn)電信號；經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號；經(jīng)接口送入計算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理，并產(chǎn)生相應(yīng)的控制輸出。3、模擬量輸入通道組成傳感器、信號處理、多路轉(zhuǎn)換器、放大器、采樣/保持器和A/D轉(zhuǎn)換器；4、信號處理——小信號放大、信號濾波、信號衰減、阻抗匹配、電平變換、非線性補(bǔ)償、電流/電壓轉(zhuǎn)換；392.2.1模擬輸入信號的調(diào)理5、儀表/隔離放大器作用——避免信號源和A/D轉(zhuǎn)換器間的地電位差

(共模干擾)給系統(tǒng)帶來的麻煩；6、例：烘箱溫度檢測系統(tǒng)模擬輸入信號的調(diào)理電路半導(dǎo)體溫度傳感器AD590；LM358為典型的8腳封裝的集成運(yùn)算放大器；并聯(lián)電容C1的作用——濾除輸入A/D芯片的干擾信號。402.2.2A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理1、A/D轉(zhuǎn)換器的任務(wù)——將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便計算機(jī)或數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲、控制和顯示；2、A/D轉(zhuǎn)換器的類型——逐次逼近型、積分型、計數(shù)型、并行比較型、電壓/頻率(V/F)型被控對象傳感器A/D

微機(jī)執(zhí)行器功放D/A（鎖存器）(多路開關(guān)、采樣保持)變送器412.2.2A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理3、A/D轉(zhuǎn)換器的原理啟動信號作用后，時鐘信號在控制邏輯的作用下，首先使Dn-1=1，N位寄存器的數(shù)字量一方面作為輸出用；經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量Vc后，送到比較器；Vc與Vx在比較器中進(jìn)行比較，若Vx>=Vc則保留Dn-1，否則Dn-1=0；Dn-1位比較完后，再對Dn-2直到D0為止。4、典型A/D轉(zhuǎn)換器8位——ADC0801、ADC0804、ADC0809；10位——AD570；12位——AD57442逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換器原理假設(shè)輸入電壓為3V，即Vx=3V；令D7=1，即10000000B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=2.5V，

Vx>Vc，則保留D7=1；令D6=1，即11000000B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=3.75V，

Vx<Vc，則令D6=0；令D5=1，即10100000B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=3.125V，Vx<Vc，則令D5=0；令D4=1，即10010000B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=2.8125V，Vx>Vc，則令D4=1；令D3=1，即1001

1000B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=2.890625V，Vx>Vc，則令D3=1；令D2=1，即1001

1100B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=3.046875V，Vx<Vc，則令D2=0；令D1=1，即1001

1010B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=3.0078125V，Vx<Vc，則令D1=0；令D0=1，即1001

1001B經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器可得Vc=2.98828125V，Vx>Vc，則令D0=1；結(jié)果：10011010B432.2.3A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)

1、分辨率——反映A/D轉(zhuǎn)換器對輸入微小變化響應(yīng)的能力；表示方法——用數(shù)字輸出量最低位LSB所對應(yīng)的模擬輸入電平值表示；分辨率和精度關(guān)系——即使分辨率很高，也可能由于溫度漂移、線性度等原因，而使精度不夠高；2、精度——相對精度、絕對精度(1)絕對誤差定義——對應(yīng)于一個數(shù)字量的實(shí)際模擬輸入電壓和理想模擬電壓之差的最大值；表示——數(shù)字量的最小有效位LSB的分?jǐn)?shù)值表示；內(nèi)容——量化誤差和其他所有誤差；442.2.3A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)

(2)相對誤差定義——整個轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)，任一數(shù)字量對應(yīng)的模擬輸入量的實(shí)際值與理論值之差；表示——模擬電壓滿量程的百分比表示；例：滿量程為10V，10位A/D芯片，絕對精度+0.5LSB，則最小有效位的量化單位

絕對精度：

相對精度：453、轉(zhuǎn)換時間——A/D轉(zhuǎn)換發(fā)生啟動轉(zhuǎn)換命令到轉(zhuǎn)換結(jié)束命令信號開始有效的時間間隔；4、電源靈敏度(1)定義——A/D轉(zhuǎn)換芯片的供電電源電壓發(fā)生變化時，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換誤差；(2)表示——電源電壓變化1%時相當(dāng)?shù)哪M量的百分?jǐn)?shù)表示；5、量程——指所能轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍(1)單極性量程為0~+5V，0~+10V，0~+20V；(2)雙極性量程為-5V~+5V，-10V~+10V，2.2.3A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)

