數(shù)摸和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口_第1頁
數(shù)摸和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口_第2頁
數(shù)摸和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口_第3頁
數(shù)摸和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口_第4頁
數(shù)摸和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口_第5頁
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文檔簡介

10.1概述在生產(chǎn)控制過程中,計(jì)算機(jī)既要實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的檢測,又要實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的控制。檢測:需將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。

從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換,簡稱A/D轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的電路稱為A/D轉(zhuǎn)換器,簡稱ADC??刂疲盒鑼?shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。

從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換,簡稱D/A轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器,簡稱DAC。A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路分別是模擬量輸入通道和模擬量輸出通道的核心。當(dāng)前1頁,總共56頁。微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1、模擬量輸入通道10.1概述2、模擬量輸出通道當(dāng)前2頁,總共56頁。1.模擬量輸入通道(1)傳感器傳感器是把工業(yè)生產(chǎn)中非電物理量轉(zhuǎn)換成電量(電流、電壓)的器件。如熱電耦等。工業(yè)控制中,傳感器輸出的電信號在輸入到A/D轉(zhuǎn)換器之前必須添加適當(dāng)?shù)耐鈬D(zhuǎn)換電路,如各種變送器,將傳感器輸出的微弱電信號或電阻值等轉(zhuǎn)換成0~10mA或4~20mA電流信號或0~5V電壓信號。10.1概述當(dāng)前3頁,總共56頁。1.模擬量輸入通道(1)傳感器(2)信號處理環(huán)節(jié)主要包括信號放大電路和濾波電路等。用于信號的放大和濾去干擾信號。10.1概述當(dāng)前4頁,總共56頁。1.模擬量輸入通道(1)傳感器(2)信號處理環(huán)節(jié)

(3)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)采用多路模擬開關(guān),使多個(gè)模擬量共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。10.1概述當(dāng)前5頁,總共56頁。1.模擬量輸入通道(1)傳感器(2)信號處理環(huán)節(jié)

(3)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)采樣保持器采樣保持電路是在A/D轉(zhuǎn)換期間采樣輸入量并保持一段時(shí)間的電路。為了保證轉(zhuǎn)換精度,可用采樣保持器在A/D轉(zhuǎn)換期間,保持采樣輸入信號大小不變。10.1概述當(dāng)前6頁,總共56頁。1.模擬量輸入通道(1)傳感器(2)信號處理環(huán)節(jié)

(3)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)采樣保持器

(5)A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的核心環(huán)節(jié),其作用是將模擬輸入量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。雙極性為0~±2.5伏、0~±5伏、0~±10伏;單極性為0~5伏、0~10伏、0~20伏等。10.1概述當(dāng)前7頁,總共56頁。1.模擬量輸入通道(1)傳感器(2)信號處理環(huán)節(jié)

(3)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)采樣保持器

(5)A/D轉(zhuǎn)換器2.模擬量輸出通道主要由鎖存器、D/A轉(zhuǎn)換器、放大驅(qū)動(dòng)電路組成。鎖存器是用來保持?jǐn)?shù)字量穩(wěn)定的。功率放大器是作為模擬量輸出的驅(qū)動(dòng)電路。10.1概述當(dāng)前8頁,總共56頁。10.2數(shù)/模轉(zhuǎn)換器11.2.1D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理D/A轉(zhuǎn)換的基本原理是把數(shù)字量的每一位代碼按權(quán)大小轉(zhuǎn)換成模擬分量,然后根據(jù)疊加原理將各代碼對應(yīng)的模擬輸出分量相加。D/A轉(zhuǎn)換器的主要部件是電阻開關(guān)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)形式有權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)和倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)等。1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換法電阻值為2iR合上時(shí)Si=1,斷開時(shí)Si=0例如:輸入為10000110B(8位A/D轉(zhuǎn)換)則輸出為:Vo=-(134/256)Vref特點(diǎn):D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度與基準(zhǔn)電壓Vref的精度、權(quán)電阻和電子開關(guān)Si的精度及位數(shù)有關(guān)。缺點(diǎn):精密電阻難制造當(dāng)前9頁,總共56頁。10.2.1D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理2.倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換法

輸出模擬電壓Vo與輸入的關(guān)系為:特點(diǎn):1.電阻網(wǎng)絡(luò)只用兩種阻值組成;2.各位開關(guān)的狀態(tài)由數(shù)據(jù)鎖存器的對應(yīng)位決定。當(dāng)前10頁,總共56頁。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率(Resolution)分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬量,取決于輸入數(shù)字量的二進(jìn)制位數(shù),通常用數(shù)字量的位數(shù)來表示。

