第10章 數(shù)摸和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口

第10章數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口10.1概述10.2數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器10.3模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器習(xí)題與思考題10.1概述在生產(chǎn)控制過程中，計(jì)算機(jī)既要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的檢測(cè)，又要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的控制。檢測(cè)：需將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。

從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的電路稱為A/D轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱ADC?？刂疲盒鑼?shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。

從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱DAC。

A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路分別是模擬量輸入通道和模擬量輸出通道的核心。微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1、模擬量輸入通道10.1概述2、模擬量輸出通道

1.模擬量輸入通道（1）傳感器傳感器是把工業(yè)生產(chǎn)中非電物理量轉(zhuǎn)換成電量（電流、電壓）的器件。如熱電耦等。工業(yè)控制中，傳感器輸出的電信號(hào)在輸入到A/D轉(zhuǎn)換器之前必須添加適當(dāng)?shù)耐鈬D(zhuǎn)換電路，如各種變送器，將傳感器輸出的微弱電信號(hào)或電阻值等轉(zhuǎn)換成0～10mA或4～20mA電流信號(hào)或0～5V電壓信號(hào)。10.1概述

1.模擬量輸入通道（1）傳感器（2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)主要包括信號(hào)放大電路和濾波電路等。用于信號(hào)的放大和濾去干擾信號(hào)。10.1概述

1.模擬量輸入通道（1）傳感器（2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)

（3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)采用多路模擬開關(guān)，使多個(gè)模擬量共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。10.1概述

1.模擬量輸入通道（1）傳感器（2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)

（3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（4）采樣保持器采樣保持電路是在A/D轉(zhuǎn)換期間采樣輸入量并保持一段時(shí)間的電路。為了保證轉(zhuǎn)換精度，可用采樣保持器在A/D轉(zhuǎn)換期間，保持采樣輸入信號(hào)大小不變。10.1概述

1.模擬量輸入通道（1）傳感器（2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)

（3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（4）采樣保持器

（5）A/D轉(zhuǎn)換器

A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的核心環(huán)節(jié)，其作用是將模擬輸入量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。雙極性為0～±2.5伏、0～±5伏、0～±10伏；單極性為0～5伏、0～10伏、0～20伏等。10.1概述

1.模擬量輸入通道（1）傳感器（2）信號(hào)處理環(huán)節(jié)

（3）多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（4）采樣保持器

（5）A/D轉(zhuǎn)換器

2．模擬量輸出通道主要由鎖存器、D/A轉(zhuǎn)換器、放大驅(qū)動(dòng)電路組成。鎖存器是用來(lái)保持?jǐn)?shù)字量穩(wěn)定的。功率放大器是作為模擬量輸出的驅(qū)動(dòng)電路。10.1概述10.2數(shù)/模轉(zhuǎn)換器11.2.1D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理

D/A轉(zhuǎn)換的基本原理是把數(shù)字量的每一位代碼按權(quán)大小轉(zhuǎn)換成模擬分量，然后根據(jù)疊加原理將各代碼對(duì)應(yīng)的模擬輸出分量相加。D/A轉(zhuǎn)換器的主要部件是電阻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)形式有權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)和倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)等。

1．權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換法電阻值為2iR合上時(shí)Si=1，斷開時(shí)Si=0例如：輸入為10000110B（8位A/D轉(zhuǎn)換）則輸出為：

Vo=-（134/256）Vref特點(diǎn)：

D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度與基準(zhǔn)電壓Vref的精度、權(quán)電阻和電子開關(guān)Si的精度及位數(shù)有關(guān)。缺點(diǎn)：精密電阻難制造10.2.1D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理2.倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換法

輸出模擬電壓Vo與輸入的關(guān)系為：特點(diǎn)：1.電阻網(wǎng)絡(luò)只用兩種阻值組成；2.各位開關(guān)的狀態(tài)由數(shù)據(jù)鎖存器的對(duì)應(yīng)位決定。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率（Resolution）分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬量，取決于輸入數(shù)字量的二進(jìn)制位數(shù)，通常用數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示。

一個(gè)n位的DAC所能分辨的最小電壓增量定義為滿量程值的2-n倍。如：滿量程為10V的8位DAC芯片的分辨率為10V×2-8＝39mV；一個(gè)同樣量程的16位DAC的分辨率最高達(dá)10V×2-16＝153μV。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率（Resolution）

2.轉(zhuǎn)換精度（ConversionAccuracy）轉(zhuǎn)換精度是指滿量程時(shí)DAC的實(shí)際模擬輸出值和理論值的接近程度。該誤差是由于D/A增益誤差、零點(diǎn)誤差和噪聲等引起的。通常，DAC的轉(zhuǎn)換精度為分辨率的一半，即為L(zhǎng)SB/2。LSB是分辨率，是指最低1位數(shù)字量變化引起輸出電壓幅度的變化量。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率（Resolution）

2.轉(zhuǎn)換精度（ConversionAccuracy）

3.偏移量誤差（OffsetError）偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時(shí)，輸出模擬量對(duì)零的偏移值。這種誤差通?？梢酝ㄟ^DAC外接Vref和電位計(jì)加以調(diào)整。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率（Resolution）

2.轉(zhuǎn)換精度（ConversionAccuracy）

3.偏移量誤差（OffsetError）

4.線性度（Linearity）線性度是指DAC實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏差。通常，線性度不應(yīng)超出±LSB/2。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率（Resolution）

2.轉(zhuǎn)換精度（ConversionAccuracy）

3.偏移量誤差（OffsetError）

4.線性度（Linearity）除了上述指標(biāo)外，轉(zhuǎn)換速度（ConversionRate）和溫度靈敏度（TemperatureSensitivity）等也是DAC的重要技術(shù)參數(shù)。10.2.3典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片

D/A轉(zhuǎn)換器有兩大類：一類在電子電路中使用，不帶使能端和控制端，只有數(shù)字量輸入和模擬量輸出線；另一類是專為微型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的，帶有使能端和控制端，可以直接與微機(jī)相連。按轉(zhuǎn)換方式分：分為并行和串行等；分類按輸出形式分：分為電壓型和電流型兩類。按生產(chǎn)工藝分：有TTL、MOS型等；按字長(zhǎng)分：有8位、10位、12位等；1.DAC0832DI7～DI0：D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字量輸入信號(hào)。其中，DI0為最低位，DI7為最高位。CS：片選輸入信號(hào)。WR1：D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寫入信號(hào)1。ILE：輸入寄存器的允許信號(hào)。XFER：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(hào)。WR2：DAC寄存器的選通信號(hào)。（1）DAC0832的引腳1.DAC0832Vcc：芯片電源，其值可在＋5～＋15V之間。AGND：模擬信號(hào)地。DGND：數(shù)字信號(hào)地。Rfb：內(nèi)部反饋電阻引腳，用來(lái)外接D/A轉(zhuǎn)換器輸出增益調(diào)整電位器。Vref：D/A轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓，其范圍可在－10～＋10V之間選定。IOUT1：輸出電流1，當(dāng)輸入數(shù)字為全“1”時(shí)，其值最大。IOUT2：輸出電流2，與IOUT1之和為常數(shù)。（1）DAC0832的引腳1.DAC0832（2）DAC0832的工作方式

DAC0832有直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。

①直通工作方式

條件：CS、WR1、WR2、XFER均接地，ILE接高電平。

特點(diǎn)：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。1.DAC0832（2）DAC0832的工作方式

DAC0832有直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。

①直通工作方式

②單緩沖工作方式

條件：兩個(gè)寄存器中任一個(gè)處于直通狀態(tài)，另一個(gè)工作于受控鎖存狀態(tài)。一般是使DAC寄存器處于直通狀態(tài)，即把WR2和XFER都接數(shù)字地。

特點(diǎn)：數(shù)據(jù)只要一寫入DAC芯片，就立即進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，可減少一條輸出指令。1.DAC0832（2）DAC0832的工作方式

DAC0832有直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。

①直通工作方式

②單緩沖工作方式③雙緩沖工作方式條件：CPU要對(duì)DAC芯片進(jìn)行兩步寫操作；ILE接高電平，WR1、WR2均接CPU的IOW，CS、XFER接地址譯碼信號(hào)。

優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)異步進(jìn)行，提高轉(zhuǎn)換速率。1.DAC0832（3）DAC0832的主要技術(shù)性能

電流建立時(shí)間：1μs；分辨率：8位；線性誤差：0.2%FSR；非線性誤差：0.4%FSR；工作方式：雙緩沖、單緩沖、直接輸入；數(shù)字輸入：與TTL兼容；增益溫度系數(shù)：0.002%FSR/℃；低功耗：20mW；單電源：+5～＋15V；參考電壓：＋10V～－10V。2.DAC1210