466、輸出邏輯電平——與TTL電平兼容7、工作溫度范圍

(1)一般A/D轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍——0~70℃；(2)軍用——-55~125℃；2.2.3A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)

472.2.4八位A/D轉(zhuǎn)換器及其與CPU的接口

482.2.4八位A/D轉(zhuǎn)換器及其與CPU的接口1、電路組成及轉(zhuǎn)換原理8位的ADC0809/ADC0808的轉(zhuǎn)換方法——逐次逼近；將0-5V直流電壓模擬量相對應(yīng)地轉(zhuǎn)換為00-FFH的數(shù)字量，共256個等級。(2)組成8通道多路模擬開關(guān)———類似CD4051；逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器——控制邏輯、比較器輸出鎖存緩沖器、逐次逼近寄存器及開關(guān)數(shù)組、256R梯形電阻；492、ADC0808、0809的管腳及功能1）IN0~IN7——————八個模擬量輸入端；2）START——————啟動A/D轉(zhuǎn)換，高電平有效；3）EOC———————轉(zhuǎn)換結(jié)束信號；A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，發(fā)一個正脈沖，4）OUTPUTENABLE—輸出允許信號，片選信號，高電平有效；選中該信號允許從A/D轉(zhuǎn)換鎖存器中讀取數(shù)字量；5）CLOCK——————實(shí)時時鐘，可通過外接PC改變時鐘頻率；506）ALE------------------------地址鎖存允許高電平有效；7）ADDA、ADDB、ADDC--通道號端子

C為最高位，A為最低位；8）D7~D0--------------------數(shù)字量輸出端9）Vref(+)、Vref(-)--------參考電壓端子

Vref(+)＝5V；Vref(-)＝0V10）VCC-----------------------電源電壓+5V;11）GND-----------------------接地端。513、ADC0808、0809的時序圖

523、ADC0808、0809的時序圖

在START下降沿的作用下，逐次逼近過程開始，在時鐘作用下，一位一位地逼近。此時，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC變低；逐次逼近過程中，模擬輸入值不變，比較器一直工作，直到轉(zhuǎn)換結(jié)束，發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC(變高)。4、ADC0808、0809的技術(shù)指標(biāo)(1)分辨率---------------8位(2)總的不可調(diào)誤差—ADC0808±1/2LSB；ADC0809±1LSB(3)變換時間------------100s(4)第一電源------------5V(5)溫度范圍-------------40~+85C(6)低功耗----------------15mW535、ADC0809與計算機(jī)的連接

54(1)詢問方式原理：將EOC連到并行接口8255的PA0，CPU查詢EOC由高變低否，若已變低，再查詢PA0由低變高否，若變高，說明ADC0809已轉(zhuǎn)換完畢，即可用輸入指令，讀入轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)刂窞?20H，AEN=0時，譯碼器輸出低電平；CPU執(zhí)行OUT指令時，ADC0809的START和ALE出現(xiàn)正脈沖；ALE的正脈沖使ADDA~ADDC數(shù)據(jù)鎖存，決定哪個模擬量進(jìn)行A/D變換；START的正脈沖，將啟動ADC0809開始轉(zhuǎn)換；設(shè)8255口地址：200H~203H工作方式：55START：MOVAL,90H;設(shè)8255A口為輸入方式，90H=10010000 MOVDX,203H;203H為控制寄存器地址

OUTDX,AL

;寫8255的控制字

MOVAL,00H MOVDX,220H OUTDX,AL;選中IN0模擬通道，啟動ADC0809開始啟動

MOVDX,200H;200H為8255A端口A的地址，讀入EOC狀態(tài)L： INAL,DX ANDAL,01H JNZL;判斷EOC為0否，若為1則繼續(xù)讀入EOC56M：INAL,DX;EOC為0，則去判斷EOC為1否？PA0ANDAL,01H;01H=00000001BJZM;EOC仍為0，繼續(xù)讀入EOCINAL,DX;EOC為1，說明ADC0809已轉(zhuǎn)換好，讀入數(shù)據(jù)

RET57(2)延時方式原理----由于A/D轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換時間是已知的；如A/D0809的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時間是100s，因此，當(dāng)啟動A/D后，延時時120s(大于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時間)后，取A/D轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)即可。START：MOVAL,00H MOVDX,220H OUTDX,AL

