第2章输入输出接口与过程通道2

第2章输入输出接口与过程通道2.1总线技术2.2总线扩展技术2.3数字量输入输出接口与过程通道2.4模拟量输入接口与过程通道2.5模拟量输出接口与过程通道2.6基于串行总线的计算机控制系统硬件技术2.7硬件抗干扰技术本节主要内容A/D转换器A/D转换器接口技术2.4模拟量输入接口与过程通道2.4模拟量输入接口与过程通道2.4.1模拟量输入通道的组成模拟量输入通道的任务是把系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。由图可知，模拟量输入通道一般由I/V变换，多路转换器，采样保持器，A/D转换器，接口及控制逻辑等组成。图2.14模拟量输入通道的组成结构2.4.2信号调理和I/V变换

1.信号调理电路信号调理电路将传感器的非电量或非标准电信号转换成标准电信号。常用的手段有变换、放大、滤波、线性化、补偿等。

1）非电信号检测---不平衡电桥 激励源接哪里？ 输出从何处得到？

R2=R3，R1=100Ω

，

Rpt=100Ω(0℃)

电桥处于什么状态，输出是多少？ 温度变化时，铂电阻阻值热电阻测温电桥热电阻连接导线产生测量误差及消除方法

热电阻的连接导线很长时，采用两线制则将导线电阻计入测量桥臂，引起测温误差。采用三线制接线则会抵消导线电阻的影响。 要求三根线要等长度、等线经、同质材料。

补偿原理是什么？

三线制接线，引线A和引线B分别处于不同的桥臂，导线电阻及其温度变化会相互抵消。热电阻三线制接线图R3R2R12）信号放大电路

信号放大是最常用的调理电路。传感器输出信号达不到标准电平，必须放大。放大器一般均由运放构成。 运放选择：精度（失调及失调温漂），速度(带宽)，摆幅（电源电压范围），共模抑制比。2）信号放大电路 （1）采用ILC7650的前置放大电路

ILC7650是自校零低失调电压放大器。 失调电压Vos：0.7uV，失调温漂0.01uV/℃;

输入电阻106MΩ，单位增益带宽2MHz； 输出摆幅-4.85V～4.95V，增益1-500；

CMRR130dB

ILC7650的前置放大电路（2）AD526可编程仪用放大器

①

AD526一般介绍

AD526是单端、单芯片软件可编程增益放大器。有1、2、4、8、16五种增益。它含有放大器、电阻网络和TTL兼容的锁存输入，无需外部器件即可工作。低增益误差和低非线性度使AD526非常适合需要可编程增益的精密仪器应用。 增益为16时，小信号带宽为350kHz。FET输入级的偏置电流低至50pA。利用激光调整技术，可保证最大输入失调电压为0.5mV。增益在1、2、4时，增益误差低至0.01%。(VOF)(VOS)/CLKA0A2②

AD526引脚DGND

数字地AGND1

模拟地1

AGND2

模拟地2③AD526内部结构图④

AD526工作模式

透明模式（CLK接地） 引脚B=1，CS=0，A2A1A0

的值决定放大器增益。增益随A2A1A0变化。

锁存模式(CLK由逻辑控制)

引脚B=1，CS=0，A2A1A0

的值在CLK=1时被锁存；当

CLK=0时，锁存解除。易于与 CPU接口。⑤增益控制表

⑥

AD526基本接法DGNDCSAGND2AGND1BVOFVOS2.I/V变换功能：将变送器输出的标准信号0～10mA或4～20mA，变换成标准0～5V电压信号。1.无源I/V变换 无源I／V变换主要是利用无源器件电阻来实现，并加滤波和输出限幅等保护措施。滤波保护输入：0～10mA输出：0～5V

