1、模擬量輸入輸出接口技術(shù),1 模擬量輸入接口技術(shù) 2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)及分類 3 常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片 4 D/A轉(zhuǎn)換器和接口技術(shù) 5 思考題與習(xí)題,模擬量輸入輸出接口技術(shù),在單片機(jī)應(yīng)用中，常常需要測(cè)量溫度、濕度、流量、速度、液位、壓力等多種模擬量，并通過輸入接口傳送給單片機(jī)CPU，需要輸出模擬量去控制被控對(duì)象或用于顯示。模擬量信號(hào)是連續(xù)變化的電壓、電流信號(hào)，與數(shù)字量有本質(zhì)上的區(qū)別，模擬量信號(hào)需要放大、濾波、線性化、信號(hào)變換等一系列的電路處理，把檢測(cè)到的模擬量電壓、電流信息變換成0-5V的電壓信號(hào)，通過A/V轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量才能輸入單片機(jī)處理。同樣，單片機(jī)輸出的數(shù)字量控制值，

2、也往往要通過D/A轉(zhuǎn)換電路變換成模擬量才能去控制被控對(duì)象或用于數(shù)據(jù)的顯示。因此，模擬量的輸入輸出接口技術(shù)是單片機(jī)應(yīng)用中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。,在單片機(jī)應(yīng)用中，需要測(cè)量溫度，濕度，流量，速度，液體，壓力等大量模擬量，需要輸出模擬量去控制被控對(duì)象或進(jìn)行顯示，模擬量的輸入輸出也是單片機(jī)的接口是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。模擬量信號(hào)是連續(xù)變化的電壓，電流信號(hào)，與數(shù)字量有本質(zhì)一的區(qū)別，需要對(duì)模擬量信號(hào)時(shí)放大，濾波，線性化，信號(hào)變換等電路處理，把測(cè)量的模擬量電壓，電流信號(hào)變換成0-5V的電壓信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量才能輸入單片機(jī)處理。同樣，單片機(jī)的控制值，測(cè)量數(shù)據(jù)也往往要通過D/A轉(zhuǎn)換電路變換成模擬量才

3、能進(jìn)行控制或顯示。因此，模擬量的輸入輸出是單片機(jī)應(yīng)用中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.傳感器的概念 傳感器是把一種物理量（或化學(xué)量、生物量）轉(zhuǎn)換成另一種與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的物 理量（通常是電量）的裝置。它是測(cè)量系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。 傳感器有許多種類，一種是以被測(cè)參數(shù)的性質(zhì)來分，一種是以傳感器的測(cè)量原理來分。 按被測(cè)量參數(shù)的性質(zhì)來分，有熱量類傳感器，用于測(cè)量溫度，熱量，比熱，壓力，流量，風(fēng)速等；有機(jī)械量類傳感器，用于測(cè)量位移，應(yīng)力，振動(dòng)，加速度等；有成分量類傳感器，用于測(cè)量各種氣體、液體的成分、濃度、密度等。 按傳感器測(cè)量原理來分，有電阻式、電感式、電容式

4、、阻抗式、磁電式、熱電式、壓電式等。 傳感器品種繁多，用途各異，但衡量傳感器的基本參數(shù)主要有： 測(cè)量范圍：傳感器能正常工作的范圍，在使用中不應(yīng)使傳感器過載，以免損壞元件，或造成大的測(cè)量誤差。 線性度：傳感器的輸入與輸出的關(guān)系，大部分傳感器的輸入、輸出關(guān)系是非線性的，在使用中，要進(jìn)行線性化處理。在采用單片機(jī)后，可以用軟件的方法進(jìn)行線性化處理，可以簡(jiǎn)化電路，獲得較好效果。 靈敏度：傳感器的輸出與輸入信號(hào)之比，靈敏度大的傳感器，電路處理方便，我們希望傳感器有較大的靈敏度。 互換性：同種傳感器的特性參數(shù)的一不致性，傳感器的互換性差，會(huì)給使用帶來不方便。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù)

5、,2.溫度、壓力等常用傳感器 在單片機(jī)應(yīng)用中，常用的測(cè)量參數(shù)有溫度，壓力，濕度，液位等。我們對(duì)常用的傳感器作一詳細(xì)的介紹。 (1)溫度傳感器 溫度是表示物體冷熱程度的參數(shù)。是單片機(jī)應(yīng)用中最基本的測(cè)量參數(shù)。 熱電偶溫度傳感器 熱電偶溫度傳感器是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的，將任意兩種不同的導(dǎo)體A-B組成一個(gè)閉合回路，只要它們的兩個(gè)接點(diǎn)t1，t2的溫度不同，在回路里就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，如圖1所示：,1.1模擬量輸入接口技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),2.溫度、壓力等常用傳感器 在單片機(jī)應(yīng)用中，常用的測(cè)量參數(shù)有溫度，壓力，濕度，液位等。我們對(duì)常用的傳感器作一詳細(xì)的

6、介紹。 (1)溫度傳感器 溫度是表示物體冷熱程度的參數(shù)。 是單片機(jī)應(yīng)用中最基本的測(cè)量參 數(shù)。 熱電偶溫度傳感器 熱電偶溫度傳感器是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的，將任意兩種不同的導(dǎo)體A-B組成一個(gè)閉合回路，只要它們的兩個(gè)接點(diǎn)t1，t2的溫度不同，在回路里就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，如圖1所示：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),熱電偶電橋補(bǔ)償測(cè)量電路中，Rt為熱敏電阻，當(dāng)冷端溫度變化時(shí)，由于熱敏電阻的補(bǔ)償作用，消除了冷端溫度變化的影響，提高了測(cè)量的精度。常用熱電偶的代號(hào)，分度號(hào)及測(cè)量范圍見表1。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),熱電偶的測(cè)溫度范圍在-180-2800C，熱電偶的輸出

