《機電一體化系統(tǒng)設計》課件 第13次課工業(yè)控制計算機及接口技術

1第5章工業(yè)控制計算機及接口技術5.1工業(yè)控制計算機5.2計算機控制接口技術5.3可編程控制器2溫故知新1.步進電動機、直流伺服、交流伺服電動機的應用場合3．交流伺服電動機的調速方法。2.伺服電動機工作的基本原理

1）改變電壓幅值2）改變磁極對數(shù)調速３）改變頻率調速4.交流伺服電動機的步進電動機有何不同？控制精度不同低頻特性不同矩頻特性不同過載能力不同運行性能不同速度響應性能不同效率指標不同導學：【學習內容】1．工業(yè)控制計算機的組成；2．工業(yè)控制計算機的分類和特點；3．不同的計算機接口的結構和應用。【教學重點】不同工業(yè)控制計算機的特點，典型的I/O接口的引腳?！窘虒W難點】

信息采集接口、模擬量輸入/輸出接口、開關型功率接口、開關型功率接口等計算機接口技術的結構和應用。5.1工業(yè)控制計算機

典型機電一體化控制系統(tǒng)結構如圖5-1所示，它可分為硬件和軟件兩大部分。硬件是指計算機本身及其外圍設備，一般包括中央處理器、存儲器、各種接口電路、以A/D轉換和D/A轉換為核心的模擬量I/O通道、數(shù)字量I/O通道以及各種顯示、記錄設備、運行操作臺等。

圖5-1典型計算機控制系統(tǒng)的組成框圖1.計算機控制系統(tǒng)的組成

各硬件組成部分的功能：（1）計算機主機：包括中央處理器、時鐘電路、內存儲器，是組成計算機控制系統(tǒng)的核心部件。功能：實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷、控制量計算、越限報警等功能，并通過接口電路向系統(tǒng)發(fā)出各種控制命令，指揮全系統(tǒng)有條不紊地協(xié)調工作。（2）操作臺：人—機對話的聯(lián)系紐帶。（3）通用外圍設備：顯示器、打印機等，為擴大計算機主機的功能而配置的。

（4）I/O接口與I/O通道：是計算機主機與外部連接的橋梁。

I/O接口：并行接口和串行接口。

I/O通道：也稱過程通道，是計算機和控制對象之間信息傳送和變換的連接通道。包括模擬量I/O通道和數(shù)字量I/O通道。模擬量I/O通道的作用（1）將經(jīng)由傳感器得到的工業(yè)對象的生產(chǎn)過程參數(shù)變換成二進制代碼傳送給計算機；（2）將計算機輸出的數(shù)字控制量變換為控制操作執(zhí)行機構的模擬信號，以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。（5）傳感器的主要功能是將被檢測的非電學量參數(shù)轉變成電學量。變送器的作用是將傳感器得到的電信號轉變成適用于計算機接口使用的標準的電信號（如0~10mADC）。

系統(tǒng)軟件：由計算機的制造廠商提供，用來管理計算機本身的資源和方便用戶使用計算機的軟件。常用的有操作系統(tǒng)、開發(fā)系統(tǒng)等，不需用戶自行設計編程。

應用軟件：用戶根據(jù)要解決的控制問題而編寫的各種程序，比如各種數(shù)據(jù)采集、濾波程序、控制量計算程序、生產(chǎn)過程監(jiān)控程序等。在計算機控制系統(tǒng)中，軟件和硬件不是獨立存在的，在設計時必須注意兩者相互間的有機配合和協(xié)調，只有這樣才能研制出滿足生產(chǎn)要求的高質量的控制系統(tǒng)。5.1.3典型機電一體化控制系統(tǒng)舉例

1、圖5-7為工業(yè)爐計算機控制系統(tǒng)組成簡圖，所用的燃料為燃油或者煤氣，為了保證燃料在爐膛內正常燃燒，必須保持燃料和空氣的比值恒定。圖5-7工業(yè)爐的計算機控制

2、微機控制的直流伺服電機調速系統(tǒng)圖5-8是微機控制的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的原理圖。其中，晶閘管觸發(fā)器、速度調節(jié)器和電流調節(jié)器均由計算機實現(xiàn)。圖5-8計算機控制的雙閉環(huán)系統(tǒng)