电阻值：R1=100Ω R2=500Ω(精密电阻)输入：4～20mA输出：1～5V电阻值：R1=100Ω，

R2=250Ω(精密电阻）2.有源I/V变换

有源I／V变换由运算放大器、电阻等组成。同相放大电路，把电阻R1上产生的输入电压变成标准的输出电压。输入：0～10mA，输出：0～5V电阻值：R1=200Ω,R3=100K,R4=150K,A=2.5输入：4～20mA，输出：1～5V电阻值：R1=200Ω,R3=100K,R4=25K,A=1.25

同相放大电路的放大倍数为输入电流I在取样电阻R2上产生电压，就是运放1的输出，VO1=-IR2。运放2将VO1反相，并给予一定的增益。V=-VO1*Rf/R3=I（R2/R3）*Rf令R2=250Ω，R3=1kΩ，Rf=4.7kΩ可调I=0～10mA，Rf=2KΩ，V=0～5V。I=4～20mA，Rf=1KΩ，V=1～5V。

2.4.3

多路转换器

功能：将各个输入信号依次地或随机地连接到公用放大器或A/D转换器上。

要求：开路电阻无穷大、导通电阻无穷小、切换速度快、噪音小、寿命长、工作可靠。常用的多路开关都采用电子开关，如CD4051，AD7501。导通电阻：VDD-VEE=15V，输入幅值15Vp-p，导通电阻为80Ω。漏电流：VDD-VEE=10V，漏电流为10pA，2.4.4采样、量化及采样／保持器1.信号的采样按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，转变成在时刻0，T，2T，…kT的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程.采样信号是一个离散的模拟信号.采样周期:T采样宽度:

香农采样定理:f≥2fmax实际应用:f≥(5～10)fmax图2.22信号的采样过程2、量化

所谓量化，就是采用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。将采样信号转换为数字信号的过程称为量化过程，执行量化动作的装置是A/D转换器。字长为n的A/D转换器把Ymin～Ymax范围内变化的采样信号，变换为数字0～2n-1，其最低有效位（LSB）所对应的模拟量q称为量化单位。2.3模拟量输入通道例:12位A/D转换器,V=10.24V量化误差:3.采样保持器(1)孔径时间和孔径误差的消除在模拟量通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字量总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需要的时间称之为孔径时间。对于模拟信号来说，孔径时间决定了每一个采样时刻的最大转换误差，即为孔径误差。

孔径误差的百分数和信号频率成正比，为了确保A/D转换精度，使它不低于0.1%，限制信号频率范围3.采样保持器(2)采样保持原理

A/D转换过程（即采样信号的量化过程）需要时间，这个时间称为A/D转换时间。在采样期间，如果输入信号变化较大，就会引起转换误差。所以在一般情况下采样信号都不直接送到A/D转换器，还需加保持器作信号保持。

采样保持器的基本组成:由输入输出缓冲器A1，A2和采样开关K，保持电容CH等组成。3.采样保持器（3）常用的采样保持器常用的集成采样保持器有LF398、AD582等，LF398的采样控制电平为“1”，保持电平为“0”，AD582相反。2.4.5

模拟量输入通道模板应用举例PCL-813B是研华公司的ISA总线数据采集卡。

主要特点：

32路单端模拟量输入

500V

DC

隔离保护

12位逐次比较式A/D转换器ADC574A/1674

程序控制A/D触发及数据传输

双极性输入：

±5V,

±2.5V,±1.25V,±0.625V

单极性输入：

0-10V,0-5V,0-2.5V,0-1.25V

1．模板组成框图2.4.5模入通道模板总线接口：A9-A0经总线驱动到译码器。D7-D0用总线收发器驱动。译码电路输出“启动START”，“读结果低字节RDL”，“读结果高字节RDH”2．寄存器地址2.4.5模入通道模板1）寄存器地址分配 基地址+04：A/D转换结果低字节（只读） 基地址+05：A/D转换结果高字节（只读） 基地址+09：增益控制（只写） 基地址+10：多路转换控制（只写） 基地址+12：A/D转换软件触发2）寄存器格式（1）A/D转换结果DRDY：数据准备，“0”准备好(2)增益控制2.4.5模入通道模板（3）通道选择