;選中IN0模擬量，并啟動ADC0809 CALLDELAY;調(diào)120s延時子程序

INAL，DX RET58(3)中斷方式原理——將轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC連到PC機(jī)擴(kuò)展槽的IRQ2端，以便在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，向CPU發(fā)中斷請求，CPU響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)子程序中，執(zhí)行IN指令，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)讀入AL中。START：PUSHDS;保存DSMOVDX,SEGAD;設(shè)置IRQ2中斷的段地址

MOVDS,DXMOVDX,OFFSETAD;設(shè)置IRQ2中斷的偏移地址

MOVAH,25H;DOS功能調(diào)用，AH,25H置中斷矢量

MOVAL,0AHINT21H;實(shí)現(xiàn)IRQ2中斷向量的設(shè)置59POPDS;恢復(fù)DS寄存器的內(nèi)容INAL,21HPUSHAX;保存中斷屏蔽寄存器的內(nèi)容ANDAL,11111011B

;允許IRQ2中斷，使第三位解除屏蔽OUT21H,ALMOVAL,00HMOVDX,220HOUTDX,AL;選中IN0模擬量，并啟動ADC0809HLT

60;中斷服務(wù)子程序ADPROCNEARPUSHAXMOVDX,220HINAL,DX;讀入A/D轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)，保存到SI寄存器中

MOVSI,AXMOVAL,20HOUT20H,AL;發(fā)中斷結(jié)束命令(查8259A)

IRETADENDP61例：ADC0809與CPU的接口已知8255的地址：FFFCH~FFFFH；PB4控制START，EOC的狀態(tài)通過PC4查詢，A口讀入轉(zhuǎn)換的數(shù)字值；ADC0809的ADDA、ADDB、ADDC和ALE與8255的PB0~PB3相連；62START:MOVAL,98H;98H=10011000B,;A口輸入方式0,B口輸出方式0,C口高四位輸入，低四位輸出

MOVDX,0FFFFHOUTDX,AL;FFFFH為控制寄存器地址

MOVAL,0BH;00001011B,PB3=1選中ALEMOVDL,0FDH;MOVDX,0FFFDHOUTDX,AL;FFFDH為B口地址MOVAL,1BH;1BH=00011011,PB4=1選中START=1OUTDX,AL;啟動A/D,011選中IN3通道；

MOVAL,0BHOUTDX,AL;0BH=00001011，PB4=063MOVDL,0FEH;FFFEH為C口地址TEST:INAL,DX;讀C口狀態(tài)EOCANDAL,10H;10H=00010000,PC4連接EOCJNZTEST;判斷EOC是否由高變低NEXT:INAL,DXANDAL,10H;判斷EOC是否由低變高

JZNEXTMOVDL,0FCH;FFFCH為A口地址

INAL,DX64ADC0809工作過程1、ALE=1地址選通；2、START=1啟動信號；3、ADDC、ADDB、ADDA選擇啟動的通道號4、轉(zhuǎn)換過程；5、判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束EOC的高低電平變化；6、OUTPUTENABLE=1輸入允許；7、讀出轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。652.2.5十二位A/D轉(zhuǎn)換器及其與計算機(jī)的接口

661、AD574的結(jié)構(gòu)及原理(1)組成模擬芯片----12位D/A轉(zhuǎn)換器、參考電壓；數(shù)字芯片----控制邏輯電路、逐次逼近型寄存器、三態(tài)輸出緩沖器(2)原理——逐次逼近(3)AD574轉(zhuǎn)換時序圖當(dāng)START=1時，令最高位D11=1，D10~D0=0；經(jīng)過兩個時鐘周期，D11下降沿開始對最高位進(jìn)行判斷；D11判斷結(jié)束后，令D10=1，過一個周期對該位進(jìn)行判斷；直到D0為止，轉(zhuǎn)換結(jié)束后EOC變?yōu)榈碗娖健?7AD574轉(zhuǎn)換時序圖682、ADC574的管腳和功能引腳DB11~DB0——輸出數(shù)據(jù)線；CS——————片選信號；CE——————片使能信號；R/C——讀/啟動轉(zhuǎn)換信號，高電平可輸出數(shù)據(jù)，低電平啟動轉(zhuǎn)換；BIPOFFSET——引腳的連接方式；A0——低電平啟動12位轉(zhuǎn)換，高電平啟動8位轉(zhuǎn)換；69(2)控制引腳通用控制輸入引腳——CE、CS、R/C；功能——裝置定時、尋址、啟動脈沖和讀使能：內(nèi)部寄存器控制輸入引腳——12/8、A0；功能——選擇輸出數(shù)據(jù)形式和轉(zhuǎn)換脈沖長度；(3)

