第12章数摸转换

1、 主要内容主要内容: 数数/模（模（D/A）转换器）转换器 模模/数（数（A/D）转换器）转换器 采样保持电路采样保持电路 什么是什么是A/D转换转换? D/A转换转换?模模/数数(A/D)和数和数/模模(D/A)转换技术主要用转换技术主要用于计算机控制和测量仪表中。于计算机控制和测量仪表中。 T型权电阻网络输入数码输入数码Xp=a12-1+a22-2+an2-n V V0 0= -U= -U0 0R R0 0/R/Ri i= - U= - Un nX Xp p 9-2-1 . 数数/模转换器的性能指标模转换器的性能指标 1).分辨率分辨率:8位位:分辨率分辨率1/255 2).线性度线性度:

2、 3).转换精度转换精度 4).建立时间建立时间 5).温度系数温度系数 6).电源抑制比电源抑制比 7).工作温度范围工作温度范围 8).失调误差失调误差 9).增益误差增益误差 10).非线性误差非线性误差 9-3 D/A转换器转换器 两类两类: 1).带缓冲器的带缓冲器的D/A转换器转换器 2).不带缓冲器的不带缓冲器的D/A转换器转换器 *.不带数据输入寄存器的不带数据输入寄存器的D/A芯片的使用芯片的使用数据缓冲器数据缓冲器 DAC功能功能: 数字量转换成模拟量数字量转换成模拟量 DAC特点特点: 带数据输入缓冲器带数据输入缓冲器 输出模拟信号输出模拟信号:电流信号电流信号 1.技术

3、指标技术指标 电流建立时间电流建立时间 1us 单电源单电源 +5+15 VREF输入端电压输入端电压: 25V 分辨率分辨率 8位位 功耗功耗 200mW 最大电源电压最大电源电压 17V 2. 0832是电流型是电流型,若需要电压信号若需要电压信号,可用可用运算放大器将电流信号转换成电压信号运算放大器将电流信号转换成电压信号: 1. 单缓冲方式单缓冲方式 适用于一路模拟量输出适用于一路模拟量输出,或多路模拟量或多路模拟量 非同步输出非同步输出. 2.双缓冲方式双缓冲方式 适用于多个适用于多个DAC0832同时输出同时输出. 3. 直通方式直通方式 适用于连续反馈控制线路适用于连续反馈控制线

4、路.DAC0832的外部连接的外部连接例例1:转换一个数据转换一个数据: MOV DX,P-AD MOV AL,BX OUT DX,AL例例2：D/A转换产生一个转换产生一个 踞齿波踞齿波： MOV DX，PORTA MOV AL，0FFHROTATE：INC AL OUT DX，AL JMP ROTATE？ 例例3：D/A转换产生周期性踞齿波转换产生周期性踞齿波：用延时程序：用延时程序控制周期控制周期. MOV DX，PORTA MOV AL，0FFH DON：INC AL OUT DX，AL CALL DELAY JMP DON DELAY PROC NEAR MOV CX，DATA X：

5、 LOOP X RET DELAY ENDP？DEC AL MOV DX，PORT MOV AL，0FFHDON1：INC AL OUT DX，AL CMP AL，0FFH JNZ DON1 DON2：DEC AL OUT DX，AL CMP AL，0 JNZ DON2 JMP DON1 例例2：8255的端口地址的端口地址: 300H303H9. 4. 1 模模/数转换渉及的参数数转换渉及的参数 1. 转换精度转换精度 2. 转换时间转换时间 3. 分辨率分辨率 4. 温度系数和增益系数温度系数和增益系数 5.信噪比信噪比 1. 逐次逼近式逐次逼近式A/D转换转换 2. 双积分式双积分式A/

6、D转换转换 3. 计数式计数式A/D转换转换9 1.技术指标技术指标 电源电压电源电压 6.5V 分辨率分辨率 8位位 时钟频率时钟频率 640HZ 转换时间转换时间 100us 未经调整误差未经调整误差 1/2LSB 和和1LSB 模拟量输入电压范围模拟量输入电压范围 0-5V 功耗功耗 15mW 最大电源电压最大电源电压 17V. 具有可控输出三态门具有可控输出三态门,直接与系统总线相连直接与系统总线相连,由读由读信号信号RD控制三态门的控制三态门的打开打开.ADC0809的特点的特点: 端口地址端口地址:一个一个 ADC0809:8个通道个通道, 每次允许一个通道的模拟每次允许一个通道的