7、熱電勢(shì)與工作端溫度有關(guān)，還與自由端的溫度有關(guān)，所以在測(cè)量時(shí)需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償，熱電偶的常用測(cè)量電路如圖2所示。,熱電阻溫度傳感器是利用鉑電阻，銅電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度而變化的原理測(cè)量溫度的，這一類傳感器的適用范圍在-200-+650C，有較高的靈敏度。鉑電阻與電阻的關(guān)系為： 式中Rt溫度tC時(shí)鉑電阻的電阻值。 R0溫度0C時(shí)鉑電阻的電阻值。 A3.90802*10-3/C B -5.802*10-7/C C -4027350*10-12/C 常用的鉑電阻傳感器有Pt100，Pt100是指0C時(shí)鉑電阻的電阻值為100。 銅電阻是利用銅絲線繞成的溫度傳感器，常用于-50-+150C范圍，它的電阻

8、值與溫度的關(guān)系如下： Rt= R0（1+t） 式中Rt溫度t C時(shí)銅電阻的電阻值。R0溫度0 C時(shí)銅電阻的電阻值。 銅電阻溫度系數(shù)，為4，25*10-3/C 常用的銅電阻傳感器有 Cu100和Cu50二種，是指0C時(shí)，銅電阻的電阻值為100和50。 對(duì)于用鉑電阻、銅電阻一類熱電阻作為溫度傳感器時(shí)，由于溫度的變化只引起很小的電阻值變化，所以熱電阻的測(cè)量電路常用不平衡電橋來測(cè)量，,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),在圖中，Rt、R2、R3、R4組成一個(gè)不平衡電橋，電橋的工作電源為E，Rt為熱電阻用于感受溫度的變化，G為不平衡電橋的輸

9、出電流。 設(shè)平衡時(shí)，R3=R4，R2=Rto(Rto是熱電阻在to溫度時(shí)的電阻值) 當(dāng)溫度從to變化到t時(shí)，熱電阻Rt=Rto+r，r為溫度變化引起的電阻值，那么電橋的A、B兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不平衡電壓U為U=ItorR3/(R2+R3)+r) 其中Ito是to溫度時(shí)流過電橋支路的電流,熱敏電阻是一種利用一些金屬氧化物按比例混合燒結(jié)成的電阻值隨溫度而變化的傳感器。熱敏電阻靈敏度高，體積小，反應(yīng)快，使用壽命長(zhǎng)。它適用的測(cè)量范圍為-50C-+300C。熱敏電阻有正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC），負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）和臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）三種類型。正溫度系數(shù)熱敏電阻常用于溫度補(bǔ)償電路中，其

10、測(cè)量精度較差，為3-5C，臨界系數(shù)熱敏電阻在某個(gè)臨界點(diǎn)的電阻值發(fā)生急劇變化，用于溫度測(cè)量的主要是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，它的電阻值與溫度T（K）的關(guān)系如下式： 式中RT0為T0（K）溫度時(shí)熱敏電阻的值。B為常數(shù)，在3000-5000左右。熱敏電阻的特點(diǎn)是： 靈敏度高，不用放大器就可以輸出幾伏電壓，信號(hào)處理方便。 體積小，反應(yīng)快，可以制成各種形狀的傳感器。價(jià)格便宜，引線誤差可以忽略不計(jì)，適用于長(zhǎng)距離測(cè)量。 非線性嚴(yán)重，要進(jìn)行線生化處理。以MF5E系列熱敏電阻為例，有R25=550K,10K,100K等多種規(guī)格。 半導(dǎo)體集成溫度傳感器 半導(dǎo)體集成溫度傳感器的線性度好，使用方便，可以直接輸出電壓信號(hào)，或

11、電流信號(hào)，常用型號(hào)見表3。,1.1模擬量輸入接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),它們的典型應(yīng)用如圖4所示：,(2).壓力傳感器 壓力測(cè)量在工業(yè)、航空、航天、汽車、氣象、海洋、醫(yī)療等方面有大量的應(yīng)用，利用壓力可以測(cè)量液體、水的高度和壓力，可以測(cè)量血壓、氣體質(zhì)量和重量等參數(shù)。 壓力有絕對(duì)壓力，表壓力，負(fù)壓力（真空度）和差壓等多種。絕對(duì)壓力是指被測(cè)物體的單位面積上承受的全部作用力。地球表面承受大氣形成的壓力叫大氣壓力，絕對(duì)壓力與大氣壓力之差稱為表壓，工業(yè)上常用的壓力表就是用來測(cè)量表壓的。絕對(duì)壓力小于大氣壓力的值稱為負(fù)壓力（真空度），常用真空表來測(cè)量。而二個(gè)壓力的差值為差壓。

12、 壓力（又稱壓強(qiáng)）的單位是帕（Pa），1帕=1牛/米2，常用千帕（KPa），兆帕（MPa）表示，工業(yè)上使用的壓力單位有Kg/cm2和mmHg，mmHg幾種，它們之間的關(guān)系見表4：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),電容式壓力傳感器 利用被測(cè)壓力使金屬膜片之間的距離減少，電容量增加的原理制成的，其結(jié)構(gòu)如圖5所示：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),圖中活動(dòng)金屬片在被測(cè)氣體的作用下產(chǎn)生位移，由活動(dòng)金屬片和固定金屬片組成的電容量發(fā)生變化，因?yàn)殡娙萘靠梢杂孟率奖硎? C= *A / D 式中，為介質(zhì)常數(shù)，為面積，為極間距離，由此可見，氣體壓力的變化，作用在活動(dòng)金屬片上的

13、力也發(fā)生變化，通過測(cè)量電容量的變化來測(cè)量氣體的壓力。,硅壓阻式壓力傳感器 硅壓阻式壓力傳感器是利用的壓阻效應(yīng)制成的新型壓力傳感器，在一塊單晶硅的基片上用擴(kuò)散工藝制成的應(yīng)變?cè)?，在?yīng)變?cè)艿綁毫Φ淖饔茫痣娮柚诞a(chǎn)生變化，在型硅品片上形成四個(gè)阻值相等的電阻條，構(gòu)成一個(gè)惠斯電橋，特點(diǎn)是體積小，系數(shù)度高，測(cè)量范圍寬，精度高，常用的硅壓力傳感器如表5：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),它們都是四端式器件:接地,out,s,-out,()其它傳感器 除了溫度和壓力傳感器外，在工業(yè)測(cè)量中還有紅外，濕度，振動(dòng)等傳感器。 1)熱釋電型紅外傳感器 熱釋電型紅外傳感器

14、在接收到紅外光線時(shí)，會(huì)隨紅外光的功率大小而輸出電壓信號(hào)，用于人體，火焰的檢測(cè)，傳感器的外形及電路如圖6所示：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),如圖所示，傳感器元件感受到紅外光線后，產(chǎn)生電荷，通過FET放大器，轉(zhuǎn)換成電壓輸出，窗口用于紅外光線的射入。,人體的體溫在37C左右，會(huì)發(fā)出9-10um的紅外光線，利用8-10um波長(zhǎng)的雙元件熱釋紅外傳感器，可以檢測(cè)到人的進(jìn)入和移動(dòng)。 采用焦距為15-20mm的菲涅可透鏡，可以檢測(cè)到視野達(dá)70的10-12m內(nèi)人體。檢測(cè)電路如圖7所示：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),圖中1，2為二個(gè)熱釋電型紅外傳感器使信號(hào)放大器，當(dāng)有人

15、體接近時(shí)，有信號(hào)產(chǎn)生，通過D1，D2致使三極管9014導(dǎo)通，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)555電路，輸出一個(gè)高電率，使繼電器得電，給出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)。7805向傳感器提供一個(gè)穩(wěn)定的5V電壓。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),傳感器輸出的電壓通過R2，C2，R4加到放大器A1進(jìn)行放大，再由電容C5耦合到A2放大，A3為電壓比較器，電位器W可以調(diào)節(jié)比較器的比較電壓值，在A3的輸出端輸出V0電壓信號(hào)，V0的高低反映了有無(wú)人接近。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),圖8是傳感器信號(hào)放大電路：,3).濕度傳感器 濕度傳感器指空氣中所含的水蒸汽量，工業(yè)上，氣象上常用相對(duì)濕度這一概念。相對(duì)濕度

16、是指空氣中實(shí)際水蒸汽與相同溫度下飽和水蒸氣的比值，用百分比表示。 目前用得較多的是電容式濕度傳感器，利用空氣中水蒸氣量的多少影響傳感器的電容量來測(cè)量的。下面介紹幾種專用的濕度傳感器。 MHS1100，MHS1101電容式相對(duì)濕度傳感器。 MHS1100，MHS1101是不需要校正的可以互換的傳感器，可以直接輸出線性電壓，有頂端接觸（MHS1100）和側(cè)面接觸（MHS101）兩種封裝，它們外形結(jié)構(gòu)如圖9所示：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),參數(shù)性能見表6：,它們的典型應(yīng)用見圖10，是應(yīng)用TLC555集成電路構(gòu)成的測(cè)量電路，把相

17、對(duì)濕度直接以頻率信號(hào)輸出，可以十分方便地與單片機(jī)連接。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),在該電路a中，F(xiàn)out1輸出對(duì)電容干擾較靈敏，可以連接到其它應(yīng)用電路中，F(xiàn)out2輸出，有較好的電平保護(hù)，電源電壓在3.5 12V之間變化，頻率變化小于3%RH。在該電路中，濕度與頻率關(guān)系如下：,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),濕度 濕度 頻率 濕度 頻率 0 0 7285 60 6540 10 10 7159 70 6409 20 20 7035 80 6273 30 30 6913 90 6130 40 40 6791 100 5970 5050 6667,圖11是可

18、以將輸出信號(hào)遠(yuǎn)程傳送的變換電路，是為線性電壓輸出而用。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.1模擬量輸入接口技術(shù),利用傳感器把被測(cè)參數(shù)的信息作為輸入?yún)?shù)（如溫度、壓力、濕度等）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，一般稱之為一次變換。傳感器輸出信號(hào)有電阻、電容、電感、電壓、電流、頻率等電信號(hào)。除頻率外，其他都是模擬量。輸出的電信號(hào)一般較微弱，電壓信號(hào)為V級(jí) - mV級(jí)，電流信號(hào)為nA級(jí) - mA級(jí)。一般大部分傳感器的輸出與輸出特性呈非線性或基本呈線性，或成某種函數(shù)關(guān)系，而且傳感器易受外界環(huán)境干擾而影響它的輸出特性，其中主要是溫度，其他如電場(chǎng)或磁場(chǎng)的干擾等。因此，傳感器一般需采用恒壓供電或恒流供電，需要使用電子電路對(duì)信號(hào)進(jìn)

