文档介绍：第9章 A/D、D/A转换器接口
D/A转换器
A/D转换器
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A/D和D/A转换:
在实时检测和控制等应用中,常常需要将连续变化的模拟量如温度、压力、流量等都要转换成离散的数字量,输入到计算机中处理。
经过计算机处理的数字量经D/A转换器转换成为模拟量输出,实现对被控对象的控制。
若输入的是非电的模拟信号,还需经传感器转换成电信号。
模拟通道接口包含的数/模(D/A)(Digit to Analog)和模/数(A/D)(Analog to Digit)转换器,是计算机与外界联系的重要接口。
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计算机检测控制系统示意图
被
控
对
象
微
型
计
算
机
传感器
执行部件
运放
A/D
D/A
功放
模拟量
模拟量
数字量
数字量
(多块)采集板
(多块)驱动板
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D/A转换器
主要功能:是将数字量转换为模拟量。
特点:接收、保持和转换的是数字信息,不存在随温度和时间的漂移问题,因而电路的抗干扰性能较好。
常见D/A转换芯片:
DAC0830系列(8位);
DAC1208系列(12位);
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D/A转换芯片的主要性能指标
1)分辨率:
定义:指D/A转换器能够转换的二进制位数。位数越多,分辨率越高,越灵敏。
计算:一个位数为n位的转换器,其
分辨率= VFS/2n。VFS——满量程电压值
D/A转换器有单极性和双极性之分。
例:如果D/A分辨率为8位,转换后的电压满量程为+5V(单极性),则能分辨的最小电压为 5v / 28 = 20 mv;如果为双极性,电压满量程为-5V~+5V,则能分辨的最小电压为10v/28=40 mv
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2)转换时间:
指从输入数字量到完成转换、输出达到稳定所需要的时间。电流型D/A转换较快,电压型D/A转换较慢。
3)精度:
定义:指D/A转换器实际输出电压与理论值之间所存在的最大误差。
表示方法:有两种,一种是以满量程的百分数为单位,另一种是以最低位(LSB)作为单位表示。
例如,某个8位D/A的精度为±1/2 LSB, 则它的精度是(1/2)×(VFS/28)= ± VFS /512
精度= ±分辨率/2
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8位D/A转换器DAC0830
1. 特点:
具有两个输入数据寄存器的8位DAC,可以寄存来自数据总线的数据信息,可采用单缓冲、双缓冲或者直接输入的形式接在系统总线上;
D/A转换器除了实现模拟输出控制外,也可以用来产生各种脉冲波形,如三角波、梯形波等等。
DAC0830为电流型D/A转换器。
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双缓冲器(要转换的数据先送到输入锁存器,但不进行转换。只有数据送到DAC寄存器时才能开始转换)。
2个端口地址(分别对应输入锁存器和DAC寄存器)
8位输入锁存器
8位DAC寄存器
8位D/A转换器
LE2
LE1
D7
D0
ILE
CS
XFER
WR2
WR1
VREF
IOUT1
IOUT2
RFB
AGND
VCC
DGND
DAC0830内部结构
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工作说明:
ILE为高电平
CPU执行OUT指令
CS和WR1同时为低电平
使LE1为高电平
锁存器输出随输入变化
CPU写操作完成
CS和WR1都变为高电平
使LE1为低电平
数据锁存到输出锁存器
(一级锁存)
XFER和WR2同时为低电平
使LE2为高电平
锁存器数据送到DAC寄存器
XFER和WR2任一为高电平
使LE2为低电平
DAC寄存器中数据被锁存
(二级锁存)
开始D/A转换
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CS:片选信号。
ILE:数据锁存允许信号。
WR1:输入锁存写选通信号。
WR2:DAC寄存器写选通信号。
XFER:传送控制信号
D0~D7:8位数据输入端,D7为最高位。
VCC
ILE
WR2
XFER
D4
D5
D6
D7(MSB)
IOUT2
IOUT1
CS
WR1
AGND
D3
D2
D1
(LSB)D0
VREF
RFB
DGND
DAC0830
DAC0831
DAC0832
DAC0830/0831/0832引脚图
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