一個(gè)n位的DAC所能分辨的最小電壓增量定義為滿量程值的2-n倍。如:滿量程為10V的8位DAC芯片的分辨率為10V×2-8=39mV;一個(gè)同樣量程的16位DAC的分辨率最高達(dá)10V×2-16=153μV。當(dāng)前11頁,總共56頁。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率(Resolution)

2.轉(zhuǎn)換精度(ConversionAccuracy)轉(zhuǎn)換精度是指滿量程時(shí)DAC的實(shí)際模擬輸出值和理論值的接近程度。該誤差是由于D/A增益誤差、零點(diǎn)誤差和噪聲等引起的。通常,DAC的轉(zhuǎn)換精度為分辨率的一半,即為LSB/2。LSB是分辨率,是指最低1位數(shù)字量變化引起輸出電壓幅度的變化量。當(dāng)前12頁,總共56頁。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率(Resolution)

2.轉(zhuǎn)換精度(ConversionAccuracy)3.偏移量誤差(OffsetError)偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時(shí),輸出模擬量對零的偏移值。這種誤差通??梢酝ㄟ^DAC外接Vref和電位計(jì)加以調(diào)整。當(dāng)前13頁,總共56頁。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率(Resolution)

2.轉(zhuǎn)換精度(ConversionAccuracy)3.偏移量誤差(OffsetError)4.線性度(Linearity)線性度是指DAC實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏差。通常,線性度不應(yīng)超出±LSB/2。當(dāng)前14頁,總共56頁。10.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

1.分辨率(Resolution)

2.轉(zhuǎn)換精度(ConversionAccuracy)3.偏移量誤差(OffsetError)4.線性度(Linearity)除了上述指標(biāo)外,轉(zhuǎn)換速度(ConversionRate)和溫度靈敏度(TemperatureSensitivity)等也是DAC的重要技術(shù)參數(shù)。當(dāng)前15頁,總共56頁。10.2.3典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片D/A轉(zhuǎn)換器有兩大類:一類在電子電路中使用,不帶使能端和控制端,只有數(shù)字量輸入和模擬量輸出線;另一類是專為微型計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的,帶有使能端和控制端,可以直接與微機(jī)相連。按轉(zhuǎn)換方式分:分為并行和串行等;分類按輸出形式分:分為電壓型和電流型兩類。按生產(chǎn)工藝分:有TTL、MOS型等;按字長分:有8位、10位、12位等;當(dāng)前16頁,總共56頁。1.DAC0832DI7~DI0:D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字量輸入信號。其中,DI0為最低位,DI7為最高位。CS:片選輸入信號。WR1:D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寫入信號1。ILE:輸入寄存器的允許信號。XFER:從輸入寄存器向DAC寄存器傳送D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的控制信號。WR2:DAC寄存器的選通信號。(1)DAC0832的引腳當(dāng)前17頁,總共56頁。1.DAC0832Vcc:芯片電源,其值可在+5~+15V之間。AGND:模擬信號地。DGND:數(shù)字信號地。Rfb:內(nèi)部反饋電阻引腳,用來外接D/A轉(zhuǎn)換器輸出增益調(diào)整電位器。Vref:D/A轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓,其范圍可在-10~+10V之間選定。IOUT1:輸出電流1,當(dāng)輸入數(shù)字為全“1”時(shí),其值最大。IOUT2:輸出電流2,與IOUT1之和為常數(shù)。(1)DAC0832的引腳當(dāng)前18頁,總共56頁。1.DAC0832(2)DAC0832的工作方式DAC0832有直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。

①直通工作方式

條件:CS、WR1、WR2、XFER均接地,ILE接高電平。

特點(diǎn):八位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7~DI0輸入端,就立即進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換而輸出。當(dāng)前19頁,總共56頁。1.DAC0832(2)DAC0832的工作方式DAC0832有直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。

①直通工作方式

②單緩沖工作方式

條件:兩個(gè)寄存器中任一個(gè)處于直通狀態(tài),另一個(gè)工作于受控鎖存狀態(tài)。一般是使DAC寄存器處于直通狀態(tài),即把WR2和XFER都接數(shù)字地。

特點(diǎn):數(shù)據(jù)只要一寫入DAC芯片,就立即進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,可減少一條輸出指令。當(dāng)前20頁,總共56頁。1.DAC0832(2)DAC0832的工作方式DAC0832有直通、單緩沖和雙緩沖三種工作方式。