3、計算機數(shù)字程序控制系統(tǒng)圖5-9所示為一開環(huán)控制的簡單機床數(shù)字程序控制系統(tǒng)的構成框圖。該系統(tǒng)既可以設計成平面點位控制系統(tǒng)，又可設計成平面輪廓控制系統(tǒng)。圖中的微型計算機用來完成程序和數(shù)據(jù)的輸入、存儲、加工軌跡計算和步進電動機控制程序、顯示程序、故障診斷程序等控制程序的執(zhí)行等。圖5-9簡單機床數(shù)字程序控制系統(tǒng)的構成框圖

4、工業(yè)機器人圖5-10給出了智能機器人的一般結構，它是一個多級的計算機控制系統(tǒng)。圖5-10智能機器人的一般結構計算機控制系統(tǒng)的特點具有完善的輸入/輸出通道具有實施控制功能可靠性高具有豐富、完善、能正確反映被控對象運動規(guī)律并對其進行有效控制的軟件系統(tǒng)工業(yè)領域中，由于現(xiàn)場存在干擾，環(huán)境惡劣，普通計算機在工業(yè)現(xiàn)場不能正常運行，需使用適應工業(yè)現(xiàn)場的工業(yè)控制計算機（簡稱工控機）。它是處理來自傳感器的輸入信息，并把處理結果輸出到執(zhí)行機構去控制生產(chǎn)過程、同時對生產(chǎn)過程進行監(jiān)督、管理的計算機系統(tǒng)。并具有較好的抗干擾性和可靠性。3.工業(yè)控制計算機的分類及應用計算機控制系統(tǒng)的特點1）工業(yè)控制計算機的基本要求工業(yè)控制計算機的應用對象及使用環(huán)境的特殊性，決定了要滿足以下基本要求：實時性高可靠性硬件配置的可裝配可擴充性可維護性設備本身需無故障連續(xù)運行能力，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的正確控制工作現(xiàn)場環(huán)境惡劣，要求工業(yè)控制計算機具有高質量和很強的抗干擾能力工業(yè)控制計算機的應用對象及使用環(huán)境的特殊性，決定了要滿足以下基本要求：實時性高可靠性硬件配置的可裝配可擴充性可維護性采用模塊發(fā)設計方法，硬件具有可擴展性，因為現(xiàn)場條件的千差萬別與現(xiàn)場相連外圍設備的接口種類、數(shù)量差別大1）工業(yè)控制計算機的基本要求工業(yè)控制計算機的應用對象及使用環(huán)境的特殊性，決定了要滿足以下基本要求：實時性高可靠性硬件配置的可裝配可擴充性可維護性系統(tǒng)使用板級產(chǎn)品一致性好，更換模板后，系統(tǒng)的運行狀態(tài)和精度不受應影響軟件和硬件功能強，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能快速準確定位，并保證發(fā)生故障時故障不會擴散1）工業(yè)控制計算機的基本要求2）工業(yè)控制計算機的常用類型單片機可編程控制器總線式工業(yè)控制機分布式計算機控制系統(tǒng)5.2.2常用工業(yè)控制計算機常用工控機有單片機、可編程控制器、總線型工業(yè)控制計算機。

1、單片機（SingleChipMicrocomputer）定義：將計算機的CPU（中央處理器）、RAM（數(shù)據(jù)存儲器）、ROM（程序存儲器）、定時/計數(shù)器和多種I/O接口(輸入/輸出接口)集成在一片芯片上而形成的計算機。

單片機的特點：體積小，功能強，功耗低，應用靈活，價格低。

嵌入式系統(tǒng)：從使用的角度講，計算機應用可分為兩類：一類是應用廣泛的獨立使用的計算機系統(tǒng)，如PC機、工作站等；另一類是嵌入式計算機系統(tǒng)。所謂嵌入式系統(tǒng)，就是以嵌入式應用為目的計算機系統(tǒng)，單片機應用系統(tǒng)是典型的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式計算機系統(tǒng)是作為其它系統(tǒng)的組成部分使用的。

2、可編程控制器PLC（ProgrammableLogicController）

PLC的特點：（1）可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。

（2）配套齊全，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

（3）編程方法簡單，易學易用

梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。

（4）系統(tǒng)的設計、構建工作量小，維護方便，改造容易

PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及構建的周期大為縮短，同時維護也變得容易。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。（4）體積小、重量輕、易于嵌入設備內部。

3、總線工控機總線結構型工業(yè)控制計算機，根據(jù)功能要求把控制系統(tǒng)劃分成具有一種或幾種獨立功能的硬件模塊，從內中先入手吧各功能模塊設計制造成“標準”的印制電路板插件（亦稱模塊），像搭積木一樣將硬件插件及模塊插入一塊公共的稱為“地板”的電路板插槽上組成一個模塊網(wǎng)絡系統(tǒng)，每塊插件之間的信息都通過底板進行交換，從而達到控制系統(tǒng)的整體功能，這就是所謂的模塊化設計。（1）提高設計效率，縮短設計和制造周期。在系統(tǒng)的整體設計時，將復雜的電路分布在若干功能模塊上，可同時并行地進行設計，大量的功能模板可以直接購的，從而大大的縮短了系統(tǒng)的設計、制造周期。（2）提高了系統(tǒng)的可靠性。由于各通用模塊均由專業(yè)制造廠以OEM產(chǎn)品形式專業(yè)化大批量生產(chǎn)制造，用戶可以根據(jù)自己的具體需要，購買這批OEM產(chǎn)品，如中央處理器（CPU）、隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、A/D、D/A等模塊及專用I/O接口辦卡等，來構成自己的計算機系統(tǒng)。由于模塊的質量穩(wěn)定，性能可靠，因此也就保證了控制計算機系統(tǒng)的可靠性。（3）便于調試和維修由于模板是按照系統(tǒng)的功能進行分解的，維修和調試時，只要根據(jù)功能故障性質進行診斷，更換損壞的模塊，就可以方便的排出故障，進行調試。（4）能適應技術發(fā)展的需要迅速改進系統(tǒng)的性能，有時在新的系統(tǒng)運行后需要根據(jù)實際情況改進系統(tǒng)的性能；有時隨著技術發(fā)展，產(chǎn)品性能需要進一步提高；或者產(chǎn)品隨著市場需要而改型，要求系統(tǒng)作相應改進；隨著電子技術的發(fā)展，大存儲量芯片的出現(xiàn)，新型專用大規(guī)模集成電路的推廣應用等，都需要對照系統(tǒng)的某一部分或模塊進行更新。在上述情況下總線結構的控制計算機只需要改進模塊和軟件，不需要對整個系統(tǒng)進行重新設計就能滿足對系統(tǒng)提出的新的要求。工控機的主要組成形式IPC工控機結構特點：

ISA與PCI總線工控機的結構類似，外部是工控機機箱，通常都是防震防塵設計，采用無源底板，主板和其它的I/O板都插在無源底板的ISA或PCI插槽上。這一點與普通PC的不同，PC通常的底板就是主板，工控機這樣的設計是防止主板故障的時候，方便更換主板。CPU通常采用通用的PC所用的CPU，但通常都經(jīng)過重新篩選。IPC的I/O卡目前種類非常繁多，除了各類模擬量、開關量的輸入輸出卡外，還有大量的溫度、高速脈沖、運動控制等各類專用的I/O卡。另外，還有用于與其它工業(yè)總線通訊的各類通訊接口卡和多串口卡等等。

IPC的顯示器和其它外部設備通常采用普通的PC所用的外部設備，在現(xiàn)場，有時會用到工業(yè)級觸摸屏和防塵鍵盤。普通PC機單片機可編程控制器工業(yè)PC機控制系統(tǒng)的設計一般不用作工業(yè)控制自行設計標準化接口配置相關接口模板標準化接口配置相關接口模板系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)、圖像、文字處理簡單的邏輯控制和模擬量控制邏輯控制為主，也可配置模擬量模板邏輯控制和模擬量控制功能硬件設計無需設計（標準化整機，可擴展）復雜簡單簡單程序語言多種語言匯編語言梯形圖多種語言軟件開發(fā)復雜復雜簡單較復雜運行速度快較慢慢很快帶負載能力差差強強抗干擾能力差差強強成本較高很低較高很高適用場合實驗室環(huán)境的信號采集及控制家用電器、智能儀器、單片機簡單控制邏輯控制為主的工業(yè)現(xiàn)場控制較大規(guī)模的工業(yè)現(xiàn)場控制3）工業(yè)控制計算機的常用類型比較5.2計算機接口技術 5.2.1概述

在機電一體化系統(tǒng)中，由于機械系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)在性質上有很大的差別，二者之間的聯(lián)系必須通過計算機控制接口進行調整、匹配、緩沖，因此計算機控制接口有著更重要的作用。I/O接口電路簡稱接口電路，它是主機和外圍設備之間交換信息的連接部件（電路）。它在主機和外圍設備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。接口電路的主要作用如下：33

（1）解決主機CPU和外圍設備之間的時序配合和通信聯(lián)絡問題。 （2）解決CPU和外圍設備之間的數(shù)據(jù)格式轉換和匹配問題。 （3）解決CPU的負載能力和外圍設備端口的選擇問題。34

一.模擬量輸入接口 模擬量輸入通道可完成模擬量的采集并將它轉換成數(shù)字量送入計算機的任務。依據(jù)被控參量和控制要求的不同，模擬量輸入通道的結構形式不完全相同。目前普遍采用的是共用運算放大器和A/D轉換器的結構形式，其組成方框圖如圖5-32所示。圖5-32模擬量輸入通道的組成方框圖35

模擬量輸入通道一般由信號處理裝置、多路轉換器、采樣保持和A/D轉換器等組成。 模擬量輸入通道有以下兩種基本結構形式。 （1）一個通道設置一個A/D轉換器的形式。

(2）多個通道共用一個A/D轉換器的形式。36 1.A/D轉換器的主要技術參數(shù)

A/D轉換器的種類很多，按轉換二進制的位數(shù)來分類，包括：8位的ADC0801、0804、0808、0809；10位的AD7570、AD573、AD575、AD579；12位的AD574、AD578、AD7582；16位的AD7701、AD7705等。A/D轉換器的主要技術參數(shù)如下：

1）.分辨率 分辨率通常用轉換后數(shù)字量的位數(shù)表示,如8位、10位、12位、16位等。分辨率為8位表示它可以對滿量程的1/28＝1/256的增量作出反應。分辨率是指能使轉換后數(shù)字量變化為1的最小模擬輸入量。37 2）.量程 量程是指所能轉換的電壓范圍,如5V、10V等。

3）.轉換精度 轉換精度是指轉換后所得結果相對于實際值的準確度，有絕對精度和相對精度兩種表示法。絕對精度常用數(shù)字量的位數(shù)表示，如絕對精度為±1/2LSB。相對精度用相對于滿量程的百分比表示。如滿量程為10V的8位A/D轉換器，其絕對精度為1/2×10/28＝±19.5mV，而8位A/D的相對精度為1/28×100％≈0.39％。精度和分辨率不能混淆。即使分辨率很高，但溫度漂移、線性不良等原因可能造成精度并不是很高。

4）.轉換時間 轉換時間是指從啟動A/D到轉換結束所需的時間。

5）.工作溫度范圍 較好的A/D轉換器的工作溫度為-40~85℃，較差的為0~70℃。38 2.8位A/D轉換器ADC0809 1）.電路組成及轉換原理

ADC0809是一種帶有8位轉換器、8位多路轉換開關以及與微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。 ADC0809無需調零和進行滿量程調整，又由于多路開關的地址輸入能夠進行鎖存和譯碼，而且它的三態(tài)TTL輸出也可以鎖存，因此易于與微處理機進行接口。39圖5-50ADC0808/0809的原理框圖40 2）.ADC0808/0809的外引腳功能ADC0808/0809的管腳排列如圖5-51所示，其主要管腳的功能如下：

IN0～IN7——8個模擬量輸入端。

START——啟動A/D轉換器，當START為高電平時，開始A/D轉換。

EOC——轉換結束信號。當A/D轉換完畢之后，發(fā)出一個正脈沖，表示A/D轉換結束。此信號可作為A/D轉換是否結束的檢測信號或中斷申請信號。

圖5-51ADC0808/0809管腳排列圖41 OE——輸出允許信號。如果此信號被選中，則允許從A/D轉換器的鎖存器中讀取數(shù)字量。

CLOCK——時鐘信號。

ALE——地址鎖存允許，高電平有效。當ALE為高電平時，允許C、B、A所示的通道被選中，并將該通道的模擬量接入A/D轉換器。

ADDA、ADDB、ADDC——通道號地址選擇端，C為最高位，A為最低位。當C、B、A為全零（000）時，選中IN0通道接入；為001時，選中IN1通道接入；為111時，選中IN7通道接入。

圖5-51ADC0808/0809管腳排列圖42 D7～D0——數(shù)字量輸出端。

UREF（+）、ＵREF（-）——參考電壓輸入端，分別接+、-極性的參考電壓，用來提供A/D轉換器權電阻的標準電平。在模擬量為單極性輸入時,UREF（+）＝5V，ＵREF（-）＝0V;當模擬量為雙極性輸入時，UREF（+）=+5V，ＵREF（-）=-5V。圖5-51ADC0808/0809管腳排列圖43 4.A/D轉換器與系統(tǒng)的連接及舉例

1）.輸入模擬電壓的連接

A/D轉換器的輸入模擬電壓可以是單端輸入也可以是雙端輸入。ADC0808/0809可以從IN0～IN7接8路模擬電壓輸入，通常接成單端、單極性輸入，這時UREF（+）＝5V、UREF（-）＝0V，也可以接成雙極性輸入，這時UREF

（+）和UREF（-）應分別接+、-極性的參考電壓。AD574是單端輸入模擬電壓，在10VIN和20VIN

中任一端和AGND之間，可輸入單極性電壓或雙極性電壓，輸入模擬電壓的極性不同,其輸入電路也不同。 44 2）.數(shù)據(jù)輸出和系統(tǒng)總線的連接

A/D轉換器的數(shù)據(jù)輸出有兩種方式。一種是A/D芯片內部帶有三態(tài)輸出門，其數(shù)據(jù)輸出線可以直接掛到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上去。另一種是A/D芯片內部不帶三態(tài)輸出門，或雖有三態(tài)輸出門，但它不受外部信號控制，而是當轉換結束時自動開門，如AD570就是這種芯片。45 3）.轉換結束信號及轉換數(shù)據(jù)的讀取

A/D轉換結束時，A/D轉換芯片輸出轉換結束信號。轉換結束信號也有兩種：電平信號和脈沖信號。CPU檢測到轉換結束信號后,即可讀取轉換后的數(shù)據(jù)。CPU一般可以采用以下3種方式和A/D轉換器進行聯(lián)絡來實現(xiàn)對轉換數(shù)據(jù)的讀?。? （1）程序查詢方式。 （2）中斷方式。 （3）固定的延遲程序方式。46圖5-56ADC0808/0809與8086CPU的連接原理圖47圖5-57AD574與8031的接口電路48

二模擬量輸出接口

1.D/A轉換器的工作原理

D/A轉換器是把輸入的數(shù)字量轉換為與輸入量成比例的模擬信號的器件。

D/A轉換通道的結構形式（1）一個通道設置一個D/A轉換器的形式。

(2）多個通道共用一個D/A轉換器的形式。通過多路模擬開關選擇通路。49 2.D／A轉換器的主要參數(shù) （1）分辨率。D/A轉換器的分辨率表示當輸入數(shù)字量變化了1時，輸出模擬量變化的大小。它反映了計算機的數(shù)字量輸出對執(zhí)行部件控制的靈敏程度。對于一個N位的D/A轉換器,其分辨率為 （5-7） 分辨率通常用數(shù)字量的位數(shù)來表示，如8位、10位、12位、16位等。分辨率為8位，表示它可以對滿量程的1/28=1/256的增量作出反應。所以，N位二進制數(shù)最低位具有的權值就是它的分辨率。50

（2）穩(wěn)定時間。穩(wěn)定時間是指D/A轉換器中代碼有滿刻度值的變化時，其輸出達到穩(wěn)定（一般指穩(wěn)定到與±1/2最低位的值相當?shù)哪M量范圍內）所需的時間，一般為幾十納秒到幾微秒。 （3）輸出電平。不同型號的D/A轉換器件的輸出電平相差較大，一般為5～10V。也有一些高壓輸出型，輸出電平為24～30V。還有一些電流輸出型，低的為20mA，高的可達3A。 （4）輸入編碼。一般二進制編碼比較通用，也有BCD等其他專用編碼形式芯片。其他類型編碼可在D/A轉換前用CPU進行代碼轉換變成二進制編碼。

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（5）溫度范圍。較好的D/A轉換器的工作溫度范圍為-40～85℃，較差的為0～70℃?？砂从嬎銠C控制系統(tǒng)使用環(huán)境查器件手冊選擇合適的器件類型。

3.8位D/A轉換器DAC0832 DAC0832是雙列直插式8位D/A轉換器,能完成從數(shù)字量輸入到模擬量（以電流形式）輸出的轉換。圖5-41和圖5-42分別為DAC0832的內部結構圖和引腳圖。其主要參數(shù)如下：分辨率為8位（滿度量程的1/256），轉換時間為1μs，基準電壓為+10～-10V，供電電源為+5～+15V，功耗為20mW，與TTL電平兼容。52圖5-41DAC0832內部結構圖53

