单片机及其应用和转换

1、单片机及其应用和转换第1页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二控制系统模型执行部件放大驱动控制对象微型计算机A/D转换器采样保持多路开关信号处理信号处理信号处理传感器1传感器2传感器3I/O接口D/A转换器第2页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二D/A转换器的基本原理D/A基本工作原理模拟转换基准电压数字开关控制数字接口基准电压电流Ii运算放大器模拟电压数字量输入权电阻式D/A转换器T型电阻网络D/A转换器第3页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二D/A转换器的基本原理 权电阻式D/A转换器I0I1I2In-12n-1RVrefd0d1d

2、2dn-1R22n-3R2n-2RIoutRfVout+ A-Iout=Ii (i=0n-1)Vout=Ii (i=0n-1)Rf VrefIi =2(n-1-i)R diD=dn-1dn-2d1d0 Ii =2(n-1)R 2i diVref阻值范围大R2R2n-1R第4页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二D/A转换器的基本原理 T型电阻网络di=0 接地di=1 接入放大器虚地ABCDI3I2I1I0RfVOUT_+AVrefRRR2R2R2R2R2Rd0d1d2d3IOUTIout=Ii (i=0n-1)Vout=Ii (i=0n-1)Rf Ii =2nR 2i di

3、Vref第5页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二VrefRRR2RABCD2R2R2R2RI3I2I1I0Vref2RI3=Vref22RI2=Vref23RI1=Vref24RI0=第6页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二D/A转换器的主要参数 分辨率 转换精度 转换速率/建立时间 线性度绝对精度相对精度-满刻度输出与理论输出之间的差异-任意二进制输出与理论值之间的差异- 衡量单位：LSB，应1/2LSB- 能够分辨的最小模拟量输出- 位数表示，n位，最低位LSB对应电压1/2n满量程- 二进制数输入到转换完成所需时间，电流建立时间输出达到终值相差1/

4、2LSB范围内- D/A转换实际曲线与理想曲线之间的最大偏差根据T型电路网络计算公式第7页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用DAC0832 简介分辨率：8位输出类型：电流增益温度系数：0.02%单电源供电：+5V+15V功耗：20mw转换速度：约1us第8页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用1.DAC0832 内部结构DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI78位输入锁存器LE18位DAC锁存器LE2ILE&CSWR1&XFERWR28位DA转换器VrefIout1Iout2RfbRf两级锁存器T型电阻网络第

5、9页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用管脚及功能说明DAC0832CSWR1WR2AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGNDVCCILEXFERDI4DI5DI6DI7Iout2Iout1I.数字量输入线DI0DI7II.模拟量输入线Iout1、Iout2III.模拟量相关管脚Vref、Rfb、AGNDIV.锁存器锁存管脚CSWR1WR2ILEXFER输入锁存器（1st）转换锁存器（2nd）两级锁存器怎么用？LE1=ILECSWR1LE2=XFERWR1第10页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用DAC0

6、832管脚说明Iout1:各开关向1闭合的各位权电流汇集输出端。Iout2 :各开关向0闭合的各位权电流汇集输出端。Vref :参考电压输入端，-10V+10V之间。Rfb:反馈电阻连接端。 ILE：允许输入锁存信号 XFER：传送控制信号 AGND：模拟地/数字地应分别连接，然后再共接第11页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用DAC0832的工作方式 输出直通方式不使用锁存器 一级锁存器方式 二级锁存器方式所有的锁存信号有效CSWR1WR2XFER接地ILE接高电平使用输入锁存器（1st）WR2XFER有效CSWR1ILE控制信号使用转换锁存器（2nd

7、）WR2XFER控制信号WR1ILE有效CS输入锁存器（1st）转换锁存器（2nd）CSWR1ILE控制信号WR2XFER控制信号端口1端口2端口地址译码第12页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V输出直通方式端口地址译码DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5VWR只使用第1级输入锁存器第13页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用使用2级锁存器DAC0832D0D7-+

8、Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V端口1地址译码WR端口2地址译码第14页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用EX:使用D/A转换器构造一个波形发生器，整个电路由DAC0832、双运算放大器LM358和地址译码电路组成。DAC0832工作在单缓冲工作方式，WR2和XFER接地。DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V端口地址译码WRVref-+5V端口地址360H第15页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二DAC0832及应用矩形波 三角波 梯形波

9、最大值最小值跳变渐变到达最大/最小值后不保持高电平低电平MOV A,#0HMOVX DPTR,ACALL DELAYCPL ASJMP AGNMOVX DPTR,A矩形波MOV DPTR,#360HAGN:第16页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二A/D转换器基本原理A/D转换器常用转换方法逐次逼近法双积分法逐次逼近的A/D转换器原理SARVst控制逻辑与时序D/A转换器输出锁存器EOCOE+Vref-VrefVinSTARTCLKD0D7比较器+-比较器逐次比较寄存器第17页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二A/D转换器 ADC0809GND Vref

10、-D1 D2IN3 IN2IN4 IN1IN5 IN0IN6 ADDAIN7 ADDBSTART ADDC EOC ALED3 D7OE D6CLK D5VCC D4Vref+ D0ADC0809 8位A/D转换器，逐次逼近结构 8通道多路开关输入切换电路 电源+5V,Vref=+5V Vin范围:单极性0+5V 每次转换时间：100S 60个时钟周期, fmax=640KHz (推荐CLK=500KHz) 转换结果输出控制方式： 查询方式或者中断方式28脚DIP封装图第18页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二A/D转换器 ADC0809GND Vref-D1 D2IN3

11、IN2IN4 IN1IN5 IN0IN6 ADDAIN7 ADDBSTART ADDC EOC ALED3 D7OE D6CLK D5VCC D4Vref+ D0ADC0809 管脚功能说明： MCU端 外部输入端IN0IN7 外部模拟信号输入， 共8路D0D7 转换得到数字量输出端ADDAADDC 8路输入地址选择位ALE 地址选择位锁存信号START 转换启动信号EOC 转换完毕信号OE 转换结果读取控制信号 系统管脚 CLK 时钟信号，=640KHz Vref 参考电压第19页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二A/D转换器 ADC0809ADC0809与51单片机的连接方法MCS-51ADC 0809锁存器74LS373ALEP2.08DQ0ALECLKADDAD0-D7GOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDCINT1EOC11Fosc=6MHz2口地址可以为：0FE000FE07H 也可为： 0FEF00FEF7H中断处理第20页，共23页，2022年，5月20日，2点41分，星期二A/D转换器 ADC0809ADC0809控制方法向对应口地址写数据等待/查询EOC就绪从对应口地址读取数据;选择采集通道MOV DPTR,#0FFE0HMOV A,#0HMOVX DPTR,AJNB IE1，