數(shù)模轉(zhuǎn)換與模數(shù)轉(zhuǎn)換接口及其應(yīng)用

數(shù)模轉(zhuǎn)換與模數(shù)轉(zhuǎn)換接口及其應(yīng)用第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三概述A/D和D/A轉(zhuǎn)換器是把微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到檢測和過程控制的必要裝置，是把計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過程、科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程聯(lián)系起來的重要橋梁。下圖給出了A/D、D/A轉(zhuǎn)換器在微機(jī)檢測和控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例框圖。第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三10.1D／A轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)一、D／A轉(zhuǎn)換器及其接口D/A轉(zhuǎn)換器的功能是把二進(jìn)制數(shù)字量電信號(hào)轉(zhuǎn)換為與其數(shù)值成正比的模擬量電信號(hào)。在D/A參數(shù)中一個(gè)最重要的參數(shù)就是分辨率，它是指輸入數(shù)字量發(fā)生單位數(shù)碼變化時(shí)，所對(duì)應(yīng)輸出模擬量(電壓或電流)的變化量。第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三分辨率是指輸入數(shù)字量最低有效位為1時(shí)，對(duì)應(yīng)輸出可分辨的電壓變化量ΔU與最大輸出電壓Um之比，即分辨率=1/(2－1)

n第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三最小階梯電壓＝參考電壓*分辨率 =參考電壓/(2n－1)第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換器和微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)鎖存問題。有些D/A轉(zhuǎn)換器芯片本身帶有鎖存器，但也有些D/A從轉(zhuǎn)換器芯片本身不帶鎖存器。此時(shí)一些并口芯片如8212，74LS273及可編程的并行I/O接口芯片8255A均可作為D/A轉(zhuǎn)換的鎖存器。第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三數(shù)據(jù)CSWR輸出8255數(shù)據(jù)輸出WRADAD第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三二、并行8位D/A轉(zhuǎn)換芯片AD558及其接口

1、AD558的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三2、AD558與PC機(jī)的連接圖

第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三CODE SEGMEN ASSUME CS：CODESTART: MOVCX,256 MOVAL,0LOOP1: OUT30C,AL ；輸出AL內(nèi)容 CALLDELAY ；延時(shí) INCAL ；AL內(nèi)容加1 LOOPLOOP1 ；循環(huán)256次 JMPSTART ；重新輸出下一 ；個(gè)鋸齒波第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三DAC0832邏輯結(jié)構(gòu)框圖第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三AGNDDGNDUCCUREFILERfbD7D0+5VIOUT1IOUT2+－Uo228hDBWR第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三三、串行8位D/A轉(zhuǎn)換器TLC5620第一級(jí)緩沖

第二級(jí)緩沖第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三數(shù)據(jù)寫入方式(LDAC更新DAC輸出)

數(shù)據(jù)寫入方式(LOAD更新DAC輸出)

第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三TLC5620與8255A的連接

第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三 MOVCL,5 ；先把AX內(nèi)容左移5位 SHLAX,CL MOVDX,AX ；DX為串行輸出的數(shù)據(jù),最高位為通道選擇 MOVCX,11 ；循環(huán)11次DAC_PROC1: MOVAL,0 ；預(yù)置對(duì)DATA線的置位復(fù)位字 SHLDX,1 ；取串行輸出位 ADCAL,0 ；把串行輸出位送到置位復(fù)位字的第0位 OUT86H,AL ；把DATA線上串行輸出位內(nèi)容 MOVAL,00000010B ；發(fā)送CLK負(fù)脈沖 OUT86H,AL MOVAL,00000011B OUT86H,AL LOOPDAC_PROC1 ；循環(huán)第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三四、12位D／A轉(zhuǎn)換及接口第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三10.2A／D轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)

分辨率指A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入模擬信號(hào)的分辨能力。通常用數(shù)字輸出最低位（LSB）所對(duì)應(yīng)的模擬輸入的電平值表示。如A/D轉(zhuǎn)換器的輸出為12位二進(jìn)制數(shù)，最大輸入模擬信號(hào)為10V，則其分辨率為

