文档介绍：1微型计算机原理及应用 3 微型计算机只能处理数字形式的信息,但是在实际工程中大量遇到的是连续变化的物理量。例如温度、压力、流量、光通量、位移量以及连续变化的电压、电流等等。对于非电信号的物理量,必须先由传感器进行检测, 并且转换为电信号,然后经过放大器放大为 0~5V电平的模拟量。模拟通道接口的作用就是实现模拟量和数字量之间的转换。模/数(A/D) 转换就是把输入的模拟量变为数字量, 供微型计算机处理。数/模(D/A) 转换就是将微型计算机处理后的数字量转换为模拟量输出。 4 A/D 和D/A 的主要性能指标有: 1. 分辨率(resolution) 分辨率是指转换器对输出的数字量与输入的模拟量或输出的模拟量与输入的数字量的分辨能力,通常用二进制数的位数来表示转换器的分辨率。位数越多分辨率也就越高。对于 n位转换器,其分辨率为整个模拟量的 1/2 n。 2. 转换时间转换时间指转换器完成一次模拟量与数字量转换所花的时间。这个参数直接影响到系统的速度。 1 转换的主要性能指标 1 转换的主要性能指标 5 3. 量化误差量化误差是指实际输出值与理论值之间的误差, 量化误差是转换器的转换分辨率直接造成的。由于输入模拟量是连续变化的,只有当它的值为 的整数倍时,模拟量值才能准确转换成对应的数字量,否则模拟量将被“四舍五入”后由相近的数字量输出。例如 被转换成 01H 输出, 被转换成 02H 输出, 最大误差为 1/2 个最低有效位,这就是量化误差。具有 8位分辨率的 A/D 转换器,当输入 0~5V电压时,对应的数字输出为 00H ~FFH ,即输入每变化 时,输出就变化 1。 1 转换的主要性能指标 1 转换的主要性能指标 7 由于 D/A 转换器与微型计算机接口时,微型计算机是靠输出指令输出数字量供 DAC 转换之用,而输出指令送出的数据在数据总线上的时间是短暂的(不足一个输出周期),所以DAC 和微型计算机间,需有数据寄存器来保持微型计算机输出的数据,供 DAC 转换用。目前生产的 DAC 芯片可分为 2类,一类芯片内部设置有数据寄存器,不需外加电路就可直接与微型计算机接口。另一类芯片内部没有数据寄存器,因此不能直接与微型计算机接口,必须通过并行接口与微型计算机接口。下面分别介绍这二类 DAC 芯片与微型计算机的接口方法。 2 数模转换器及其与微型计算机的接口 2 数模转换器及其与微型计算机的接口 8 8 位数模转换器 DAC0832 DAC0832 是具有 20条引线的双列直插式 CMOS 器件,它内部具有两级数据寄存器,完成 8位电流 DA转换。 的结构 9 与微型计算机的接口由于 DAC0832 内部有输入寄存器和 DAC 寄存器,所以它不需要外加其他电路便可以与微型计算机的数据总线直接相连。根据 DAC0832 的5个控制信号的不同连接方式,使得它可以有 3种工作方式。 1) 直通方式将、、和接地, ILE 接高电平,就能使得两个寄存器跟随输入的数字量变化, DAC 的输出也同时跟随变化。直通方式常用于连续反馈控制的环路中。 8 位数模转换器 DAC0832 10 2) 单缓冲工作方式将其中一个寄存器工作在直通状态,另一个处于受控的锁存器状态。在实际应用中,如果只有一路模拟量输出, 或虽有几路模拟量但并不要求同步输出,就可采用单缓冲方式。单缓冲方式连接的方法有 3种: 第1种方法为使 DAC 寄存器处于直通方式。第2种方法是使输入寄存器处于直通方式。第3种方法是使输入寄存器和 DAC 寄存器同时处于受控的锁存器状态。 8 位数模转换器 DAC0832