DAC1210是12位D/A轉(zhuǎn)換器芯片，是一種高性能的D/A轉(zhuǎn)換器。是24引腳的雙列直插式芯片。

與DAC0832不同點(diǎn)12位的數(shù)據(jù)輸入端12位數(shù)據(jù)輸入寄存器由一個(gè)8位的輸入寄存器和一個(gè)4位的輸入寄存器組成。兩個(gè)輸入寄存器的輸入允許控制都要求CS和WR1為低電平，但8位輸入寄存器的數(shù)據(jù)輸入還要求端B1/B2為高電平

2.DAC1210DI11～DI0：12位輸入。CS：片選輸入信號(hào)。WR1：寫控制信號(hào)1。AGND：模擬地。Vref：參考電壓。WR2：寫控制信號(hào)2。Rbf：外部放大器的反饋電阻接線端。DGND：數(shù)字地。IOUT1：電流輸出端1。IOUT2：電流輸出端2。XFER：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)。B1/B2：字節(jié)控制。（1）DAC1210的引腳2.DAC1210（2）DAC1210的主要技術(shù)性能輸入：12位數(shù)字量；輸出：模擬量電流IOUT1和IOUT2；電流穩(wěn)定時(shí)間：1μs；功耗：20mW；工作電壓：?jiǎn)我唬?～＋15V電源；參考電壓：可工作在＋10～－10V范圍內(nèi)；輸入邏輯電平：與TTL兼容；芯片內(nèi)有鎖存器，可直接連到CPU的數(shù)據(jù)總線上；工作環(huán)境溫度范圍：－40℃～＋85℃；工作方式：雙緩沖、單緩沖和直接輸入三種工作方式。10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口

D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的連接包括三部分，即數(shù)據(jù)線、控制線和地址線。

1．8位D/A轉(zhuǎn)換器與CPU的接口對(duì)于8位D/A轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)單的連接方法是通過8位數(shù)據(jù)鎖存器（例如，8D鎖存器74LS273）與8位微處理器的總線相連。（1）直通方式（2）單緩沖方式②三角波程序START：MOV AL， 0DOWN：OUT 0FEH， AL INC AL JNZ DOWN MOV AL， 0FEHUP： OUT 0FEH， AL INC AL JNZ UP JMP DOWN HLT①鋸齒波程序START：MOV AL， 0LP：OUT 0FEH，ALINC ALJMP LPHLT③方波程序START: MOV AL, 33H OUT 0FEH, AL CALL DELAY MOV AL, 0FEH OUT 0FEH, AL CALL DELAY JMP START DELAY:… HLT

例10-1DAC0832用作波特率發(fā)生器。試根據(jù)圖11.6接線，分別寫出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序。

10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口（3）雙緩沖方式在雙緩沖方式下，每個(gè)DAC0832應(yīng)為CPU提供兩個(gè)I/O端口。8086和DAC0832在雙緩沖方式下的接線如下圖。

相應(yīng)程序如下：MOV DX， 0DFFFH;指向DFFFH地址MOV AL， Xdata ;X坐標(biāo)值OUT DX， AL ;X坐標(biāo)值寫入1＃DAC0832MOV DX， 0F7FFH;指向F7FFH地址MOV AL， Ydata ;Y坐標(biāo)值OUT DX， AL ;Y坐標(biāo)值寫入2＃DAC0832MOV DX， 7FFFH ;指向7FFFH地址OUT DX， AL ;啟動(dòng)1＃和2＃DAC0832工作…10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口

2.12位D/A轉(zhuǎn)換器與CPU的接口當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器分辨率大于8位時(shí)，與8位微處理器的接口就需要采取適當(dāng)措施。例如，對(duì)一個(gè)12位的D/A轉(zhuǎn)換器，可以分成低8位和高4位。下圖是12位D/A轉(zhuǎn)換器與8位微處理器的典型接口。10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口

10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口

A/D轉(zhuǎn)換器把輸入模擬電壓或電流變成與它成正比數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路，即把被控對(duì)象的各種模擬信息變成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信息，以便計(jì)算機(jī)或數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、控制和顯示。10.3模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器計(jì)數(shù)器式A/D轉(zhuǎn)換器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度慢,很少采用；分類并行A/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換速度最快，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器：抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換精度高，速度不夠理想，常用于數(shù)字式測(cè)量?jī)x表中

；逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器：結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，轉(zhuǎn)換速度較高；

11.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理

1.雙積分式的A/D轉(zhuǎn)換器雙積分式也稱二重積分式，其原理框圖見下圖。其實(shí)質(zhì)是測(cè)量和比較兩個(gè)積分的時(shí)間，一個(gè)是模擬輸入電壓積分時(shí)間，此時(shí)間往往是固定的；另一個(gè)是充電后的電壓為初值，對(duì)參考電壓Vref反相積分，積分電容被放電至零所需的時(shí)間T1（或T2等）。

10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理工作過程

1.積分電容完全放電，并將計(jì)數(shù)器清零。

2.使開關(guān)K先接通輸入電壓Vi端，積分器對(duì)Vi定時(shí)積分

3.使K合向基準(zhǔn)電壓Vref端，并讓計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)從兩次積分的波形圖可以看出，正向積分時(shí)間T0固定的情況下，反向積分時(shí)間Ti（圖11.17(b)中的T1或T2）正比于輸入電壓Vi，Ti的數(shù)值可由計(jì)數(shù)器得到。下面對(duì)兩個(gè)階段的積分作一些定量分析。第一階段，K合向Vi積分器對(duì)模擬輸入電壓Vi固定時(shí)間（T0）積分，輸出VA為：

即積分器的輸出VA與模擬輸入電壓Vi的平均值成正比。

第二階段，開關(guān)K合向基準(zhǔn)電壓Vref端時(shí)，積分器對(duì)Vref進(jìn)行反向積分，直至積分器輸出為0，即:兩式整合得：10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理逐次逼近式（也稱逐位比較式）A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換實(shí)質(zhì)是，逐次把設(shè)定的SAR寄存器中的數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后得到電壓VC,與待轉(zhuǎn)換模擬電壓VX進(jìn)行比較。比較時(shí)，先從SAR的最高位開始，逐次確定各位的數(shù)值應(yīng)是“1”還是“0”。其原理如下圖所示：工作過程1、先將SAR寄存器各位清零。2、設(shè)定SAR寄存器的最高位為“1”，其余位為“0”，此試探值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成電壓VC，然后將VC與模擬輸入電壓VX比較。若小則保留，若大則該位清零。3、再對(duì)SAR寄存器的次高位置“1”，依上述方法進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換和比較。如此重復(fù)上述過程，直至確定SAR寄存器的最低位為止。該圖為四位A/D轉(zhuǎn)換器的逐次逼近過程轉(zhuǎn)換結(jié)果能否準(zhǔn)確逼近模擬信號(hào)，主要取決于SAR和D/A位數(shù)。位數(shù)越多，越能準(zhǔn)確逼近模擬量，但轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。逐次逼近式的A/D轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn)是：（1）轉(zhuǎn)換速度較快，在1～100μs以內(nèi)，分辨率可以達(dá)18位，特別適合于工業(yè)控制系統(tǒng)。（2）轉(zhuǎn)換時(shí)間固定，不隨輸入信號(hào)的變化而變化。（3）抗干擾能力相對(duì)積分型的差。10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理

1.分辨率（Resolution）分辨率反映A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小變化相應(yīng)的能力，通常用數(shù)字量輸出最低位（LSB）所對(duì)應(yīng)的模擬輸入的電平值表示。例如，8位A/D轉(zhuǎn)換器能對(duì)輸入滿量程1/28的增量作出反應(yīng)。n位A/D能反應(yīng)1/2n滿量程的輸入電平。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能

1.分辨率（Resolution）

2.精度（Accuracy）精度有絕對(duì)精度（AbsoluteAccuracy）和相對(duì)精度（RelativeAccuracy）兩種表示方法。

10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能

1.分辨率（Resolution）

2.精度（Accuracy）

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間（ConversionTime）轉(zhuǎn)換時(shí)間是完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間，即由發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令信號(hào)到轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)開始有效的時(shí)間間隔。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)稱為轉(zhuǎn)換速率。例如AD570的轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs，其轉(zhuǎn)換速率為40KHz。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能

1.分辨率（Resolution）

2.精度（Accuracy）

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間（ConversionTime）

4.電源靈敏度（PowerSupplySensitivity）電源靈敏度是A/D轉(zhuǎn)換芯片的供電電源的電壓發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換誤差。一般用與電源電壓變化1％時(shí)相當(dāng)?shù)哪M量變化的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能

