第10章-模拟接口DA-2

第10章

A/D及D/A转换器教学重点

ADC0809及其与主机的连接

DAC0832及其与主机的连接模拟量与数字量模拟量——连续变化的物理量数字量——时间和数值上都离散的量模拟/数字转换器ADCDAC数字/模拟转换器模拟输入输出系统数字信号模拟信号现场信号1现场信号2现场信号n微型计算机放大器放大器放大器多路开关低通滤波传感器低通滤波传感器低通滤波传感器A/D转换器采样保持器数字信号受控对象控制信号模拟信号D/A转换器放大驱动电路…10.1

D/A转换器DAC数字/模拟转换器模拟量数字量一、D/A转换的基本原理数字量→按权相加

→模拟量1101B＝1×23＋1×22＋0×21＋1×20＝13实际转换中一般采用T型网络将数字量转换成模拟电流，再通过运算放大器转换成模拟电压值。D/A转换器的原理图（1）Iout2Iout1RfbRfbVout+_I1S1D1c2RRI2S2D2b2RRI0S0D0d2R2RRI3S3D3a2RVREF电阻网络基准电压电子开关二、D/A转换器的主要性能指标1、分辨率：指最小输出电压(对应的输入数字量只有最低有效位为“1”)与最大输出电压(对应的输入数字量所有有效位全为“1”)之比。分辨率=1/(2n-1)如：4位D/A分辨率为1/（24-1）在实际使用中，表示分辨率大小的方法也用输入数字量的位数来表示。2、转换精度：影响转换精度的主要因素有失调误差、增益误差、非线性误差和微分非线性误差。绝对转换精度：输出电压接近理想值得程度相对转换精度：绝对转换精度相对满量程输出的百分比3、另外的参数有：建立时间、线性误差等三、DAC0832的内部结构P269LE2*LE1*RfbAGNDDAC0832VccILEVREF输入寄存器DGNDDI0～DI7D/A转换器DAC寄存器Iout2Iout1CSWR1WR2XFER直通锁存器的工作方式两级缓冲寄存器都是直通锁存器LE*＝1，直通（输出等于输入）LE*＝0，锁存（输出保持不变）LE2*LE1*DAC0832输入寄存器DI0～DI7D/A转换器DAC寄存器Iout1单极性电压输出Vout＝－Iout1×Rfb＝－（D/28）×VREFRfbIout2Iout1Vout+_AGNDADIVREF四、DAC芯片与主机的连接DAC芯片相当于一个“输出设备”，至少需要一级锁存器作为接口电路考虑到有些DAC芯片的数据位数大于主机数据总线宽度，所以分成两种情况：1.主机位数等于或大于DAC芯片位数2.主机位数小于DAC芯片位数1.主机位数大于或等于DAC芯片的连接moval,bufmovdx,portdoutdx,al译码ABD0～D7CLKDACVout+_ALS273IOWDAC0832单缓冲方式WR1CSIOW

5V+5VRfbIout2Iout1WR2XFERDGNDAGNDD0～D7DI0～D17VccILEVREFVout+_A译码AB2.主机位数小于DAC芯片的连接(了解)数字数据需要多次输出接口电路也需要多个（级）锁存器保存多次输出的数据并需要同时将完整的数字量提供给DAC转换器CPUDAC8位12位两级锁存电路模拟输出12位DAC第2级12位锁存控制第1级低8位锁存控制第1级高4位锁存控制D0～D74位锁存器4位锁存器8位锁存器8位锁存器由同一个信号控制关键的一级锁存无需输出数据简化的两级锁存电路模拟输出12位DAC第2级12位锁存控制第1级低8位锁存控制D0～D74位锁存器8位锁存器8位锁存器由同一个信号控制关键的一级锁存需要输出高4位数据movdx,port1moval,bloutdx,almovdx,port2moval,bhoutdx,al五、DAC0832芯片的应用单缓冲WR1CSIOW

5V+5VRfbIout2Iout1WR2XFERDGNDAGNDD0～D7DI0～D17VccILEVREFVout+_A译码AB使DAC0832实现一次D/A转换，程序中假设要转换的数据放在4000H单元中。MOVBX，4000HMOVAL，［BX］；数据送AL中MOVDX，PORTA；PORTA为D/A转换器端口号OUTDX，AL利用D/A转换器产生一个锯齿电压

movdx,portd

moval,0repeat: outdx,al incal

jmprepeat输出正向锯齿波2次数据输出的时间间隔02LSB1LSB255LSB254LSB锯齿波周期对于锯齿波的周期，可以利用延迟进行调整。延迟的时间如果比较短，可以用几条NOP指令来实现，如果比较长，可用延迟子程序。

MOVDX，PORTA；PORTA为D/A转换器端口号

MOVAL，0FFH；初值为0FFHROTATE：INCAL OUTDX,AL；往D/A转换器输出数据

CALLDELAY

；调用延迟子程序

JMPDX，ROTATEP MOVCX,DATA；往CX中送延迟常数DELAY:LOOPDELAY

综合举例:闭环的调节系统P211方式0方式1STB*直通方式ADDA--0ADDB--0ADDC--18255A中：端口A工作在方式0，完成输出功能，用来向数模转换器输出8位数字信息。端口B工作在方式1，完成输入功能，用来接收由模数转换器输入的8位数字信息。端口C作控制用，PC7用作模数转换器ADC0809的启动信号，PC2用作输入的STBB*信号，PC0用作中断请求信号INTRB，通过中断控制器8259A可向CPU发中断请求中断向量表初始化如果采用中断方式，并定义中断类型码为40H首先应将相应的中断服务程序定位到存储器中，并将其入口地址的段基址和偏移地址值置入中断入口地址表中从100H地址开始的四个字节中初始化和控制程序INTT：MOVDX，8255A控制端口

MOVAL，86HOUTDX，AL;初始化8255AMOVAL，05H

;PC2=1STB*OUTDX，AL；MOVDX，8259A偶地址端口MOVAL，13HOUTDX，ALMOVDX，8259A奇地址端口MOVAL，40H

;中断类型号OUTDX，AL

初始化8259AMOVAL，03H;自动EOIOUTDX，ALMOVAL，0FEH

;屏蔽字OUTDX，AL；POUT：MOVDX，8255A端口AMOVAL，XXH

从端口A输出8位数据

OUTDX，AL；01H,非自动EOI

MOVDX，8255A端口CMOVAL，80H;PC7=1OUTDX，AL

启动ADC0809MOVAL，0;PC7=0OUTDX，AL；WAIT：STISJMPWAIT40H类型中断服务程序：MOVDX，8255A端口BINAL，DX

……IRETEOI命令：MOVAL,20HOUT8259偶地址，AL第10章教学要求1.了解模拟输入输出系统及各部件功能2.理解D/A转换和A/D转换原理3.掌握DAC0832和ADC08094.理解DAC和ADC芯片与主机连接问题5.掌握ADC芯片的应用习题10（第285

页）——

10.310.6习题P1516.2读程序：STA