當(dāng)CE=1，CS=0，R/C=0時，轉(zhuǎn)換開始；當(dāng)CE=1，CS=0，R/C=1時，允許讀數(shù)據(jù)；70(4)A0的作用控制轉(zhuǎn)換位數(shù)——8位、12位；控制輸出格式——12位并行或先高8位后低4位；控制轉(zhuǎn)換時間在啟動脈沖之前，A0=0，在25s時自動產(chǎn)生12位脈沖；在啟動脈沖之前，A0=1，在16s時自動產(chǎn)生8位脈沖；(5)狀態(tài)輸出信號STS啟動后，STS為高電平表示正在轉(zhuǎn)換；25s后轉(zhuǎn)換結(jié)束，STS為低電平；CPU可用查詢或中斷方式了解轉(zhuǎn)換過程是否結(jié)束。713、AD574的主要技術(shù)指標(biāo)(1)分辨率--------------12位；(2)非線性誤差-------±0.5LSB(3)模擬輸入-----------雙極性：±5V、±10V；單極性：0～10V、0～20V(4)供電電源-----------Vlogic(邏輯電平)＋4.5V～＋5.5VVcc：+13.5V～+16.5V(工作電源正端)

Vee：-13.5V～-16.5V(工作電源負(fù)端)(5)內(nèi)部參考電平-----10.00±0.1(max)V；(6)轉(zhuǎn)換時間------------15~35s

；(7)存放溫度------------150°～-65°724、AD574的工作方式單極性輸入雙極性輸入73ADC574的模擬輸入可以是單極性的，也可以是雙極性的。單極性應(yīng)用時，將BIPOFF接0V，雙極性時BIPOFF接10V。模擬量輸入的量程可以是10V，也可以是20V。輸入信號在10V范圍內(nèi)變化時，將輸入信號接至10VIN；在20V范圍內(nèi)變化時，接至20VIN。量程為10V和20V時，AD574A的量化單位分別為10V/212和20V/212。

引腳單級性雙級性BIPOFF0V10V10VIN0~10V-5V~+5V20VIN0~20V-10V~+10V74通用控制輸入管腳內(nèi)部寄存器控制輸入管腳CECSR/C12/8A0操作功能100X0啟動12位A/D轉(zhuǎn)換100X1啟動8位A/D轉(zhuǎn)換1011X并行輸出12位數(shù)字10100輸出高8位數(shù)字10101輸出低4位數(shù)字0XXXX無操作X1XXX無操作5、AD574與計算機(jī)的接口電路(1)AD574控制信號的作用75(2)AD574與計算機(jī)接口電路

76說明：AD574的高8位數(shù)據(jù)線連到數(shù)據(jù)總線的D0~D7，AD574的低4位數(shù)據(jù)線連到數(shù)據(jù)總線的D4~D7，狀態(tài)標(biāo)志STS地址為310H；地址312H使CS＝0，A0＝0；地址313H使CS＝0，A0＝1；OUT指令使IOW=0，R/C＝0，CE＝1；IN指令使IOR=0，CE＝1；IOW=1使R/C＝1；77用查詢方式采集64個數(shù)據(jù)的程序：START：MOVCX,40H;采集次數(shù)64送CX，40H＝64MOVSI,400H;存放數(shù)據(jù)的首地址(偏移地址)送SIL1：MOVDX,312H ;312H使CS=0，A0=0OUTDX,AL;OUT使IOW=0,R/C＝0,CE＝1；啟動AD574轉(zhuǎn)換

MOVDX,310H;310H為STS的地址L2：INAL,DX ;取STS狀態(tài)（D7位），判轉(zhuǎn)換完否

ANDAL,80H;80H=1000，0000 JNZL2 ;沒轉(zhuǎn)換完，等待

78MOVDX,312H;轉(zhuǎn)換完，讀入高八位INAL,DX;A0=0,IN使IOR=0，CE＝1；IOW=1使R/C＝1；MOV[SI],AL;將高八位數(shù)據(jù)存入偏移地址為400H內(nèi)存單元 INCSIMOVDX,313H;讀入低四位，313H使CS=0，A0=1INAL,DX;

IN使IOR=0，CE＝1；IOW=1使R/C＝1；

MOV[SI],AL;低四位數(shù)據(jù)存入偏移地址為401H的內(nèi)存單元INCSI ;修改地址DECCXJNZL1;繼續(xù)采集HLT ;采集結(jié)束，暫停79計算機(jī)數(shù)據(jù)采集原理簡介