分辨率＝10/(2N－1)≈10/2N≈2.44mV

第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三10.2A／D轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)

一、A/D轉(zhuǎn)換原理常用的A/D有并行A/D、逐次逼近A/D、雙積分A/D。

第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三1.計(jì)數(shù)斜波式A/D轉(zhuǎn)換器第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三DA8255比較器模擬輸入第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三2.逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器10000000D71000000D7D6100000D7D6D5D4D3D2D1D0DHPC0第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三Ui=163mV的逐次比較過程第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三

3.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器

計(jì)數(shù)器第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三充電時(shí)間T1放電T2充電時(shí)間V0＝Vi*T1/τ放電時(shí)間V0－VR*T2/τ=0T2=（T1/VR

）*Vi在實(shí)際測量中T1，VR固定第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三

4.并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三類型逐位比較型雙積分型并行比較型速度中慢快分辨率8－14位10－20位8－12位價(jià)格中低高第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三二、A／D轉(zhuǎn)換與微機(jī)接口技術(shù)原理1、

三態(tài)總線輸入問題有的ADC芯片帶有三態(tài)輸出緩沖器，其控制端為OE(輸出允許)。若不帶三態(tài)緩沖器的ADC芯片(如AD570芯片)與微機(jī)接口，必須使用三態(tài)器件，如：8255A，74LS273等。2、

時(shí)間配合問題A/D芯片一般有三個(gè)信號(hào)要求控制：啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)(START)，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)(EOC)，允許輸出信號(hào)(OE)。第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三模擬輸入允許輸出OE數(shù)據(jù)輸出啟動(dòng)信號(hào)Start轉(zhuǎn)換結(jié)束Eoc第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三三、A／D轉(zhuǎn)換與微機(jī)接口電路1、

延時(shí)等待法接口電路

第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三PROC_ADC PROCFAR ；這是一個(gè)數(shù)據(jù)采集子程序 AGAIN: OUTN1,AL ；啟動(dòng)ADC CALLDELAY ；延時(shí) INA2，N2 ；取數(shù) MOV[BX],AL ；存入數(shù)組 INCBX ；數(shù)組指針加1 LOOPAGAIN ；循環(huán) RET PROC_ADC ENDP第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三2、查詢法接口電路

第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三 INAL,N1 ；啟動(dòng)ADCCHECK INAL,N2 ；輸入EOC信號(hào) TESTAL,01H ；查EOC JZCHECK ；存入數(shù)組 INAL,N1 ；取數(shù)，啟動(dòng)ADC …….第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三3、中斷法接口電路

第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三10.3A／D轉(zhuǎn)換芯片0809一、0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)

模擬輸入部分控制邏輯地址譯碼輸入選通基準(zhǔn)電壓輸入端第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三二、管腳說明

第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三三、ADC0809的有關(guān)參數(shù)

第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三四、ADC0809的多路轉(zhuǎn)換

第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三第四十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三；通道0-7轉(zhuǎn)換100個(gè)數(shù)ADC_P DW?ADC_COUNT DW?BUFFER DB100DUP(?)主程序……CALLINIT ；初始化可編程芯片MOVADC_P,OFFSETBUFFERMOVADC_COUNT,100MOVAL,08H ;啟動(dòng)8253OUTC-PORT,AL…………第四十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期三；中斷程序ADINT PROC CLI PUSHAX PUSHBX MOVBX,ADC_P INAL,A_PORT ;取數(shù) MOV[BX],AL ；存數(shù)

INCADC_P ;指針加1 INCADC_COUNT ；計(jì)數(shù)器加1 CMPADC_COUNT,100 ；是否轉(zhuǎn)換100個(gè)數(shù) JNZLOP1 ；沒有，轉(zhuǎn)LOP1 MOVAL,0 ；有，停止8253工作 OUTC_PORT,ALLOP1: