單片機(jī)A/D和D/A應(yīng)用接口技術(shù)

218-1.A/D轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)具有A/D和D/A的單片機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成318-1.A/D轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理418-1.A/D轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)雙積分式ADC轉(zhuǎn)換原理518-1.A/D轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)分辨率

使輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。常 用二進(jìn)制的位數(shù)表示。

例如:12位ADC的分辨率就是12位，一個(gè)10V滿刻度的12位ADC能分辨 輸入電壓變化最小是:10V×1/212=2.4mV量化誤差

ADC把模擬量變?yōu)閿?shù)字量，用數(shù)字量近似表示模擬量，這個(gè)過(guò)程稱為量化。量化誤差是ADC的有限位數(shù)對(duì)模擬量進(jìn)行量化而引起的誤差。618-1.A/D轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)偏移誤差

指輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零的值，所以有時(shí)又稱為零值誤差。滿刻度誤差

滿刻度誤差又稱為增益誤差。指滿刻度輸出數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想輸入電壓之差。線性度

線性度有時(shí)又稱為非線性度，指轉(zhuǎn)換器實(shí)際的轉(zhuǎn)換特性與理想直線的最大偏差。718-1.A/D轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)絕對(duì)精度

在一個(gè)轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值，稱為絕對(duì)精度。對(duì)于ADC而言，可以在每一個(gè)階梯的水平中點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，它包括了所有的誤差。轉(zhuǎn)換速率 指ADC能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。而完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間（包括穩(wěn)定時(shí)間），則是轉(zhuǎn)換速率的倒數(shù)。

818-2.D/A轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)Ｔ型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理918-2.D/A轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)分辨率 指輸入數(shù)字量的最低有效位（LSB）發(fā)生變化時(shí)，所對(duì)應(yīng)的輸出模擬量（常為電壓）的變化量。它反映了輸出模擬量的最小變化值。分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有確定的關(guān)系，可以表示成FS/2n。FS表示滿量程輸入值，n為二進(jìn)制位數(shù)。

例：對(duì)于5V的滿量程，采用８位的DAC時(shí)，分辨率為5V/256＝19.5mV；當(dāng)采用12位的DAC時(shí)，分辨率則為5V/4096＝1.22mV。（位數(shù)越多分辨率就越高）線性度（非線性誤差）

線性度是實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線與理想直線特性之間的最大偏差。常以相對(duì)于滿量程的百分?jǐn)?shù)表示。如±１％是指實(shí)際輸出值與理論值之差在滿刻度的±１％以內(nèi)。

1018-2.D/A轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)絕對(duì)精度和相對(duì)精度

絕對(duì)精度（簡(jiǎn)稱精度）是指在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，任一輸入數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的模擬量實(shí)際輸出值與理論值之間的最大誤差。 相對(duì)精度與絕對(duì)精度表示同一含義，用最大誤差相對(duì)于滿刻度百分比表示。建立時(shí)間

建立時(shí)間是指輸入的數(shù)字量發(fā)生滿刻度變化時(shí)，輸出模擬信號(hào)達(dá)到滿刻度值的±1/2LSB所需的時(shí)間。是描述D/A轉(zhuǎn)換速率的一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)。 電流輸出型DAC的建立時(shí)間短。電壓輸出型DAC的建立時(shí)間主要決定于運(yùn)算放大器的響應(yīng)時(shí)間。根據(jù)建立時(shí)間的長(zhǎng)短，可以將DAC分成超高速（＜1μS)、高速（10～1μS）、中速（100～10μS）、低速（≥100μS）等幾類。1118-2.D/A轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口（單緩沖工作方式）

適用于只有一路模擬量輸出，或有幾路模擬量輸出但并不要求同步的系統(tǒng)1218-2.D/A轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口（雙緩沖工作方式）