C4C3C2C1C0=00000，选通道0 C4C3C2C1C0=11111，选通道31（4）软件触发 写入任意内容均可。3.程序设计举例软件触发启动A/D转换，查询DRDY，DRDY=0时读结果。编程步骤：①设置增益[base+09]]②设置通道加延时（5us以上）[base+10]③软件触发加延时（20us以上）[base+12]④查询DRDY[base+05]⑤读结果[base+04][base+05]2.4.5模入通道模板

C程序：

inti,adch,adcl,chno; outportb(0x229,0x01); //增益2：0-5V输入

for(i=0;i<20;i++); //延时

outportb(0x22a,chno); //写通道号

for(i=0;i<50;i++); //延时

outportb(0x22c,0); //启动A/D do{ adch=inportb(0x225); //读DRDY所在寄存器

}while((adch&0x10)==0x10);//DRDY=1，继续查询

adch=inportb(0x225); //读高位结果

adcl=inportb(0x224); //读低位结果

i=(adch&0x0f)*256+adcl //计算A/D的数值

汇编程序：

MOV DX,0229H ;置增益寄存器地址

MOV AL,01H ;增益2：0-5V输入

OUT DX,AL CALL L1 ;调延时5us MOV DX,022AH ;置通道选择寄存器地址

MOV AL,00H ;写通道号

OUT DX,AL CALL L2 ;调延时20us MOV DX,022CH ;置软件触发寄存器地址

MOV AL,00H ;启动A/D OUT DX,AL

MOV DX,0225H ;置状态寄存器地址POLLING: IN AL,DX ;读状态数据

TEST AL,00010000B ;测试状态位

JNZ POLLING ;DRDY=1，继续查询

MOV DX,0225H ;置高位结果寄存器地址

IN AL,DX ;读结果高位

AND AL,0FH ;屏蔽出高4位结果

MOV BH,AL ;存入BH MOV DX,0224H ;置低位结果寄存器地址

IN AL,DX ;读结果低位

MOV BL,AL ;存入BL2.4.2信号调理和I/V变换1.信号调理电路信号调理电路主要通过非电量的转换、信号的变换、放大、滤波、线性化、共模抑制及隔离等方法，将非电量和非标准的电信号转换成标准的电信号。信号调理电路是传感器和A/D之间以及D/A和执行机构之间的桥梁，也是测控系统中重要的组成部分。2.4.2信号调理和I/V变换1.信号调理电路（1）非电信号的检测-不平衡电桥将电阻、电感、电容等参数的变化变换为电压或电流输出的一种测量电路。图2.15热电阻测量电桥电路图2.16热电阻三线制接线图2.4.2信号调理和I/V变换（2）信号放大电路(略)

1)基于ILC7650的前置放大电路2.4.2信号调理和I/V变换1.信号调理电路(略)2）AD526可编程仪用放大器AD526是可通过软件对增益进行编程的单端输入的仪用放大器，器件本身所提供的增益是xl、x2、x4、x8、x16等五挡。它是一个完整的包括放大器、电阻网络和TTL数字逻辑电路的器件，使用时不需外加任何元件就可工作。

A/D转换器的作用是将模拟量转换为数字量，它是模拟量输入通道的核心部件，是模拟系统和计算机之间的接口。LSB：数字量的最低有效位，对应于满量程输入的1/2n。分辨率：通常用数字量的位数n（字长）来表示，若n＝8，满量程输入为5.12V，则LSB对应于模拟电压转换时间：从发出转换命令信号到转换结束信号有效的时间间隔，即完成n

位转换所需要的时间。

A／D转换器的主要技术指标2.4.5A/D转换器及其接口技术线性误差：在满量程输入范围内，偏离理想转换特性的最大误差定义为线性误差。线性误差常用LSB的分数表示，如1/2LSB、1/4LSB等。转换量程：所能转换的模拟量输入电压范围，如0～5V，0~10V，－5V～十5V等。转换精度：绝对精度指满量程输出情况下模拟量输入电压的实际值与理想值之间的差值；相对精度指在满量程已校准的情况下，整个转换范围内任一数字量输出所对应的模拟量输入电压的实际值与理想值之间的最大差值。转换精度用LSB的分数值来表示。逐次逼近式：转换速度快、精度高双斜积分式：抗干扰能力强常用的A/D转换方式将电压转换为时间或频率每一位输入电压与内置D/A进行比较2.4.5A/D转换器及其接口技术1.8位A/D转换器ADC0809(1)8通道模拟开关及通道选择逻辑

(2)8位A/D转换器

(3)三态输出锁存缓冲器2．12位A/D转换器AD574A(1)12位A/D转换器

(2)三态输出锁存缓冲器

(3)控制逻辑3.AD574A/1674与PC总线工业控制机接口1.8位A/D转换器ADC08098路ADC0809的内部逻辑结构和引脚

2.4.5A/D转换器及其接口技术图2.26ADC0809的逻辑结构框图ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器，转换时间为100us左右，线性误差为1/2LSB。ADC0809由：

8通道模拟开关、通道选择逻辑（地址锁存与译码）、8位A/D转换器及三态输出锁存缓冲器组成2.4.5A/D转换器及其接口技术（1）8通道模拟开关及通道选择逻辑该部分的功能是实现8选1的操作，通道选择信号C、B、A与所选通道之间的关系如下：2.4.5A/D转换器及其接口技术（2）8位A/D转换器

8位A/D转换器对选送到输入端的信号Vin进行转换，转换的结果D存入三态输出锁存缓冲器

2.4.5A/D转换器及其接口技术

在START引脚发一个启动转换命令(正脉冲)后开始转换，经100us左右转换结束(CLK为640kHz)。转换结束时，EOC信号由低电平变为高电平，通知CPU读结果。ADC0809的转换时序图（3）三态输出锁存缓冲器该部分用于存放转换结果D，输出允许信号OE为高电平时，D由DO7~DO0上输出；OE为低电平输入时，数据输出线DO7~DO0为高阻态。ADC0809的转换时序图2.4.5A/D转换器及其接口技术1、ADC0809与PC总线工业控制机接口8255A的A组和B组都工作于方式0，ADC0809与PC机接口2.4.5A/D转换器及其接口技术A口输入(端口A为输入口)C口(上半部分为输入PC4～PC7输入

下半部分为输出口PC0～PC3输出)PC3---START,ALEEOC---OE,PC7PC2---CPC1---BPC0---A1、ADC0809与PC总线工业控制机接口ADC0809的ALE与START引脚相连接，将PC0~PC2输出的3位地址锁存入ADC0809的地址锁存器并启动A/D转换。ADC0809的EOC输出信号端同OE输入控制端相连接，当转换结束时，开放数据缓冲器EOC信号还连接到PC7，CPU通过查询PC7的状态而控制数据的输入过程ADC0809与PC机接口2.4.5A/D转换器及其接口技术程序设计

8路模拟量采集的程序设计。假定在主程序中已完成对8255A的初始化编程，并已装填了ES和DS，使它们有相同的段基值。8255A的端口地址：2C0H---A口，2C1H---B口 2C2H---C口,2C3H---控制口采集子程序：ADC0809PROCNEAR MOVCX，8 ；8路计数器初值

CLD ；清方向位

MOVBL，00H ；模拟通道初值地址存BL LEADI，DATABUF NEXTA：MOVDX，02C2H ；C口地址

MOVAL，BL OUTDX，AL ；送通道地址

INCDX ；控制口地址 MOV AL，00000111B；输出启动信号上沿

OUT DX，AL NOP NOP NOP MOV AL，00000110B；输出启动信号下沿

OUT DX，AL DEC DX ；回C口地址NOSC：IN AL，DX ；读状态

TEST AL，80H ；测试PC7 JNZ NOSC ；EOC＝1，则等待NOEOC：IN AL，DXEOCPC3resetPC3set TEST AL，80H ；测试PC7 JZ NOEOC ；EOC＝0，等待

MOV DX，02C0H ；A口地址

IN AL，DX ；读转换结果

STOS DATABUF ；存结果

INC BL ；修改模拟通道地址

LOOP NEXTA ；CX-1<>0,返回

RETADC0809 ENDPEOC2.

12位A/D转换器AD574AAD574A是一种高性能的12位逐次逼近式A/D转换器

图2.12AD574A的原理结构2.4.5A/D转换器及其接口技术AD574A引脚排列图①AD574A是高性能的12位逐次逼近式A／D转换器，转换时间约为25us，线性误差为1/2LSB。②AD574A内部集成有时钟源，基准电压源和三态输出 锁存器，因此使用方便，可直接和微机接口，不需 要外接时钟电路。③AD574A的输入模拟电压既可是单极性也可是双极性。④AD574A的数字量的位数可以设定为8位，也可设定为12位。结构特点12位A/D转换器的模拟输入可以是单极性的也可以是双极性的。模拟输入信号的编程如下（1）12位A/D转换器2.4.5A/D转换器及其接口技术单极性时:BIPOFF接0V，双极性时:BIPOFF接10V。量程:10V(-5V～＋5V)，输入信号接至10VIN；

20V(-10V～+10V),输入信号接至20VIN。量化单位:10V时,10V／212＝2.44mV20V时,20V／212＝4.88mV。图2.28是AD574A的单、双极性应用时的线路连接方法，以及零点和满度调整方法。

（a）单极性（b）双极性图2.28AD574A的输入信号连接方法2.4.5A/D转换器及其接口技术REFINREFOUT10V（2）三态输出锁存缓冲器该缓冲器用于存放12位转换结果D。D的输出方式有两种，引脚12/8=1时，D的D11~D0并行输出，12/8=0时D的高8位D11~D4与低4位D3~D0分时输出

（3）控制逻辑控制逻辑的任务包含：启动转换、控制转换过程和控制转换结果D的输出。控制信号的作用如下表2.4.5A/D转换器及其接口技术+5V接地×片选D3D2D1D0D11D10---D5D4启动与读操作时序如图：STS为AD574A的状态输出信号。启动后，STS为高电平表示正在转换；25us后转换结束，STS为低电平。CPU可用查询方式或中断方式了解转换过程是否结束。AD574A的工作时序2.4.5A/D转换器及其接口技术STS=1,正在转换启动:CS=0,CE=1,R/C=0然后CS=1,CE=0

读结果：CS=0,CE=1,R/C=1然后CS=1,CE=0

80A0接地工作于12位转换方式，12/8控制引脚和+5V相连接，为12位读出方式。单极性模拟输入。3.AD574A与PC总线工业控制机接口

8255A的A口和B口都工作于方式0（输入）7（1）经8255与PC机连接软件设计下面给出上述接口启动和读取AD574A数据的程序段，仍假定已完成对8255A的初始化编程，8255A地址为2C0H～2C3H。转换结果存放与BX中,12位数右对齐。

MOVDX，02C2H ;C口地址MOVAL，00H ;使CE,为低电平OUTDX，ALNOPNOPMOVAL，04H ;使CE=1,启动转换OUTDX，ALNOPNOPMOVAL，03H ；使CE＝0，OUTDX，ALPOLLING： INAL，DX ；查询STS状态

TESTAL，80H JNZPOLLING ；STS＝1，则等待

MOVAL，01H ；使,CE=0 OUT DX，AL NOP MOV AL，05H ；使CE＝1，允许读出

OUT DX，AL MOV DX，02C0H ；指向A口地址

IN AL，DX ；读A口

AND AL，0FH ;屏蔽出DBll～DB8(结果高4位) MOV BH，AL INC DX ;B口地址

IN AL，DX ；读DB7～DB0(结果低8位) MOV BL，AL INC DX ;C口地址

MOV AL，03H ；使CE=0，

OUT DX，AL ；结束读出操作（2）直接与PC连接

12/8接地：8位，4位分时输出。 Y0接CS：地址选通（基地址）。

SA1接R/C：读写选择，SA0接A0

：12位启动与读取高低位结果

IOR和/IOW控制CE。

STS经反相接 中断请求。

60

端口地址：

启动

BASE+0，(R/C=0，A0=0)

读高8位

BASE+2，(R/C=1，A0=0)

读低4位

BASE+3，(R/C=1，A0=1)（1）启动子程序

ADSTART:MOVDX，BASE+0；12位转换

OUTDX，AL ；启动转换

NOP RET（2）读数子程序

ADREAD:MOVDX，BASE+2；读高8位地址

INAL，DX ；读到AL中

MOVAH，AL ；转存AH MOVDX，BASE+3；读低4位地址

INAL，DX ；读到AL中

RET

结果在哪里?2.4.6模拟量输入通道模板举例图2.30PCL-813B数据采集卡组成框图2.4.5

模拟量输入通道模板应用举例PCL-813B是研华公司的ISA总线数据采集卡。

主要特点：

32路单端模拟量输入

500V

DC

隔离保护

12位逐次比较式A/D转换器ADC574A/1674

程序控制A/D触发及数据传输

双极性输入：

±5V,

±2.5V,±1.25V,±0.625V

单极性输入：

0-10V,0-5V,0-2.5V,0-1.25V

2.4.6模拟量输入通道模板举例PCL-813B的寄存器地址(p46)程序设计举例

PCL-813BA/D转换基于查询方式，由软件触发。A/D转换器被触发后，利用程序检查A/D状态寄存器的数据准备位（DRDY）。如果检测到该位为“1”，则A/D转换正在进行。当A/D转换完成后；该位变为低电平，此时转换数据可由程序读出。1．模板组成框图2.4.5模入通道模板总线接口：A9-A0经总线驱动到译码器。D7-D0用总线收发器驱动。译码电路输出“启动START”，“读结果低字节RDL”，“读结果高字节RDH”2．寄存器地址2.4.5模入通道模板1）寄存器地址分配 基地址+04：A/D转换结果低字节（只读） 基地址+05：A/D转换结果高字节（只读） 基地址+09：增益控制（只写） 基地址+10：多路转换控制（只写） 基地址+12：A/D转换软件触发2）寄存器格式（1）A/D转换结果DRDY：数据准备，“0”准备好(2)增益控制2.4.5模入通道模板（3）通道选择

C4C3C2C1C0=00000，选通道0 C4C3C2C1C0=11111，选通道31（4）软件触发 写入任意内容均可。3.程序设计举例软件触发启动A/D转换，查询DRDY，DRDY=0时读结果。编程步骤：①设置增益[base+09]]②设置通道加延时（5us以上）[base+10]③软件触发加延时（20us以上）[base+12]④查询DRDY[base+05]⑤读结果[base+04][base+05]2.4.5模入通道模板

C程序：

inti,adch,adcl,chno; outportb(0x229,0x01); //增益2：0-5V输入

for(i=0;i<20;i++); //延时

outportb(0x22a,chno); //写通道号

for(i=0;i<50;i++); //延时

outportb(0x22c,0); //启动A/D do{ adch=inportb(0x225); //读DRDY所在寄存器

}while((adch&0x10)==0x10);//DRDY=1，继续查询

adch=inportb(0x225); //读高位结果

adcl=inportb(0x224); //读低位结果

i=(adch&0x0f)*256+adcl //计算A/D的数值

汇编程序：

MOV DX,0229H ;置增益寄存器地址

MOV AL,01H ;增益2：0-5V输入

OUT DX,AL CALL L1 ;调延时5us MOV DX,022AH ;置通道选择寄存器地址

MOV AL,00H ;写通道号

OUT DX,AL CALL L2 ;调延时20us MOV DX,022CH ;置软件触发寄存器地址

MOV AL,00H ;启动A/D OUT DX,AL

MOV DX,0225H ;置状态寄存器地址POLLING: IN AL,DX ;读状态数据

TEST AL,00010000B ;测试状态位

JNZ POLLING ;DRDY=1，继续查询

MOV DX,0225H ;置高位结果寄存器地址

IN AL,DX ;读结果高位

AND AL,0FH ;屏蔽出高4位结果

MOV BH,AL ;存入BH MOV DX,0224H ;置低位结果寄存器地址

IN AL,DX ;读结果低位

MOV BL,AL ;存入BL2.5模拟量输出接口与过程通道2.5.1模拟量输出通道的结构型式

1.一个通道设置一个数/模转换器的形式

2.多个通道共用一个数/模转换器的形式D/A转换器及其接口技术D/A转换器D/A转换器接口技术本节主要内容D/A转换器定义

D/A转换器是指将数字量转换成模拟量的器件或装置。D/A转换器的种类按数字量输入方式： 并行输入和串行输入按模拟量输出方式： 电流输出和电压输出按D/A转换的分辩率： 低分辩率、中分辩率和高分辩率D/A转换器性能指标

分辨率：通常用D/A转换器二进制数的位数来表示， 如8位、10位、12位。分辨率为n位，表示 D/A转换器输入二进制数的最低有效位LSB与 满量程输出的l／2n相对应。稳定时间：输入数字信号的变化量是满量程时，输出模 拟信号达到离终值1/2LSB所需的时间。一 般为几μs。线性误差：在满量程输入范围内，偏离理想转换特性的 最大误差定义为线性误差。2.5.18位D/A转换器接口技术

1.8位转换器芯片DAC08321）DAC0832内部原理框图VREFIOUT2IOUT1RFBAGNDDGNDVCC8位DAC转换器8位DAC寄存器8位输入寄存器LE1LE2当LE1=1时，Q=D当LE1=0时，锁存数据（MSB）DQDQ（LSB）DI7DI0ILECSWR1XFERWR2主要组成部分：

8位输入寄存器

8位DAC寄存器

8位DAC转换器选通控制电路2）主要引脚功能：DI0～DI7：数据输入线;Iout1、Iout2：模拟电流输出端；ILE：输入锁存允许；CS：片选；WR1、WR2：写选通；XFER：传送控制。2.5.18位D/A接口技术3）DAC0832的主要技术指标：（1）分辨率 8位（2）电流建立时间 1μS（3）低功耗 20mW（4）单一电源 +5～+15V4）DAC0832的工作方式

a.直通方式b.单缓冲方式单缓冲方式就是使DAC0832的两个输入寄存器中有一个处于常通状态，而另一个处于受控锁存的方式。有两种方案：①DAC寄存器常通，ILE=1，CS,WR1作控制。②8位输入寄存器常通,XFER,WR2作控制。一般将XFER,WR2接低电平,ILE=1,CS接地址译码,往WR1发负脉冲即把数据线的信息存入DAC转换器。

直通方式使DAC0832的两个输入寄存器都处于常通状态。只要ILE=1，CS，WR1，WR2,XFER接低电平，则DAC转换器直接与数据总线相连。微机系统中较少采用,一般用于连续反馈系统。2.5.18位D/A接口技术c.双缓冲工作方式

在要求多个D/A转换器同步工作(多个模拟输出同时改变)时，才将DAC0832接成双缓冲工作方式。双缓冲方式的安排是把第一级输入寄存器做准备数据用，第二级DAC寄存器作为统一控制用。即令各芯片的ILE=1,XFER=0,CS接地址译码器分配的地址,分别往各片WR1发负脉冲存数据至相应输入寄存器,然后统一往WR2发负脉冲把数据同时打入DAC寄存器，则各D/A转换器输出端就同时改变模拟输出量。2.5.18位D/A接口技术2.8位D/A转换器与PC总线工控机接口

硬件电路：由DAC0832、运算放大器组成。工作在单缓冲寄存器方式。Y0为低，IOW为低时，数据总线D0～D