從圖5-41中可見，在DAC0832中有兩級鎖存器；第一級鎖存器稱為輸入寄存器，它的鎖存信號為ILE；第二級鎖存器稱為DAC寄存器，它的鎖存信號也稱為通道控制信號XFER。因為有兩級鎖存器，所以DAC0832可以工作在雙緩沖器方式下，即在輸出模擬信號的同時，可以采集下一個數(shù)據(jù)。這樣可以有效地提高轉換速度。另外，有了兩級鎖存器以后，可以在多個D/A轉換器同時工作時，利用第二級鎖存器的鎖存信號來實現(xiàn)多個轉換器的同時輸出。54 5-42中各引腳的功能定義如下：

CS——片選信號，它和允許輸入鎖存信號ILE合起來決定WR1是否起作用。

ILE——允許鎖存信號。

WR1——寫信號1，它作為第一級鎖存信號將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器中，WR1必須和CS、ILE同時有效。圖5-42DAC0832引腳圖55 WR2——寫信號2，它將鎖存在輸入寄存器中的數(shù)據(jù)送到8位DAC寄存器中進行鎖存，此時，傳送控制信號XFER必須有效。

XFER——傳送控制信號，用來控制WR2。DI7～DI0——8位數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。IOUT1——模擬電流輸出端，當DAC寄存器中全為1時，輸出電流最大；當DAC寄存器中全為0時，輸出電流為0。IOUT2——模擬電流輸出端，IOUT2為一個常數(shù)與IOUT1的差，即IOUT1+IOUT2=常數(shù)。

圖5-42DAC0832引腳圖56 Rfb——反饋電阻引出端，DAC0832內部已經(jīng)有反饋電阻，所以，Rfb端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣，相當于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸入端和輸出端之間。

UREF——參考電壓輸入端，此端可接一個正電壓，也可接負電壓，范圍為+10～-10V。外部標準電壓通過UREF與T形電阻網(wǎng)絡相連。圖5-42DAC0832引腳圖57 UCC——芯片供電電壓，范圍為+5~+15V，最佳工作狀態(tài)是+15V。

AGND——模擬量地，即模擬電路接地端。

DGND——數(shù)字量地。

DAC0832有以下三種不同的工作方式： （1）直通方式。當ILE接高電平，CS、WR1、WR2和XFER都接數(shù)字地時，DAC處于直通方式，8位數(shù)字量一旦到達DI7～DI0輸入端，就立即加到8位D/A轉換器上被轉換成模擬量。例如在構成波形發(fā)生器的場合，就要用到這種方式，即把要產(chǎn)生基本波形的存在ROM中的數(shù)據(jù)，連續(xù)取出送到DAC去轉換成電壓信號。58

（2）單緩沖方式。只要把兩個寄存器中的任何一個接成直通方式，而用另一個鎖存數(shù)據(jù)，DAC就可處于單緩沖工作方式。一般的做法是將WR2和XFER都接地，使DAC寄存器處于直通方式，另外把ILE接高電平，CS接端口地址譯碼信號，WR1

接CPU系統(tǒng)總線的IO/W，這樣便可以通過一條OUT指令選中該端口，使CS和WR1有效，啟動D/A轉換。59

（3）雙緩沖方式。主要在以下兩種情況下需要用雙緩沖方式的D/A轉換： 其一，需在程序的控制下，先把轉換的數(shù)據(jù)傳入輸入寄存器，然后在某個時刻再啟動D/A轉換。這樣可以做到數(shù)據(jù)轉換與數(shù)據(jù)輸入同時進行，因此轉換速度較高。為此，可將ILE接高電平，WR1和WR2均接CPU的IO/W，CS和XFER分別接兩個不同的I/O地址譯碼信號。執(zhí)行OUT指令時，WR1和WR2均變?yōu)榈碗娖?。這樣，可先執(zhí)行一條OUT指令，選中CS端口，把數(shù)據(jù)寫入輸入寄存器；再執(zhí)行第二條OUT指令，選中XFER端口，把輸入寄存器內容寫入DAC寄存器，實現(xiàn)D/A轉換。60

圖5-43是DAC0832工作于雙緩沖方式下，與有8位數(shù)據(jù)總線的微機相連的邏輯圖。其中，CS的口地址為320H，XFER的口地址為321H。當CPU執(zhí)行第一條OUT指令時，選中CS端口，選通輸入寄存器，將累加器中的數(shù)據(jù)傳入輸入寄存器。再執(zhí)行第二條OUT指令，選中XFER端口，把輸入寄存器的內容寫入DAC寄存器，并啟動轉換。執(zhí)行第二條OUT