第十、十一章 AD和DA转换技术 处理器新技术.ppt

1、左旭坤()，第十章DA和AD转换技术，左旭坤()，天线计程仪投入产出通道，10.1，受控对象，计算机，传感器，放大滤波器，多路选择器MUX，样本保持器S/H，A/D转换器，I/O接口，多路选择器MUX，D/A转换器，I/O 传感器放大滤波器、执行单元：适时控制系统的构成、左旭坤()、天线计程仪投入产出信道、10.1、天线计程仪输出信道、天线计程仪输出信道的塔斯克-将计算机处理后的数字量信号变换成天线计程仪电压或电流信号，通过驱动相应的致动器模拟计程仪输出通道配置-简称为数字D/A通道或AO通道，一般由接口电路、数字/模拟计程仪转换器(简称为D/A或DAC )和其他辅助电路等组成，如左坤()、模

2、拟计程仪投入产出通道、10.1、天线模拟计程仪输入通道的塔斯克-用传感器收集现场的模拟计程仪数据，进行模拟计程仪数字转换，转换成数字量信号，并发送到计算机进行分析处理。 模拟计程仪输入通道构成-简称为a/d通道或AI通道，一般由接口电路、数字/模拟计程仪转换器(简称为a/d或ADC )和其他辅助电路等组成。 左旭坤，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA转换原理，左旭坤，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA性能指标，极限分辨率DA可识别的最小电压增加。 这反映了DA对微小输入量的变化很敏感。 分辨率的高低通常由二进制输入量的二进制位数表示，例如分辨率为8二进制位、10二进

3、制位、12二进制位等。 在一些情况下，比率可以由最小输出电压与最高输出功率电压之间的比率来表示。 对于一个n二进制位DA，其极限分辨率是1/2n-1。 左旭坤，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA性能指标，转换精度绝对精度： D/A转换器实际输出电压和理论值的误差。 相对精度：输出误差和满刻度的百分比。 在转换时间DA的输入数字量存在全尺度值的变化时，其输出模拟计程仪信号电压稳定至全尺度值的1/2LSB (最下位二进制位)所需要的时间。 左旭坤，模数转换芯片和接口设计，10.2，DA的性能指标，线性度通常以非线性误差的大小来表示DA的线性度。 对于D/A转换，当数据被连续转换时，输

4、出的模拟计程仪量应该是线性的。 也就是说，理想地，DAC的转换特性应当是非线性的，并且在实际的转换中出现偏差，并且该偏差是非线性误差。 输出电平不同类型的D/A转换元件的输出电平大大不同。 一般为5V10V，高压输出型的输出电平有时高达24V30V。 左旭坤，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA的使用，8二进制位D/A转换器DAC0832芯片，左旭坤，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA的使用，8二进制位D/a转换器DAC0832芯片D7D0:数字量输入ILE :输入锁存行政许可(高) WR1 :输入锁存写男同性恋(低) WR2:DAC暂存器写男同性恋(低) XFER

5、:数据传输控制(低) IOUT1:DAC电流输出1，输入数字量为全部1 IOUT2:DAC电流输出2在输入数字电容为全部1时，IOUT2成为最小值，(IOUT1 IOUT2=常数，ioutt2始终接地。 Rfb :种子文件反馈信号输入端子VREF :参照电压输入端子AGND :模拟计程仪地DGND :数字地CS :片选信号信号(低)、左坤()、模拟计程仪数字转换芯片和接口设计、10.2、DA的使用、DAC0832的动作方式、1 .单缓冲方式， 如果WR2和XFER都处于低电平，则DAC暂存器通过的ILE为高电平，CS为低电平，每当WR1产生负脉冲时，转换就完成。 左旭坤，模拟计程仪数字转换芯片