19、行放大、比較、變換等處理。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),(1).放大電路設(shè)計(jì) 放大電路主要用于對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大、倒相、振蕩、電壓比較、有源濾波、運(yùn)算等工作，是運(yùn)用集成運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)的。 集成運(yùn)算放大器是一種集成度很大的高增益多級(jí)直接偶合放大器，它的符號(hào)如圖12。 一般用IC表示集成運(yùn)算放大器，U十、U為運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端(同相輸入端和反相輸入端)，U0為輸出電壓。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),集成運(yùn)算放大器的主要放大電路有反相放大器、同相放大器、差動(dòng)放大器三種，典型電路如圖13。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.2.模擬量信號(hào)處理

20、技術(shù),圖a是反相放大，Rf是負(fù)反饋電阻，輸出電壓 U0=-UiRf/R1=-UiA 式中，A為閉環(huán)放大倍數(shù)，在反相放大電路中，輸出電壓與輸入電壓倒相。,1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),圖b是同相放大，Rf是反饋電阻，輸出電壓 U0=Ui(Rf/R1+1)=UiA 式中，A為閉環(huán)放大倍數(shù)，在同相放大電路中，輸出電壓與輸入電壓同相,1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),圖c是差動(dòng)放大，Rf是反饋電阻，Rp是平衡電阻，輸出電壓 U0=(U1-U2)Rf/R1 當(dāng)R1=R2=Rf時(shí)，輸出電壓U0=U1-U2 電路就成為了一個(gè)減法運(yùn)算放大電路。,1.2.模擬量信號(hào)處理技

21、術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),以上是三個(gè)典型的應(yīng)用，從圖a還可以引伸出加法運(yùn)算電路，圖b還可以引伸出電壓跟隨電路，見圖14。,1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),常用的集成運(yùn)算放大器有A741、OP07系列、TLC系列、TLV系列等，在使用時(shí)，要仔細(xì)了解集成運(yùn)算放大器的工作電壓、共模抑止比、輸入失調(diào)電壓、增益和輸出電壓幅值，正確的電路設(shè)計(jì)才能獲得理想的效果。 在傳感器輸出信號(hào)處理方面，因?yàn)樾枰獪y(cè)試含有大的共模成份的微弱信號(hào)，同時(shí)有50Hz/60Hz的交流電干擾，往往利用儀表放大器來放大傳感器輸出的信號(hào)。儀表放大器是在一個(gè)電路內(nèi)集成了幾個(gè)運(yùn)算放大器。圖15是典型的儀表放大器AD62

22、3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用十分簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)R0就可以改變放大倍數(shù)。,1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),(2) 模擬量多路開關(guān) 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常需要多個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)量，在實(shí)際應(yīng)用中需要設(shè)計(jì)模擬量多路開關(guān)，用于選擇不同的傳感器進(jìn)行放大處理。常用的模擬量多路開關(guān)集成電路有八選一CD4051、雙四選一CD4052和三組雙路雙向CD4053。,1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),模擬量輸入輸出接口技術(shù),(3).應(yīng)用舉例 1).應(yīng)用熱敏電阻測(cè)量0 - 50的電路 圖中，1403為高精度穩(wěn)壓集成電路，為熱敏電阻測(cè)量電路提供穩(wěn)定的工作電源。Rt為熱敏電阻，與R1組成三點(diǎn)式線性校正電路，溫度電壓信號(hào)從W

23、1取出，W1、W2用于調(diào)節(jié)0的電壓值和輸出的靈敏度。在上述電路中，適當(dāng)選取元件參數(shù)，可以達(dá)10mV/0的輸出，50時(shí)的輸出電壓可達(dá)500mV，此電壓通過運(yùn)算放大器同相放大，V0的輸出電壓為0 5V，此電壓可以直接輸入到A/D電路進(jìn)行處理。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),2).用熱敏電阻為冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕紲y(cè)量電路 圖中，P為熱電偶，R1、R2、R3、C1、C2構(gòu)成濾波電路，D1、D2用于保護(hù)輸入，IC1為負(fù)反饋放大器。1403提供電橋電源，R4、R5、R6、Rt組成冷端補(bǔ)償電橋，當(dāng)溫度變化時(shí)，熱敏電阻Rt阻值產(chǎn)生變化，電橋不平衡有電壓輸出，并被IC2放大，IC3為電壓加法器

24、，把冷端的補(bǔ)償電壓與熱電偶的溫度輸出電壓相加后作為正確的輸出信號(hào)跟隨后再處理。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),在測(cè)量人體的心電信號(hào)時(shí)，由于心電信號(hào)很弱，只有0 1mV右右，干擾又多，為了獲得正確的心電信號(hào)，需要應(yīng)用儀表放大器進(jìn)行信號(hào)放大。圖19為應(yīng)用AD623儀表放大器在心電信號(hào)中的應(yīng)用。在輸入端，由IC1、IC2為電壓跟隨級(jí)，以增加輸入阻抗。D1 D4為保護(hù)二極管，R1 R4、C1 C4用于濾波。從二個(gè)電極輸出的電壓由儀表放大器AD623放大后再處理。,模擬量輸入輸出接口技術(shù),1.2.模擬量信號(hào)處理技術(shù),2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)及分類,在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常需要

25、把檢測(cè)到的連續(xù)變化的模擬信號(hào)（如流量，溫度，壓力，液位等）轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，以便計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工和處理，這種轉(zhuǎn)換過程稱為A/D轉(zhuǎn)換，完成這種轉(zhuǎn)換的器件稱為A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸入設(shè)備,2.1 A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo).,1.分辨率 分辨率表示輸出數(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。轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為滿刻度電壓與2n之比值，其中n為A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，例如一個(gè)8位A/D轉(zhuǎn)換器其分辨率為滿刻度1/28，若滿刻度電壓為5V，則能分辨率的最小電壓值為5/28=20mv。 2.量化誤差 量化誤差是由于A/D轉(zhuǎn)換的有限數(shù)字對(duì)模擬數(shù)值進(jìn)行離散取值（量化）而引起的誤差，量化

26、誤差一般為1/2LSB（LSB：Least Significant Bit）是數(shù)字量的最小有效位所表示的模擬量，提高分辨率可減少量化誤差。量化誤差和分辨率是統(tǒng)一的。,3.轉(zhuǎn)換精度： A/D轉(zhuǎn)換精度指出了一個(gè)實(shí)際A/D轉(zhuǎn)換在量化值上與理想A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的差值，可以用兩個(gè)方式來表示： 絕對(duì)精度：用最低位（LSB）的倍數(shù)表示，如1/2LSB等。 用絕對(duì)精度除以滿量程值的百分?jǐn)?shù)來表示。 4.轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換速率 轉(zhuǎn)換時(shí)間為完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間，即從輸入端加入信號(hào)到輸出端出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)碼的時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)間越短，適應(yīng)輸入信號(hào)快速變化能力越強(qiáng)。 轉(zhuǎn)換速度是轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)，如轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)，則表示轉(zhuǎn)換

27、速度低。各種結(jié)構(gòu)類型的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間有所不同，轉(zhuǎn)換時(shí)間最短的為全并行A/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時(shí)間為550ns，其次是逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時(shí)間為0.4us，再次為逐次逼近型，較慢的是雙積分式。,2.2 A/D轉(zhuǎn)換器的分類：,A/D轉(zhuǎn)換芯片種類繁多，但大量投放市場(chǎng)的單片集成或模塊，按其轉(zhuǎn)換原理，可分為逐次近式，雙積分式和V/F轉(zhuǎn)換式 1.逐次逼近式 逐次逼近式A/D屬直接式A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度高，轉(zhuǎn)換速度快，是目前應(yīng)用最為廣泛的A/D轉(zhuǎn)換，缺點(diǎn)是抗干擾能力較差，比如8位ADD809，12位的AD574等。 2.積分式 雙積分式是一種間接A/D轉(zhuǎn)換器，其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換精度高，

28、缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)，速度較慢。比如31/2位14433，41/2位7135 3.V/F轉(zhuǎn)換式 V/F轉(zhuǎn)換式是將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)可以代替A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾能力強(qiáng)。比如：AD650，LM331等。,3常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片,3常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片 1.8路模擬選擇開關(guān) 0809片內(nèi)有一個(gè)8路單端模擬信號(hào)多路開關(guān)，用于切換8路IN0IN7模擬輸入通道，地址鎖存和譯碼器在ALE信號(hào)控制下可以鎖存ADDA，ADDB，ADDC上的地址信號(hào)，經(jīng)譯碼后控制IN0IN7上的模擬信號(hào)的切換。地址和模擬通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： ADDC ADDB ADDA 所選通道 0 0 0 IN0 0 0 0 I

29、N1 : : 1 1 1 IN7,2. 8位A/D轉(zhuǎn)換器 與8位A/D轉(zhuǎn)換器相關(guān)的控制信號(hào)有： START 啟動(dòng)信號(hào)：上升沿復(fù)位0809，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器。 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出：EOC=0表示正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，E01=1表示一次轉(zhuǎn)換已結(jié)束，此信號(hào)可用作A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)或中斷請(qǐng)求信號(hào)。 CLK 時(shí)鐘信號(hào)輸入：最高允許值為640KHZ。 VREF（+）和VREF（-）為正，負(fù)參考電壓輸入端：通常接+5V和接地。,3.三態(tài)輸出鎖存緩沖器 三態(tài)輸出鎖存緩沖器用于輸出鎖存/轉(zhuǎn)換完成后的數(shù)字量。A/D轉(zhuǎn)換完成EOC輸出一個(gè)負(fù)脈沖，而轉(zhuǎn)換結(jié)果8位數(shù)字量鎖存在三態(tài)輸出鎖存器中。當(dāng)控制輸出

30、允許信號(hào)OE=1時(shí)，則將三態(tài)緩沖器打開，把8位轉(zhuǎn)換結(jié)果送至外部數(shù)據(jù)線D0D7。 4.0809的工作時(shí)序 0809的工作時(shí)序見圖21,0809的工作時(shí)序見圖21,5.ADC0809與8031接口電路 ADC0809與8031連接可采用查詢方式，也可采用中斷方式，圖22為中斷方式連接，由于ADC0809片內(nèi)有三態(tài)輸出鎖存器，因此可直接與8031接口。 圖22 ADC0809與8031的連接,在圖中，將ADC0809作為一個(gè)外擴(kuò)的并行接口，采用線選法，由P2.7和 作為啟動(dòng)轉(zhuǎn)換START 和ALE 的信號(hào)，低三位地址線與ADDA，ADDB和ADDC連接，所以IN0通道的地址為7FF8H。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)

31、換的過程如下： （1）選中通道號(hào)。 （2）啟動(dòng)A/D，即執(zhí)行一條“MOVX DPTR，A”時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)，使ALE，START 有效。鎖存通道號(hào)并啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。 （3） 等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束：EOC 端發(fā)出一正脈沖，申請(qǐng)中斷，表示A/D結(jié)束。 （4）讀A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)：在中斷服務(wù)程序中，執(zhí)行“X，DPTR”指令產(chǎn)生信號(hào)，使OE有效打開三態(tài)門，8位數(shù)據(jù)便讀入到CPU中。,6.舉例 例1：以圖22所示為例，將IN0IN7通道的模擬量各采樣一次，結(jié)果放入30H37H單元中，下面分別用查詢和中斷二種方式實(shí)現(xiàn)。 （1）查詢方式程序清單如下： ORG 0000H START： MOV R0，#30H ; ；采

32、樣數(shù)據(jù)存放首址 MOV DPTR ,#7FF8H ；IN0通道地址 MOV R2，#08H ；模擬量通道道數(shù) CLR EX0 LOOP： MOVX R1， A ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 MOV R3， #20H DELY： DJNZ R3，DELY ；等待EOC信號(hào)變低 SETB P3.2 POLL： JB P3.2，POLL ；查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 MOVX A , DPTR ；讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV R0， A ；存放結(jié)果 INC R0 INC DPTR DJNZ R2 ，LOOP ；8通道未完，則采集下一個(gè)通道 HERE： SJMP HERE END,在上述程序中，有一段延時(shí)程序，其目的是A/D啟動(dòng)后

33、，需10us后EOC信號(hào)才變低。 （2）中斷方式程序清單如下： ORG 0000H START： AJMP MAIN ORG 0013H AJMP EXINT0 MAIN： MOV R0， #30H ；采樣數(shù)據(jù)存放地址 MOV R1，#7FF8H ；IN0通道地址 MOV R2 ，#08H ；模擬量通道數(shù) MOVX R1，A ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 SETB IT0 ；外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式 SETB EX0 ；允許外部中斷0中斷 SETB EA ；開放CPU中斷 HERE： SJMP HERE EXINT0： PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) CLR RS0 CLR RS1 MOVX A , R1

34、；讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV R0， A ；存放結(jié)果 INC R0 INC R1 DJNZ R2，NEXT ；8通道未完，則采集下一通道 CLR EX0 ；采集完畢，則停止中斷 SJMP DONE NEXT： MOVX R1， A ；啟動(dòng)下一通道A/D轉(zhuǎn)換 DONE： POP PSW RET1 END,3.2 AD574 12位AD 轉(zhuǎn)換器及接口,8位A/D轉(zhuǎn)換器在某些應(yīng)用場(chǎng)合可能不能滿足精度要求，可以使用10位，12位，16位等A/D轉(zhuǎn)換器，其中12位轉(zhuǎn)換器使用廣泛，下面介紹常用的12位A/D574與MCS-51單片機(jī)的接口及程序設(shè)計(jì)。 1.AD574的結(jié)構(gòu)及引腳 （1） 結(jié)構(gòu) AD574是一種逐

35、次逼近式12位A/D，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖23，它是由模擬芯片和數(shù)字芯片二者混合組成的，其中模擬芯片為高性能的AD565型快速集成的12位DA轉(zhuǎn)換器和基準(zhǔn)電源，數(shù)字芯片為低功耗的逐次比較寄存器，轉(zhuǎn)換控制電路，時(shí)鐘，比較器和總線接口等。由于芯片內(nèi)包含有高精度的參考電壓源和時(shí)鐘電路，這使它在不需要任何外部電路和時(shí)鐘信號(hào)的情況下，完成A/D轉(zhuǎn)換功能。,如圖23,5. AD574與8031單片機(jī)的接口。 AD574與8031的接口電路如圖27所示。,此電路采用雙極性輸入方式，可對(duì)5V或10V模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由于AD574輸出12位數(shù)碼，所以當(dāng)單片機(jī)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，需分兩次進(jìn)行；先高8位，后低4位。由=0或

36、=1，來分別控制讀取高8位或低4位。 單片機(jī)采用中斷查詢延時(shí)方法讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，下面的程序?qū)⒉捎貌樵兎绞阶x取結(jié)果。首先，啟動(dòng)A/D：?jiǎn)纹瑱C(jī)執(zhí)行一條對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫指令，使CE=1，=0，R/=0，=0。其次，查詢A/D轉(zhuǎn)換是否完成：通過P1.0線不斷查詢STS的狀態(tài)。當(dāng)STC=1，表示正在轉(zhuǎn)換STC=0表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。再次：分二次讀結(jié)果數(shù)據(jù)，當(dāng)CE=1，=0，R/=1，=0，讀取高8位；CE=1，=0，R/=1，=1，讀取低4位，針對(duì)上述的接口電路，AD574的接8031的鎖存地址A7，A0與8031的鎖存地址A1相連，R/與A0相連。因此啟動(dòng)AD574A的端口地址為00H。,例2：將AD轉(zhuǎn)換

37、后的12位數(shù)據(jù)存入41H，40H中，查詢結(jié)果如下： MOV DPTR， #00H ；送端口地址到DPTR MOVX DPTR， A ；啟動(dòng)A/D SETB P1.0 ；置“1”P1.0為輸入方式 LOOP： JB P1.0 ，LOOP ；檢測(cè)P1.0口 INC DPTR ；使R/為1 MOVX A ， DPTR ；讀高8位 MOV 41H ， A ；高8位內(nèi)容存入41H INC DPTR ；使R/，A0均為1 INC DPTR MOVX A DPTR ；讀低4位 ANL A ， #0FH ；屏蔽高4位 MOV 40H，A ；存入低4位到40H,3.3 雙積分A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù),MC1443