7、模拟量输入并转换成数字量量输入并转换成数字量 通道号的选择通道号的选择,数据线的低数据线的低3位确定位确定.编程方法编程方法: 设设:通道地址为通道地址为:PORT 1.执行输出指令执行输出指令,启动启动ADC0809的的IN3通道通道: MOV AL,03H ;送通道号送通道号 OUT PORT,AL ; 送通道地址送通道地址 2.当转换结束后当转换结束后,执行输入指令执行输入指令,读转换值读转换值 IN AL,PORT 3.转换结束信号转换结束信号EOC可引入中断可引入中断 例题例题1:设设EOC接接8259的的IR7:试编写连续转换试编写连续转换8 8个通个通道的模拟量的程序，并将转换值

8、存在道的模拟量的程序，并将转换值存在DATDAT开始的单开始的单元中。元中。主程序：主程序： CLIMOV BL，0 ；0通道号送通道号送BLMOV SI，0 ；设存放转换值地址指针；设存放转换值地址指针MOV AL，BL ；通道号送；通道号送ALOUT ADC0809，AL ；从从0通道开始，启动通道开始，启动A/D转换；转换；NOPNOPSTI.IR7中断服务程序中断服务程序:INT-AD ： IN AL,ADC0809 ;读读A/D转换值转换值 MOV DATSI,AL ;存入存入DAT中中 INC BL INC SI CMP BL,8 JZ EXIT MOV AL,BL ;若未完成若未

9、完成8个通道的转换个通道的转换, ;则启动下个则启动下个A/D转换转换,否则返回否则返回 OUT AD0809,AL ;启动下个启动下个A/D通道通道 STI EXIT: IRET 设设IR7的类型号为的类型号为0FH. 设置中断向量设置中断向量: 0FH 4=3CH 0FH 4+2=3EHCLIPUSH DSXOR AX,AX MOV DS,AXMOV AX,OFFSET INT-ADMOV WORD PTR 003CH,AXMOV AX,SEG INT-ADMOV WORD PTR 003EH,AXPOP DSSTI例题例题2.设设EOC接接8255的的PA0:试编写连续转换试编写连续转换

10、8 8个通道的个通道的模拟量的程序，并将转换值存在模拟量的程序，并将转换值存在DATDAT开始的单元中。开始的单元中。 MOV AL,10010000B ; 8255A口方式口方式0，输入，输入 OUT 8255-COTR,AL MOV BL，0 ；0通道号送通道号送BL MOV SI，0 ；设存放转换值地址指针；设存放转换值地址指针 ST: MOV AL，BL ；通道号送；通道号送AL OUT AD0809，AL ；从；从0号通道开始，启动号通道开始，启动A/D转换转换 NOP L: IN AL, 8255-A ；读；读8255A口的值口的值 TEST AL,01H ;测转换结束信号测转换结

11、束信号PA0=1? JNZ L IN AL,AD0809 ;读读A/D转换值转换值 MOV DATSI,AL ;存入存入DAT中中 INC BL INC SI CMP BL,8 JZ EXIT JMP ST ;若未完成若未完成8个通道的转换个通道的转换, ;则启动下个则启动下个A/D转换转换,否则返回否则返回 EXIT: HLT 分辨率分辨率:8位位 内部有输出三态门内部有输出三态门,不可控不可控 AD570不能直接与不能直接与CPU数据总线相连数据总线相连. 工作过程工作过程: 启动转换信号启动转换信号B/C下降沿有效下降沿有效; 转换结束信号转换结束信号DR低电平有效低电平有效. 当转换结

12、束后当转换结束后,内部输出三态门内部输出三态门自动自动打开打开,数据出现数据出现在数据输出线上在数据输出线上 1.程序查询程序查询 2.中断方式中断方式 3.CPU等待方式等待方式 4.固定延迟方式固定延迟方式转换结束启动转换思考题思考题: :第第9章章 思考题思考题: 每隔每隔2秒定时循环采样秒定时循环采样ADC0809的的8个个通道的模数转换值通道的模数转换值,并存并存DAT开始的单元开始的单元.1）用）用8253作定时器作定时器,假设通道假设通道2输入计数时钟输入计数时钟信号频率信号频率fCLK2=1000Hz,方式方式3,定时定时2秒。输秒。输出信号出信号OUT2接接8259的的IR7

13、，控制，控制ADC0809的启动。的启动。2）ADC0809的转换结束信号的转换结束信号EOC接接8259的的IR5。 写出写出8253初始化程序及两个中断服务初始化程序及两个中断服务程序主要程序片断程序主要程序片断.；8253初始化程序初始化程序：MOV AL，10 11 0110B ；通道；通道2，方式，方式3OUT 8253-COTR，ALMOV AX，2000 ；n=f*t=1000*2OUT 8253-2，ALMOV AH，ALOUT 8253-2，AL MOV BL,0MOV SI,0.STI ;IR7中断服务中断服务(启动启动AD转换转换)程序程序:IR7-START : MOV AL,BL OUT AD0809,A