①直通工作方式

②單緩沖工作方式③雙緩沖工作方式條件:CPU要對DAC芯片進(jìn)行兩步寫操作;ILE接高電平,WR1、WR2均接CPU的IOW,CS、XFER接地址譯碼信號。優(yōu)點(diǎn):數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)異步進(jìn)行,提高轉(zhuǎn)換速率。當(dāng)前21頁,總共56頁。1.DAC0832(3)DAC0832的主要技術(shù)性能電流建立時(shí)間:1μs;分辨率:8位;線性誤差:0.2%FSR;非線性誤差:0.4%FSR;工作方式:雙緩沖、單緩沖、直接輸入;數(shù)字輸入:與TTL兼容;增益溫度系數(shù):0.002%FSR/℃;低功耗:20mW;單電源:+5~+15V;參考電壓:+10V~-10V。當(dāng)前22頁,總共56頁。2.DAC1210DAC1210是12位D/A轉(zhuǎn)換器芯片,是一種高性能的D/A轉(zhuǎn)換器。是24引腳的雙列直插式芯片。

與DAC0832不同點(diǎn)12位的數(shù)據(jù)輸入端12位數(shù)據(jù)輸入寄存器由一個(gè)8位的輸入寄存器和一個(gè)4位的輸入寄存器組成。兩個(gè)輸入寄存器的輸入允許控制都要求CS和WR1為低電平,但8位輸入寄存器的數(shù)據(jù)輸入還要求端B1/B2為高電平

當(dāng)前23頁,總共56頁。2.DAC1210DI11~DI0:12位輸入。CS:片選輸入信號。WR1:寫控制信號1。AGND:模擬地。Vref:參考電壓。WR2:寫控制信號2。Rbf:外部放大器的反饋電阻接線端。DGND:數(shù)字地。IOUT1:電流輸出端1。IOUT2:電流輸出端2。XFER:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號。B1/B2:字節(jié)控制。(1)DAC1210的引腳當(dāng)前24頁,總共56頁。2.DAC1210(2)DAC1210的主要技術(shù)性能輸入:12位數(shù)字量;輸出:模擬量電流IOUT1和IOUT2;電流穩(wěn)定時(shí)間:1μs;功耗:20mW;工作電壓:單一+5~+15V電源;參考電壓:可工作在+10~-10V范圍內(nèi);輸入邏輯電平:與TTL兼容;芯片內(nèi)有鎖存器,可直接連到CPU的數(shù)據(jù)總線上;工作環(huán)境溫度范圍:-40℃~+85℃;工作方式:雙緩沖、單緩沖和直接輸入三種工作方式。當(dāng)前25頁,總共56頁。10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的連接包括三部分,即數(shù)據(jù)線、控制線和地址線。1.8位D/A轉(zhuǎn)換器與CPU的接口對于8位D/A轉(zhuǎn)換器,簡單的連接方法是通過8位數(shù)據(jù)鎖存器(例如,8D鎖存器74LS273)與8位微處理器的總線相連。(1)直通方式(2)單緩沖方式當(dāng)前26頁,總共56頁。②三角波程序START:MOV AL, 0DOWN:OUT 0FEH, AL INC AL JNZ DOWN MOV AL, 0FEHUP: OUT 0FEH, AL INC AL JNZ UP JMP DOWN HLT①鋸齒波程序START:MOV AL, 0LP:OUT 0FEH,ALINC ALJMP LPHLT③方波程序START: MOV AL, 33H OUT 0FEH, AL CALL DELAY MOV AL, 0FEH OUT 0FEH, AL CALL DELAY JMP START DELAY:… HLT

例10-1DAC0832用作波特率發(fā)生器。試根據(jù)圖11.6接線,分別寫出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序。

10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口當(dāng)前27頁,總共56頁。10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口(3)雙緩沖方式在雙緩沖方式下,每個(gè)DAC0832應(yīng)為CPU提供兩個(gè)I/O端口。8086和DAC0832在雙緩沖方式下的接線如下圖。

當(dāng)前28頁,總共56頁。相應(yīng)程序如下:MOV DX, 0DFFFH;指向DFFFH地址MOV AL, Xdata ;X坐標(biāo)值OUT DX, AL ;X坐標(biāo)值寫入1#DAC0832MOV DX, 0F7FFH;指向F7FFH地址MOV AL, Ydata ;Y坐標(biāo)值OUT DX, AL ;Y坐標(biāo)值寫入2#DAC0832MOV DX, 7FFFH ;指向7FFFH地址OUT DX, AL ;啟動(dòng)1#和2#DAC0832工作…10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口當(dāng)前29頁,總共56頁。2.12位D/A轉(zhuǎn)換器與CPU的接口當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器分辨率大于8位時(shí),與8位微處理器的接口就需要采取適當(dāng)措施。例如,對一個(gè)12位的D/A轉(zhuǎn)換器,可以分成低8位和高4位。下圖是12位D/A轉(zhuǎn)換器與8位微處理器的典型接口。10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口當(dāng)前30頁,總共56頁。