6、和接口设计，10.2，DA的使用，DAC0832的工作方式，2 .双缓冲方式，ILE为高电平，CS为低电平，WR1从低到高时，将数据锁存到输入暂存器WR2和XFER为高左旭坤，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA的使用，DAC0832的工作方式，3 .通过方式，ILE是高电平，CS，WR1，WR2，XFER都是低电平，两个暂存器通过，数据从8255开始左旭坤()，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA的使用，DAC0832的输出方式，1 .单极性输出，显然VOUT和b有比例关系，输入数字量b为00H时，VOUT也是0输入数字量b为FFH即255时左旭坤()，模拟计程仪数字

7、转换芯片和接口设计，10.2，DA的使用，DAC0832的输出方式，2 .双极输出，通过求解上述方程式可以得到双极输出公式：图中输送A2的作用是将输送A1的单向输出变为双向输出。 如果输入数字值小于80 H或128，则输出模拟计程仪电压为负，而如果输入数字值大于80 H或128，则输出模拟计程仪电压为正。 其他n二进制位D/A转换器的输出电路与DAC0832相同，在计算式中只要将28-1变更为2n-1即可。 或左旭坤()、模数转换芯片和接口设计、10.2、DA的使用、DAC0832和PC的连接、D/A转换接口计程仪程序： MOV DX、220H； 在220H的端口地址中，传送到DX MOV A

8、L、DATA的DATA等转换后的数据，将被传送到累加器AL OUT DX，AL，再传送到D/A转换器进行转换，由左旭()、模拟计程仪数字转换芯片和接口设计、10.2、DA的应用DA端口地址移动，0； 数字量初始值=00H LP: OUTDX，AL； 启动DA转换CALLDELAY INCAL的数字量增加1 JMPLP，延迟子程序： DELAY: MOVCX，DATA DELP:NOP LOOPDELP RET，左旭坤()，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，delp DA端口地址移动，00H； 数字量初始值=00H LOP1:OUTDX，AL； 启动DA转换CALLDELAY INCA

9、L向数字量增加的方向进行DA转换CMPAL、0FFH； 最大值jelop2jmp lop1lop2:是否输出了out dx，A CALLDELAY DECAL，DA变换CMPAL，00H，向数字量减少的方向； 最小值JELOP1 JMPLOP2，是否输出了左旭坤()，模拟计程仪数字转换芯片和接口设计，10.2，DA的使用，12二进制位D/A转换器，(1)大头针结构(2)内部结构(3)工作方式以上自学，与电脑CPU的连接：数据超过8二进制位，2段用2条输出指令分别将上位和下位发送到1级锁存器，然后使用另1条输出指令，向第2级锁存器发送数据，开始DA转换。 左旭坤()模拟计程仪数字转换芯片和接口设

10、计、10.2、DA的使用、12二进制位D/A转换器DAC芯片、MOV AL、DATAL OUT 25H、AL； 低位8二进制位在第1级缓冲器MOV AL、DATAH OUT 26H、发送AL的高位4二进制位在第1级缓冲器OUT 27H、发送AL的第2级缓冲器中写入数据，第1级的低位8二进制位的暂存器地址：第25H级的高位4二进制位的暂存器地址：第26H级的暂存器地址： 277 左旭坤，A/D转换器是将模拟计程仪的电压或电流转换成数字量的数字老虎钳或装置，是模拟计程仪输入通道的核心零配件。 典型的逐行近似A/D转换器的示例包括12个位分辨率的AD574A，诸如8位分辨率ADC0801、ADC08

11、09等。 转换时间：完成从模拟计程仪到数字转换所需的时间分解能力：极限分辨率表示A/D转换器对模拟计程仪信号的反应能力，极限分辨率通常以数字二进制位数n (字长)表示范围。 即可转换的电压范围精度：精度为绝对精度和相对精度输出逻辑电平：多为TTL电平，有残奥电平和串行两种输出形式的工作温度范围。 由于温度会影响互惠生灯和电阻网络，因此只能在一定范围内保不定额定的精度指标。数字模拟转换芯片和接口设计、10.2、左旭坤()、数字模拟转换芯片和接口设计、10.2、ADC的工作原理、常用方法有：计数法逐步逼近法等。 计数法：内部由DA转换器、计数器、比较器等构成。左旭坤()数字模拟转换芯片和接口设计、

12、10.2、ADC的工作原理、逐次逼近法逐次逼近方法ADC的内部主要由逐次逼近暂存器SAR、DA转换器、电压比较仪和几个时间节点控制逻辑门电路等组成。 左旭坤，数字模拟转换芯片和接口设计，10.2，8二进制位A/D转换器ADC0809，带8通道天线计程仪开关的8二进制位A/D转换器转换时间100us，误差1/2LSB，左旭坤，数字模拟转换芯片和接口设计，10.2，8二进制位A/d转换器ADC0809-主要大头针8通道天线计程仪开关和通道选择： A B C地址锁存信号： ALE (上升沿)切换启动： START为正脉冲切换结束： EOC从低电平变为高电平的基准电压： VREF()=5.12V、VR

13、EF(-=0V输出使能信号： OE (高电平)、左旭坤()、数字模拟转换芯片和接口设计、10.2 8二进制位A/D转换器ADC0809、转换序列、左旭坤()、数字模拟转换芯片和接口设计、10.2，8、8二进制位A/D转换器ADC0809、好a通讯端口的数据输入通讯端口c通讯端口的一半是输入，下半部分是输出。 PC0-PC2 :通道地址ABC PC3:ALE和START、启动转换PC7:OE和EOC、检测转换结束、8255A系统地址2C0H2C3H、左旭坤()、ADC0809 PROC NEAR MOV CX、8； 循环数CLD； DI自动增量MOV BL、00H； 伪信道地址LEA DI、DA

14、TABUF； 字符串存储地址NEXTA: MOV DX，02C2H MOV AL，BL OUT DX，AL； 设定天线计程仪输入通道INC DX MOV AL、00000111B的PC3定径套1，ALE取得上升沿，锁存地址OUT DX、AL NOP NOP MOV AL、00000110B； 获得PC3清零，下降沿，如果检测到形成开始正脉冲OUT DX、AL DEC DX NOSC: IN AL、DX的转换终止信号TEST AL、80H JNZ NOSC的EOC=1，则等待检测EOC的下降，否EOC 测试al，80H JZ NOSC； 如果EOC=0，则等待，检测EOC的上升沿，保存读取切换M

15、OV DX，02C0H的变换结果IN AL，dx stos数据库的结果INC BL； 更改模拟计程仪通道地址LOOP NEXTA的CX-1=0？ RET ADC0809 ENDP，正脉冲生成，负脉冲检查，左旭坤()，思考问题：1 .使用二级锁存的DA转换器，要完成16二进制位或12二进制位的数据转换，为什么需要三条输出指令？ 2 .设计完成锯齿波输出，锯齿波负增长的普计程仪柱。 使用8255A接口ADC0809和8086 电脑CPU，使用查询方式，对信道7进行模数变换，尝试性地实现计程仪编程。 4 .下面是一个DA通道的连接图，说明该通道的DA转换器采用了什么样的工作方式和输出方式，左旭坤()

16、，第11章微机新技术，左旭坤()，11.1 32位色微处理器技术，1985年10月，因特尔为32位色麦克风与16二进制位微处理器相比，电脑CPU架构设计有了概念性的变化和创新。 (1)流水线技术(2)虚拟存储技术(3)面包车二级管理技术要求：查阅资料，了解上述新技术的内涵，编写32位色微处理器技术综述，左旭坤()，11.2微机男低音技术，微机系统采用以大规模IC集成电路芯片为核心的卡片，具有多个不同功能的卡片构成系统的各卡之间的互联互通和通讯通过系统男低音进行。 这里的系统男低音是指系统插件板交换信息的板级男低音，而不是中央处理器内部的三种类型的男低音。 所述系统男低音是标准化男低音电路并且提供用于实现各种电路信号传输的公共电平信号。 对于云同步，总线标准实际上是接口信号的标准和连接协议。 左旭坤，11.2微机男低音技术，典型的PC系统结构，左旭坤，11.2微机男低音技术，要求：查阅资料，了解有关ISA，PCI，USB男低音的概念，并制作