A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部組成A/D電路模擬輸入三態(tài)門數(shù)字輸出寄存器精密穩(wěn)壓電源電源計算機(jī)讀取命令時序控制電路A/D轉(zhuǎn)換命令（來自計算機(jī)）轉(zhuǎn)換完成信號（由計算機(jī)檢測或申請計算機(jī)中斷）A/D轉(zhuǎn)換器80計算機(jī)數(shù)據(jù)采集原理簡介(續(xù))

A/D轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)的連接A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換完成信號采樣/保持器模擬輸入讀取數(shù)據(jù)命令計算機(jī)接口A/D板A/D轉(zhuǎn)換命令

模擬輸入電壓在A/D轉(zhuǎn)換期間應(yīng)保持不變，否則A/D的輸出數(shù)據(jù)總隨輸入電壓而變，所以需要采樣/保持器。81計算機(jī)數(shù)據(jù)采集原理簡介

采樣/保持器采樣/保持器A/D轉(zhuǎn)換器u1u2模擬輸入數(shù)字輸出A/D轉(zhuǎn)換命令采樣/保持器的功能：在A/D轉(zhuǎn)換期間，使A/D的輸入電壓u2保持不變。82t計算機(jī)數(shù)據(jù)采集原理簡介

采樣/保持器輸入輸出波形圖A/D轉(zhuǎn)換命令高電平期間u2跟隨u1低電平期間u2保持不變，同時A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換u1輸入模擬信號u2采樣/保持器輸出信號83計算機(jī)數(shù)據(jù)采集原理簡介(續(xù))

采樣/保持器電路原理C模擬電子開關(guān)電壓跟隨器電壓跟隨器采樣保持電容輸入輸出KA/D轉(zhuǎn)換命令高電平期間，K合上，C采樣低電平期間，K打開，C保持84A/D轉(zhuǎn)換器將脈沖下降沿時的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量計算機(jī)數(shù)據(jù)采集原理簡介(續(xù))

在計算機(jī)屏幕上波形的恢復(fù)顯示tt1t2t3t4t5t6t7模擬信號信號幅度時間數(shù)字信號t1t2t3t4t5t6t7A/D轉(zhuǎn)換命令計算機(jī)屏幕85計算機(jī)數(shù)據(jù)采集原理簡介(續(xù))

在計算機(jī)屏幕上波形的恢復(fù)顯示結(jié)論：因?yàn)橛嬎銠C(jī)屏幕波形顯示是用不連續(xù)的點(diǎn)組成，所以，若將被采樣波形恢復(fù)顯示，必須有足夠大的采樣率。t1ms1kHz12kHz28kHz816kHz16頻率為1kHz的正弦波4kHz4采樣率每周期采樣點(diǎn)數(shù)862.3數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器執(zhí)行器：電動機(jī)、電磁閥、加熱器等功放：弱電控制強(qiáng)電中的功率放大環(huán)節(jié)鎖存器：計算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)在總線上穩(wěn)定的時間很短，需要經(jīng)過鎖存，才能在D/A轉(zhuǎn)換的過程中保持不變。D/A：將二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。被控對象傳感器A/D微機(jī)執(zhí)行器功放D/A（鎖存器）(多路開關(guān)、采樣保持)變送器872.3.1D/A轉(zhuǎn)換器原理和基本結(jié)構(gòu)

1、D/A轉(zhuǎn)換原理常見的D/A轉(zhuǎn)換器——串行(速度慢)、并行(速度快)；量化單位：q=UB/2n，其中：UB為基準(zhǔn)電壓；數(shù)字量D的模擬量輸出電壓UC=(UB/2n)*D=(UB/2n)(an-12n-1+an-22n-2+…+a121+a020)若ai=1時，則UC=(UB/2n-1)/2n=UB*(1-2-n)88以8位5V的DAC0832為例：00H FFH80H00000000B 11111111B10000000B0V 5V2.5V常用D/A芯片：8位的DAC083212位的DAC1210892.3.1D/A轉(zhuǎn)換器原理和基本結(jié)構(gòu)