10.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口當(dāng)前31頁,總共56頁。A/D轉(zhuǎn)換器把輸入模擬電壓或電流變成與它成正比數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路,即把被控對象的各種模擬信息變成計(jì)算機(jī)可以識別的數(shù)字信息,以便計(jì)算機(jī)或數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、控制和顯示。10.3模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器計(jì)數(shù)器式A/D轉(zhuǎn)換器:結(jié)構(gòu)簡單,轉(zhuǎn)換速度慢,很少采用;分類并行A/D轉(zhuǎn)換器:轉(zhuǎn)換速度最快,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)較高。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器:抗干擾能力強(qiáng),轉(zhuǎn)換精度高,速度不夠理想,常用于數(shù)字式測量儀表中

;逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器:結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜,轉(zhuǎn)換速度較高;11.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理1.雙積分式的A/D轉(zhuǎn)換器雙積分式也稱二重積分式,其原理框圖見下圖。其實(shí)質(zhì)是測量和比較兩個(gè)積分的時(shí)間,一個(gè)是模擬輸入電壓積分時(shí)間,此時(shí)間往往是固定的;另一個(gè)是充電后的電壓為初值,對參考電壓Vref反相積分,積分電容被放電至零所需的時(shí)間T1(或T2等)。當(dāng)前32頁,總共56頁。

10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理工作過程1.積分電容完全放電,并將計(jì)數(shù)器清零。2.使開關(guān)K先接通輸入電壓Vi端,積分器對Vi定時(shí)積分3.使K合向基準(zhǔn)電壓Vref端,并讓計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)當(dāng)前33頁,總共56頁。從兩次積分的波形圖可以看出,正向積分時(shí)間T0固定的情況下,反向積分時(shí)間Ti(圖11.17(b)中的T1或T2)正比于輸入電壓Vi,Ti的數(shù)值可由計(jì)數(shù)器得到。下面對兩個(gè)階段的積分作一些定量分析。第一階段,K合向Vi積分器對模擬輸入電壓Vi固定時(shí)間(T0)積分,輸出VA為:

即積分器的輸出VA與模擬輸入電壓Vi的平均值成正比。

第二階段,開關(guān)K合向基準(zhǔn)電壓Vref端時(shí),積分器對Vref進(jìn)行反向積分,直至積分器輸出為0,即:兩式整合得:10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理當(dāng)前34頁,總共56頁。10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理逐次逼近式(也稱逐位比較式)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換實(shí)質(zhì)是,逐次把設(shè)定的SAR寄存器中的數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后得到電壓VC,與待轉(zhuǎn)換模擬電壓VX進(jìn)行比較。比較時(shí),先從SAR的最高位開始,逐次確定各位的數(shù)值應(yīng)是“1”還是“0”。其原理如下圖所示:工作過程1、先將SAR寄存器各位清零。2、設(shè)定SAR寄存器的最高位為“1”,其余位為“0”,此試探值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成電壓VC,然后將VC與模擬輸入電壓VX比較。若小則保留,若大則該位清零。3、再對SAR寄存器的次高位置“1”,依上述方法進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換和比較。如此重復(fù)上述過程,直至確定SAR寄存器的最低位為止。該圖為四位A/D轉(zhuǎn)換器的逐次逼近過程當(dāng)前35頁,總共56頁。轉(zhuǎn)換結(jié)果能否準(zhǔn)確逼近模擬信號,主要取決于SAR和D/A位數(shù)。位數(shù)越多,越能準(zhǔn)確逼近模擬量,但轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間也越長。逐次逼近式的A/D轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn)是:(1)轉(zhuǎn)換速度較快,在1~100μs以內(nèi),分辨率可以達(dá)18位,特別適合于工業(yè)控制系統(tǒng)。(2)轉(zhuǎn)換時(shí)間固定,不隨輸入信號的變化而變化。(3)抗干擾能力相對積分型的差。10.3.1A/D轉(zhuǎn)換器工作原理當(dāng)前36頁,總共56頁。