1.分辨率（Resolution）

2.精度（Accuracy）

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間（ConversionTime）

4.電源靈敏度（PowerSupplySensitivity）

5.量程量程是指所能轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍，分單極性、雙極性兩種類型。例如，單極性：量程為0～＋5V，0～＋10V，0～＋20V

雙極性：量程為－5～＋5V，－10～＋10V10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能

1.分辨率（Resolution）

2.精度（Accuracy）

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間（ConversionTime）

4.電源靈敏度（PowerSupplySensitivity）

5.量程

6.輸出邏輯電平多數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的輸出邏輯電平與TTL電平兼容。在考慮數(shù)字量輸出與微處理器的數(shù)據(jù)總線接口時(shí)，應(yīng)注意是否要三態(tài)邏輯輸出，是否要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存等問題。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能

1.分辨率（Resolution）

2.精度（Accuracy）

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間（ConversionTime）

4.電源靈敏度（PowerSupplySensitivity）

5.量程

6.輸出邏輯電平

7.工作溫度范圍由于溫度會(huì)對(duì)比較器、運(yùn)算放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生影響，故只在一定的溫度范圍內(nèi)才能保證額定精度指標(biāo)。一般A/D轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍為0～70℃，軍用品的工作溫度范圍為－55～＋125℃。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能

1.ADC0809ADC0809是逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換芯片。片內(nèi)有8路模擬開關(guān)，可輸入八個(gè)模擬量。單極性，量程為0～5伏。典型的轉(zhuǎn)換速度為100μs。片內(nèi)帶有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與CPU總線接口。10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片模擬輸入部分

變換器部分

三態(tài)輸出緩沖器

基準(zhǔn)電壓輸入端（2）ADC0809的時(shí)序

ADC0809靠脈沖啟動(dòng)，為START是脈沖信號(hào)

當(dāng)模擬量送至某一通道后，由三位地址信號(hào)譯碼選擇：①地址信號(hào)由地址鎖存允許ALE（AddressLatchEnable）鎖存，ALE高電平有效。②輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC由低電平變?yōu)楦唠娖奖硎巨D(zhuǎn)換完成。③輸出允許信號(hào)OE（OutputEnable）為高電平時(shí)，打開輸出三態(tài)緩沖器的門，把轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)據(jù)總線上。

CPU與ADC接口時(shí)必須弄清并處理好三個(gè)問題：①要給START線送一個(gè)100μS寬的啟動(dòng)正脈沖；②獲取EOC引腳上的狀態(tài)信息，它是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志；③給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個(gè)端口地址。10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片

2.AD574A（12位逐次逼近式ADC）（1）AD574A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（與ADC0809對(duì)比）①AD574A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，可以與微機(jī)直接接口。②AD574A的轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá)25μs。③AD574A輸入模擬電壓既可以單極性也是雙極性：?jiǎn)螛O性輸入時(shí)為0～＋10V或0～＋20V；雙極性輸入時(shí)為±5V或±10V之間；ADC0809輸入模擬電壓為0～＋5V，單極性。④AD574A數(shù)字量位數(shù)可以設(shè)定為8位，也可以設(shè)定位12位。10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片（2）AD574A的引腳功能（28引腳雙列直插式封裝）10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片①模擬量輸入線（3條）10VIN為10V量程的模擬電壓輸入線，單極性時(shí)為0～＋10V，雙極性時(shí)為±5V；20VIN為20V量程模擬電壓輸入線，單極性時(shí)為0～＋20V，雙極性時(shí)為±10V；AC為模擬電壓公共線。（2）AD574A的引腳功能（28引腳雙列直插式封裝）10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片②數(shù)字量輸出線（12條）：DB0～DB11為數(shù)字量輸出線，DB0為最低位。10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片③控制線（6條）：為片選信號(hào)CE為片選使能信號(hào)為讀出/轉(zhuǎn)換控制輸入線。該引腳為0時(shí)，表示啟動(dòng)轉(zhuǎn)換；為1時(shí)，表示本片處于允許讀出數(shù)字量。A0和。這兩條控制線配合用于控制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是12位或8位，以及數(shù)據(jù)輸出方式（12位輸出時(shí)先高8位，后低4位）。STS