2、D/A轉(zhuǎn)換器的基本結(jié)構(gòu)2R4R8R16R32R64R128R256RVrefRf

VOS1S2S3S4S5S6S7S8這里，上式中的n=8902.3.1D/A轉(zhuǎn)換器原理和基本結(jié)構(gòu)(1)基本結(jié)構(gòu)——電阻網(wǎng)絡(luò)、基準(zhǔn)電源、模擬切換開關(guān)和運(yùn)算放大器；(2)運(yùn)算放大器的滿度輸出——UC=-(15/16)IREF*R，其中：IREF為基準(zhǔn)電流；(3)n位D/A轉(zhuǎn)換器——UC=-UB*D；(4)電流型D/A轉(zhuǎn)換器——不含運(yùn)算放大器，使用時需外加運(yùn)算放大器；(5)雙極性模擬量輸出時，應(yīng)選擇電流型器件；912.3.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1、分辨率(1)描述D/A轉(zhuǎn)換器對微小輸入量變化的敏感程度；通常用數(shù)字量的來表示位數(shù)，如8位、10位等。(2)對一個分辨率為n位的轉(zhuǎn)換器，能夠分辨滿刻度的2-n輸入信號。2、穩(wěn)定時間(1)D/A轉(zhuǎn)換器所有數(shù)位由0變化到1時，模擬量輸出穩(wěn)定到+q/2精度的時間；(2)用于計算允許D/A轉(zhuǎn)換器的最大轉(zhuǎn)換頻率；922.3.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

3、輸出電平(1)D/A轉(zhuǎn)換器所有位數(shù)由0變化到1時，穩(wěn)定輸出的電壓值UC；(2)單極性輸出UC=UB(1-2-n)(3)雙極性輸出UC=UB(2-2-n)4、輸入編碼——單極性、雙極性；

5、基準(zhǔn)電源——由精度、幅值要求確定；6、工作溫度范圍——0~70°或-40°~-85°；932.3.38位D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用1、DAC0832芯片的主要技術(shù)參數(shù)(1)轉(zhuǎn)換時間————1微秒；(2)分辨率—————8位；(3)滿度誤差————±LSB；(4)單芯片電源———5~15V；(5)基準(zhǔn)電源————Iout1=(N/256)*(UB/3R)942、DAC0832芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)959697

兩個數(shù)據(jù)緩沖寄存器的工作狀態(tài)分別受、控制。高電平時，八位輸入數(shù)據(jù)寄存器的輸出跟隨輸入而變化。當(dāng)由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，輸入數(shù)據(jù)立即被鎖存。DAC0832的引腳(20個)DI7～DI0-----D/A的數(shù)字量輸入信號；DI0為最低位，DI7為最高位；

------------片選信號，低電平有效；

------------D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寫入控制信號1；

------------輸入寄存器允許信號，高電平有效；注：只有、、均有效時，輸入數(shù)據(jù)立即送到8位輸入寄存器的輸出端；否則輸入寄存器對數(shù)據(jù)鎖存，輸出端呈保持狀態(tài)。98----從輸入寄存器向DAC寄存器傳送D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的控制信號，低電平有效；

--------DAC寄存器的選通信號，低電平有效；注：只有、同時有效時，輸入寄存器的數(shù)據(jù)被裝入DAC寄存器，并啟動一次D/A轉(zhuǎn)換；

----------芯片電源；AGND--------模擬信號地；DGND--------數(shù)字信號地；

--------內(nèi)部反饋電阻引腳；

---------基準(zhǔn)電壓；、---轉(zhuǎn)換器的輸出電流；99工作時序?qū)戄斎爰拇嫫鲗慏AC寄存器1003、DAC0832芯片的工作方式(1)雙緩沖工作方式1）CPU要對DAC芯片進(jìn)行兩步寫操作：將數(shù)據(jù)寫入輸入寄存器；將輸入寄存器的內(nèi)容寫入DAC寄存器。2）連接方式：固定為高電平，、都連接到CPU的、分別連接到兩個端口的地址譯碼信號。3）雙緩沖工作方式的優(yōu)點(diǎn)——數(shù)據(jù)接收和啟動轉(zhuǎn)換可異步進(jìn)行。可以在D/A轉(zhuǎn)換的同時，進(jìn)行下一數(shù)據(jù)的接收，以提高模擬輸出通道的轉(zhuǎn)換速率，可實(shí)現(xiàn)多個模出通道同時進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。

101(2)單緩沖工作方式兩個寄存器中任一個處于直通狀態(tài)，另一個工作于受控鎖存器狀態(tài)。連接方式：DAC直通，即WR2和XFER=0，使LE2=1；數(shù)據(jù)只要一寫入

DAC芯片，就立刻進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。此種工作方式可減少一條輸出指令，在不要求多個模出通道同時刷新模擬輸出時，可采用此種方式。(3)直通工作方式芯片處于直通狀態(tài)時，八位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7~DI0輸入端，就立即進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換而輸出。但在此種方式下，DAC0832不能直接和CPU的數(shù)據(jù)總線相連接，故很少采用。

1022.3.4DAC0832與計算機(jī)的連接

1、單極性輸出(0~5V)103

0832工作在單緩沖方式，地址為200H，實(shí)現(xiàn)一次D/A轉(zhuǎn)換的程序如下：START：MOVBX,DATE;DATE為要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)偏移地址

MOVAL,[BX];要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送AL MOVDX,200HOUTDX,AL;由0832實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，輸出

RET1040832工作在雙極性方式下，其輸出電壓經(jīng)外部運(yùn)放調(diào)理后為：Vout2=(數(shù)字量-128)/128*VREF例：VREF=5V，數(shù)字量00-FF，則Vout2

對應(yīng)為-5V~+5V。2、雙極性輸出(-5~5V)1052.3.512位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC12101061、DAC1210引腳功能（24引腳雙列直插式）(1)DI11～DI0----D/A的數(shù)字量輸入信號；DI0為最低位，DI11為最高位;(2)CS-------------片選信號，低電平有效；(3)WR1------------寫控制信號1，低電平有效；高電平時，兩個輸入寄存器都不接受新數(shù)據(jù)，鎖存狀態(tài)；(4)B1/B2---------字節(jié)控制。高電平時，12位數(shù)字同時送入輸入鎖存器；低電平時，只將12位數(shù)字量的低4位送到4位輸入寄存器當(dāng)CS、WR1、B1/B2都為低電平，輸入數(shù)據(jù)允許送到4位輸入寄存器；當(dāng)CS、WR1為低電平，B1/B2為高電平時，輸入數(shù)據(jù)允許送到8位輸入寄存器；107(5)XFER------------數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號，低電平有效；(6)WR2--------------寫控制信號2，低電平有效；注：只有XFER、WR2同時有效時，輸入寄存器的數(shù)據(jù)被裝入DAC寄存器，并啟動一次D/A轉(zhuǎn)換；(7)Vcc---------------芯片電源；(8)AGND------------模擬信號地；(9)DGND------------數(shù)字信號地；(10)Rfb--------------內(nèi)部反饋電阻引腳；(11)Vfb---------------基準(zhǔn)電壓；(12)Iout1、Iout2---轉(zhuǎn)換器的輸出電流；1082、DAC1210的主要技術(shù)指標(biāo)(1)輸入——————12位數(shù)字量；(2)輸出——————模擬量Iout1和Iout2；(3)電流穩(wěn)定時間——1s；(4)低功耗—————20mW;(5)工作電壓————5~15V；(6)參考電壓————-10V~10V；(7)輸入邏輯電平——與TTL兼容；(8)芯片內(nèi)有鎖存器，可直接連到CPU的數(shù)據(jù)總線上；(9)工作環(huán)境溫度——-40°～＋85°；(10)工作方式———雙緩沖、單緩沖、直接輸入三種方式；1093、DAC1210與8位微處理器的接口110(1)D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器間的信號連接------數(shù)據(jù)線、控制線、地址線；(2)DAC1210與IBMPC標(biāo)準(zhǔn)總線的連接：DAC1210輸入數(shù)據(jù)線的高8位DI11～DI4與CPU數(shù)據(jù)總線DB7～DB0相連；DAC1210輸入數(shù)據(jù)線的高4位DI3～DI0與CPU數(shù)據(jù)總線DB7～DB4相連；(3)12位數(shù)據(jù)輸入的寫操作先使B1/B2為高電平，寫入8位寄存器；再使B1/B2為低電平，寫入4位寄存器；(4)DAC1210地址——0450H~0452H111；設(shè)BX寄存器低12位為待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。START：MOVDX,0450H;DAC1210的基地址

MOVCL,4 SHLBX,CL;BX中的12位數(shù)左移4位

MOVAL,BH;高8位數(shù)AL OUTDX,AL;寫入高8位數(shù)

INCDX;修改DAC1210端口地址

SHRBX,CL

MOVAL,BL;低4位數(shù)AL OUTDX,AL;寫入低4位

INCDX;修改DAC1210的端口地址

OUTDX,AL;啟動D/A轉(zhuǎn)換

HLT1122.6開關(guān)量輸出接口技術(shù)

模擬量的輸入:A/D模擬量的輸出:D/A開關(guān)量的輸入:8255開關(guān)量的輸出：8255+光電隔離+功率放大1132.6.1開關(guān)量輸入接口

1、開關(guān)量輸入信號——通過8255直接輸入；2、脈沖信號通過8254輸入計算機(jī)，優(yōu)點(diǎn)——占用CPU時間短；3、8254接固定頻率脈沖實(shí)現(xiàn)定時采樣控制；(1)在每個定時周期結(jié)束時，讀一次脈沖計數(shù)器的計數(shù)值；(2)然后將計數(shù)器清零，重新開始新采樣周期中的計數(shù)。1142.6.2輸出接口隔離技術(shù)1、作用——通過光電隔離，使得計算機(jī)免受外部電路的電磁干擾和故障影響。2、分類——三極管型、單向可控硅型、雙向可控硅型；3、三極管輸出型的光電隔離器原理(1)當(dāng)發(fā)光二極管中通過一定值的電流時，發(fā)出一定的光被光敏三極管吸收，使其導(dǎo)通；(2)當(dāng)發(fā)光二極管中電流撤去時，發(fā)光二極管熄滅，使三極管截止；1154、光電隔離器的特性參數(shù)(1)導(dǎo)通電流與截止電流——非線性輸出特性；當(dāng)發(fā)光二極管兩端通過一定電流IF時，光電隔離器輸出處于導(dǎo)通；當(dāng)發(fā)光二極管的電流小于某一電流值時，光電隔離器輸出處于截止；一般典型的導(dǎo)通電流值IF=10mA；(2)頻率特性——————高頻信號傳輸中要考慮其頻率特性；(3)輸出端工作電流當(dāng)光電隔離器處于導(dǎo)通時，流過光敏三極管重的電流超過某個額定值，使輸出端擊穿導(dǎo)致光電隔離器的損壞；工作電流—————表示光電隔離器的驅(qū)動能力；116(4)輸出端暗電流——光電開關(guān)處于截止時流經(jīng)開關(guān)的電流；(5)輸入輸出壓降——發(fā)光二極管和光敏管導(dǎo)通時兩端的壓降；(6)隔離電壓————光電隔離器對電壓的隔離能力；5、光電隔離器的正確隔離(1)注意——————被隔離通道兩側(cè)必須單獨(dú)使用各自的電源；(2)原理——當(dāng)TTL為低電平，7406輸出高電平，發(fā)光二極管截止，光電隔離器處于截止，Vout輸出高電平；當(dāng)TTL為高電平，7406輸出低電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通，光電隔離器處于導(dǎo)通，Vout輸出低電平；117光電隔離器實(shí)現(xiàn)隔離輸出1186、20mA電流驅(qū)動的光電隔離(1)R1、R4——限流電阻，限制傳輸線上的電流為20mA；(2)R3————分流電阻，為保證光電隔離器上的導(dǎo)電電流不過大；(3)LED———光電隔離器導(dǎo)通時，LED亮；截止時LED滅；(4)R2————分流電阻，防止LED過流；(5)C1————濾波電容，為防止高頻干擾對光電隔離器輸入端的影響；1192.6.3低壓開關(guān)量信號輸出技術(shù)

1、采取集電極開路的OC門電路直接驅(qū)動驅(qū)動電流一般在幾十毫安量級，電壓不高于直流24V。1202、采用三極管輸出方式(驅(qū)動設(shè)備所需驅(qū)動電流較大)1212.6.4繼電器輸出接口技術(shù)

1、繼電器的組成————電磁線圈、彈簧、常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)；2、繼電器的原理電磁線圈通電，產(chǎn)生電磁力而使常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開；電磁線圈斷電，彈簧使常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)復(fù)位。3、繼電器的應(yīng)用場合——高壓、低壓

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繼電器方式的開關(guān)量輸出是目前最常用的一種輸出方式，一般在驅(qū)動大型設(shè)備時，通過繼電器輸出，可完成從直流弱電到交流強(qiáng)電的過渡。如圖2-55在經(jīng)光隔后，直流部分給繼電器線圈供電，而其輸出部分的繼電器觸點(diǎn)則可直接與交流220V市電相接。

(1)小容量交流設(shè)備的開關(guān)控制4、繼電器方式的開關(guān)量輸出123(2)大容量交流設(shè)備的開關(guān)控制1245、繼電器的主要電氣參數(shù)(1)線圈電源和功率————直流/交流、線圈消耗的額定功率；(2)額定工作電壓/電流———繼電器正常工作時線圈需要的電壓/電流；(3)線圈電阻(4)吸合電壓/電流—————繼電器能產(chǎn)生吸合作用的最小電壓/電流；一般為額定電壓/電流的75％左右；(5)釋放電壓/電流—————繼電器能產(chǎn)生釋放作用的最大電壓/電流；(6)接點(diǎn)負(fù)荷———————接點(diǎn)的負(fù)荷能力；1256