1.分辨率(Resolution)分辨率反映A/D轉(zhuǎn)換器對輸入微小變化相應(yīng)的能力,通常用數(shù)字量輸出最低位(LSB)所對應(yīng)的模擬輸入的電平值表示。例如,8位A/D轉(zhuǎn)換器能對輸入滿量程1/28的增量作出反應(yīng)。n位A/D能反應(yīng)1/2n滿量程的輸入電平。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能當(dāng)前37頁,總共56頁。

1.分辨率(Resolution)2.精度(Accuracy)精度有絕對精度(AbsoluteAccuracy)和相對精度(RelativeAccuracy)兩種表示方法。

10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能當(dāng)前38頁,總共56頁。

1.分辨率(Resolution)2.精度(Accuracy)

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間(ConversionTime)轉(zhuǎn)換時(shí)間是完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間,即由發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令信號到轉(zhuǎn)換結(jié)束信號開始有效的時(shí)間間隔。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)稱為轉(zhuǎn)換速率。例如AD570的轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs,其轉(zhuǎn)換速率為40KHz。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能當(dāng)前39頁,總共56頁。

1.分辨率(Resolution)2.精度(Accuracy)

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間(ConversionTime)

4.電源靈敏度(PowerSupplySensitivity)電源靈敏度是A/D轉(zhuǎn)換芯片的供電電源的電壓發(fā)生變化時(shí),產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換誤差。一般用與電源電壓變化1%時(shí)相當(dāng)?shù)哪M量變化的百分?jǐn)?shù)來表示。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能當(dāng)前40頁,總共56頁。

1.分辨率(Resolution)2.精度(Accuracy)

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間(ConversionTime)

4.電源靈敏度(PowerSupplySensitivity)

5.量程量程是指所能轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍,分單極性、雙極性兩種類型。例如,單極性:量程為0~+5V,0~+10V,0~+20V雙極性:量程為-5~+5V,-10~+10V10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能當(dāng)前41頁,總共56頁。

1.分辨率(Resolution)2.精度(Accuracy)

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間(ConversionTime)

4.電源靈敏度(PowerSupplySensitivity)

5.量程

6.輸出邏輯電平多數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的輸出邏輯電平與TTL電平兼容。在考慮數(shù)字量輸出與微處理器的數(shù)據(jù)總線接口時(shí),應(yīng)注意是否要三態(tài)邏輯輸出,是否要對數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存等問題。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能當(dāng)前42頁,總共56頁。

1.分辨率(Resolution)2.精度(Accuracy)

3.轉(zhuǎn)換時(shí)間(ConversionTime)

4.電源靈敏度(PowerSupplySensitivity)

5.量程

6.輸出邏輯電平

7.工作溫度范圍由于溫度會(huì)對比較器、運(yùn)算放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生影響,故只在一定的溫度范圍內(nèi)才能保證額定精度指標(biāo)。一般A/D轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍為0~70℃,軍用品的工作溫度范圍為-55~+125℃。10.3.2A/D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能當(dāng)前43頁,總共56頁。1.ADC0809ADC0809是逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換芯片。片內(nèi)有8路模擬開關(guān),可輸入八個(gè)模擬量。單極性,量程為0~5伏。典型的轉(zhuǎn)換速度為100μs。片內(nèi)帶有三態(tài)輸出緩沖器,可直接與CPU總線接口。10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片當(dāng)前44頁,總共56頁。10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片模擬輸入部分

變換器部分

三態(tài)輸出緩沖器

基準(zhǔn)電壓輸入端當(dāng)前45頁,總共56頁。(2)ADC0809的時(shí)序ADC0809靠脈沖啟動(dòng),為START是脈沖信號

當(dāng)模擬量送至某一通道后,由三位地址信號譯碼選擇:①地址信號由地址鎖存允許ALE(AddressLatchEnable)鎖存,ALE高電平有效。②輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC由低電平變?yōu)楦唠娖奖硎巨D(zhuǎn)換完成。③輸出允許信號OE(OutputEnable)為高電平時(shí),打開輸出三態(tài)緩沖器的門,把轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)據(jù)總線上。

CPU與ADC接口時(shí)必須弄清并處理好三個(gè)問題:①要給START線送一個(gè)100μS寬的啟動(dòng)正脈沖;②獲取EOC引腳上的狀態(tài)信息,它是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志;③給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個(gè)端口地址。10.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片當(dāng)前46頁,總共56頁。2.AD574A(12位逐次逼近式ADC)(1)AD574A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(與ADC0809對比)①AD574A內(nèi)部集成有轉(zhuǎn)換時(shí)鐘,參考電壓源和三態(tài)輸出鎖存器,可以與微機(jī)直接接口。②AD574A的轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá)

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