38、3是3位半A/D轉(zhuǎn)換器，是目前廣為流行的最典型的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器。由于雙積分方法二次積分時(shí)間較長(zhǎng)，速度較慢。但具有較好的抗干擾性能，較高的轉(zhuǎn)換精度（相當(dāng)于11位二進(jìn)制），自動(dòng)校零，自動(dòng)極性輸出，自動(dòng)量程控制信號(hào)輸出，動(dòng)態(tài)字位掃描BCD碼輸出，單基準(zhǔn)電壓，外接元件少，價(jià)格低廉等特點(diǎn)。,1. MC14433主要特性參數(shù) 1） 轉(zhuǎn)換精度具有1/1999分辨率或讀數(shù)的0.05%1個(gè)字。 2） 電壓量程分1.999V和199mV兩檔。 3） 基準(zhǔn)電壓取2V或200mV。 4） 轉(zhuǎn)換速度為3次/秒10次/秒。 5） 具有過量程和欠量程輸出標(biāo)志。 2. MC14433的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 MC14433的

39、內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖28所示。,模擬電路部分有基準(zhǔn)電壓，模擬電壓輸入部分。模入電壓量程為199mV或1.9999V兩種，對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓為+200mV和+2V。 數(shù)字電路部分由邏輯控制BCD碼及輸出鎖存器，多路開關(guān)，時(shí)鐘以及極性判別，溢出檢測(cè)等電路組成。采用字位動(dòng)態(tài)掃描BCD碼輸出方式。即千，百，十，個(gè)位BCD碼輪流地在Q0Q3端輸出。同時(shí)在DS1DS4端出現(xiàn)同步字位選通信號(hào),3.MC14433與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 由于MC14433的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是動(dòng)態(tài)分時(shí)輸出的BCD碼。Q0Q3和DS1DS4可以通過并行口P1或通過擴(kuò)展I/O電路與其相連。下面介紹的電路是將MC14433與P1口相連的電路 見圖

40、31。 圖31 MC14433與8031的接口電路 該電路采用中斷方式管理MC14433的操作。由于引腳E0C與DU連接在一起，所以MC14433能自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換。E0C經(jīng)與非門接外中斷INT1端，當(dāng)EOC發(fā)出中斷申請(qǐng)，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序處理轉(zhuǎn)換結(jié)果。,3.4 V/F轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口,前面介紹了逐次逼近型和積分型的ADC轉(zhuǎn)換器，本節(jié)將討論另一種類型的ADC，即電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，即V/F轉(zhuǎn)換器。這種轉(zhuǎn)換器具有良好的精度。線性和積分輸入特性，抗干擾能力強(qiáng)，而且信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等特點(diǎn)。此外，它的應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，外圍元件性能要求不高，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，與單片機(jī)的接口簡(jiǎn)單，因此V/F技術(shù)具有較高的實(shí)用性。 1

41、.V/F轉(zhuǎn)換器的工作原理 V/F轉(zhuǎn)換器分為單片式和模塊式兩大類。V/F與F/V變換有四種典型的變換方法：積分恢復(fù)型，電壓反饋型，交替積分型和恒流開關(guān)型。在單片變換器中通常采用恒流開關(guān)型。由于單片電路在使用時(shí)尚需外接少量元件，單片變換器作V/F或F/V變換器均可。屬于這類變換器的有LM331系列，AD650，AD651，ADVFC32等。 下面介紹以LM331單片V/F轉(zhuǎn)換器的工作原理，圖32是LM331簡(jiǎn)化后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。,圖32 LM331 V/F轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,在外圍接上電阻和電容，就可以構(gòu)成最簡(jiǎn)單的，最基本的V/F變換器，輸入比較器輸入電平VIN與VX比較，當(dāng)VINVX時(shí)，啟動(dòng)

42、單脈沖定時(shí)器并導(dǎo)通頻率輸出晶體管和開關(guān)電流源，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間t=1.1RtCt ,在這個(gè)周期中電流I向電容CL充電，使VX上升，當(dāng)VX上升到VXVIN時(shí)，電流I關(guān)斷，定時(shí)器自行復(fù)位。同時(shí)，CL逐漸通過RL放電直到VXVIN為止，然后比較器再次啟動(dòng)定時(shí)器，開始下一個(gè)循環(huán)。V/F轉(zhuǎn)換定時(shí)波形如圖33所示。,3.4 V/F轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口,由于注入CL的平均電流嚴(yán)格地等于VX/RLVIN/RL 這種V/F轉(zhuǎn)換器能在一個(gè)較寬的頻率范圍內(nèi)，使其輸出頻率嚴(yán)格地正比于輸入電壓。 由 IAVE=Itfout=VX/RL=VIN/RL 可知： fout= IAVE/It=VIN/RL1/（1.9/Rs）1.