適用于多路D/A轉(zhuǎn)換輸出，并要求同步進(jìn)行的系統(tǒng)1318-3.光導(dǎo)智能小車硬件實(shí)現(xiàn)發(fā)車區(qū)光導(dǎo)小車運(yùn)行場(chǎng)地圖例1418-3.光導(dǎo)智能小車硬件實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)智能小車基本原理當(dāng)左邊光電池輸出電壓大于右邊光電池輸出電壓，表明光源處于小車左側(cè)，小車左轉(zhuǎn)。當(dāng)右邊光電池輸出電壓大于左邊光電池輸出電壓，表明光源處于小車右側(cè)，小車右轉(zhuǎn)。當(dāng)右邊光電池輸出電壓等于左邊光電池輸出電壓，表明光源處于小車正前方，小車直線前進(jìn)。左邊光電池右邊光電池1518-3.光導(dǎo)智能小車硬件實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)智能小車硬件電路ADC0832外圍接口連接光電池輸出信號(hào)處理電路1618-3.光導(dǎo)智能小車硬件實(shí)現(xiàn)硬件電路原理分析串行A/D轉(zhuǎn)換器接口電路模擬電壓輸入接口CHO:模擬電壓輸入端口0CH1:模擬電壓輸入端口1串行接口CS:片選信號(hào)CLK:時(shí)鐘信號(hào)DI:數(shù)據(jù)輸入端口DO:數(shù)據(jù)輸出端口光電池輸出信號(hào)處理電路U1A構(gòu)成一級(jí)跟隨器,實(shí)現(xiàn)阻抗變換,消除后級(jí)電路對(duì)光電池的影響;U1B構(gòu)成一級(jí)同向放大電路,并利用RX實(shí)現(xiàn)增益調(diào)節(jié),改變電路的靈敏度。1718-4.ADC0832的基本應(yīng)用方法ADC0832簡(jiǎn)介

ADC0832是廣泛應(yīng)用的8位串行A/D轉(zhuǎn)換器。ADC0832是雙通道輸入，并且可以軟件配置成單端或差分輸入，其串行輸出可以方便的和標(biāo)準(zhǔn)的移位寄存器及微處理器接口。

ADC0832主要特性轉(zhuǎn)換時(shí)間：Flock=250KHz時(shí)為32us5V供電時(shí)輸入范圍：0～5V輸入輸出完全兼容TTL和CMOS電路

全部非校準(zhǔn)誤差：±1LSB單5V供電工作溫度范圍：0℃～70℃

1818-4.ADC0832的基本應(yīng)用方法ADC0832的應(yīng)用方法ADC0832處于工作狀態(tài)時(shí)，置CS端為低即可啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，并使所有的邏輯電路使能，CS在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中必須置為低電平。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)位依次從D0端輸出，并以最高位(MSB)開(kāi)頭。在經(jīng)過(guò)8個(gè)時(shí)鐘后，數(shù)據(jù)輸出完成，CS變高，內(nèi)部所有寄存器清零，此時(shí)，輸出電路變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。如果希望開(kāi)始另一個(gè)轉(zhuǎn)換，CS必須有一個(gè)從高到低的跳變，且后面應(yīng)緊跟著輸入地址數(shù)據(jù)。1918-5.光導(dǎo)智能小車軟件實(shí)現(xiàn)ADC0832程序清單

ORG0000H ADCDOBITP3.6 ADCLKBITP3.7 CS0832BITP2.0 ADCHSELBIT01H；ADCHSEL為00H時(shí)選擇CH0，為01H時(shí)選擇CH1AD: MOVR7,#08 CLRADCLK CLRCS0832 SETBADCDO SETBADCLK NOP2018-5.光導(dǎo)智能小車軟件實(shí)現(xiàn)ADC0832程序清單(續(xù)) CLRADCLK SETBADCDO SETBADCLK NOP CLRADCLK MOVC,ADCHSEL MOVADCDO,C SETBADCLK NOP CLRADCLK NOP

2118-5.光導(dǎo)智能小車軟件實(shí)現(xiàn)ADC0832程序清單(續(xù))

SETBADCLK NOP SETBADCD0AD0: CLRADCLK NOP SETBADCLK MOVC,ADCDO RLCA DJNZR7,AD0 SETBCS0832 MOV30H,A；轉(zhuǎn)換結(jié)