43、1 Rt Ct）= Rs VIN/2.09RL Rt Ct 2.LM331的主要性能 a. 滿量程頻率范圍：1HZ-100KHZ b. 最大非線性度：0.01% c. 脈沖輸出與所有邏輯形式兼容 d. 雙電源，單電源下都能工作 e. 最佳溫度穩(wěn)定性，最大值為：50PPm/ f. 低功耗5V下典型值為15Mv,3. LM331的引腳 圖34所示為L(zhǎng)M331引腳排列圖，各引腳功能如下：,（1） IOUT：精密電流源輸出 （2） RS：輸出調(diào)節(jié)，該腳可接可變電阻，通過改變基準(zhǔn)電流來調(diào)節(jié)增益偏差，以校準(zhǔn)輸出頻率。 （3） FOUT：頻率輸出引腳,4. LM331 V/F轉(zhuǎn)換器與8031接口電路,（1）

44、 硬件電路連接 一般情況下，LM331組成的V/F電路中，管腳3接負(fù)載電阻RL0=10K，電源加+5V。這樣管腳3頻率輸出端可直接與8031的T1或T0相連接，如圖35所示。為了提高抗干擾能力，,4. LM331 V/F轉(zhuǎn)換器與8031接口電路,我們?cè)贚M331與8031之間加入光電耦合電路4N35，基本電路如圖36所示。,4 D/A轉(zhuǎn)換器和接口技術(shù),在工業(yè)控制系統(tǒng)中，使用D/A轉(zhuǎn)換器是把計(jì)算機(jī)處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸出設(shè)備。常見的D/A轉(zhuǎn)換器有8位和12位。此外還有F/V轉(zhuǎn)換器。把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓。,4.1 D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)

45、,1. 分辨率 D/A 轉(zhuǎn)換器的分辯率是指把輸入數(shù)字量發(fā)生單位數(shù)碼（1LB）變化時(shí)說所對(duì)應(yīng)輸出模擬量的變換量。表示分辯率高低常用的方法是采用輸入數(shù)字量的位數(shù)表示。顯然，位數(shù)多些分辨率相對(duì)高些。 2. 線性度 D/A轉(zhuǎn)換器的線性度用非線性誤差的大小來表示，非線性誤差是指理想的輸入/輸出特性的偏差與滿刻度輸出之比的百分?jǐn)?shù)。 3. 精度 D/A轉(zhuǎn)換器的精度是實(shí)際輸出電壓與理論輸出電壓相差程度的一個(gè)量度。 4. 建立時(shí)間 建立時(shí)間是指輸入數(shù)字量變化后，模擬輸出量穩(wěn)定到相應(yīng)數(shù)值范圍內(nèi)所經(jīng)歷的時(shí)間。 5. 失調(diào)誤差 當(dāng)數(shù)字輸入全為0時(shí)，模擬輸出量與理論輸出值的偏差即為失調(diào)誤差。,4.2 DAC0832 8

46、位D/A轉(zhuǎn)換器,1. DAC0832 介紹 DAC0832是最為常見的8位D/A轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖39所示。,1. DAC0832 介紹,片內(nèi)設(shè)置了兩個(gè)獨(dú)立的8位寄存器和一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器。這兩個(gè)獨(dú)立的寄存器稱為：數(shù)據(jù)輸入寄存器和DAC寄存器。 當(dāng)CPU發(fā)出片選信號(hào)和寫信號(hào)1控制0832的和引腳時(shí)，從而使數(shù)據(jù)線DI0DI7上的數(shù)據(jù)送入輸入寄存器，當(dāng)CPU發(fā)出控制信號(hào)和時(shí)，把輸入寄存器中數(shù)據(jù)傳送給DAC寄存器，并隨即由D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成模擬（電流）信號(hào)輸出，再由運(yùn)算放大器變成電壓信號(hào)。 DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器可以有三種工作方式：直通方式，單緩沖方式和雙緩沖方式。 直通方式

47、：這個(gè)兩個(gè)8位寄存器處于接受狀態(tài)，即輸入寄存器和DAC寄存器的內(nèi)容隨數(shù)據(jù)輸入變化而變化。數(shù)據(jù)可通過兩個(gè)寄存器直接送到內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 單緩沖方式：這時(shí)兩個(gè)8位寄存器僅有一個(gè)處于數(shù)據(jù)接受狀態(tài)，另一個(gè)則接受CPU送來的控制信號(hào)控制。 雙緩沖方式：這時(shí)兩個(gè)8位寄存器都不處于數(shù)據(jù)接受狀態(tài)，CPU必須送兩次寫信號(hào)才能完成一次D/A轉(zhuǎn)換。,4.3 MCS-51 單片機(jī)與12位D/A轉(zhuǎn)換器DAC1208的接口,由于8位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨器較低，在某些需要高分辨率的場(chǎng)合，可以使用位數(shù)較多D/A轉(zhuǎn)換器。 1. 1208的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 圖43是1208的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，也是雙緩沖的結(jié)構(gòu)。輸入寄存器為12位。由兩部分組成，即8位輸入寄存器和4位輸入寄存器組成，以便和8位CPU相連接。,1. 1208的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能,DAC1208引腳功能如下： ：片選信號(hào)，低電平有效。 ：寫信號(hào)，低電平有效。 BYTE1/：字節(jié)順序控制信號(hào)。該信號(hào)為高電平時(shí)開啟8位和4位兩個(gè)鎖存器。將12位數(shù)據(jù)全部打入鎖存器，當(dāng)該信號(hào)位低電平時(shí)，只開啟4位輸入鎖存器。 ：寫信號(hào)。低電平有效，當(dāng)與同時(shí)為低電平時(shí)，把鎖存器數(shù)據(jù)打入DAC寄存器。當(dāng)為高電平時(shí)DAC寄存器中的數(shù)據(jù)別鎖存。 ：片選控制信號(hào)，低有效。 DI0DI7：12位輸入數(shù)據(jù) ：為電流輸出端 ：為電流輸出端