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1、DA與AD轉(zhuǎn)換概述：計算機應(yīng)用中，有時需處理的信息不是數(shù)字量，而是一些隨時間連續(xù)變化的模擬量，甚至是一些非電量，如溫度、壓力、速度等。模擬量的存儲處理困難。DA與AD轉(zhuǎn)換概述：首先將非電的模擬信號變成與之對應(yīng)的模擬電信號，這要通過各種傳感器來完成。計算機可處理的信息均是數(shù)字量（電脈沖信號）1和0，必須把要處理的模擬電量轉(zhuǎn)換成數(shù)字化的電信號，這需要模擬(Analog)與數(shù)字(Digital)轉(zhuǎn)換電路。DA與AD轉(zhuǎn)換IiI?RiRoIf+-數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換:(DigitaltoAnalogConvert,D/A)D/A
2、轉(zhuǎn)換電路是模擬電路加上電子開關(guān)。D/A轉(zhuǎn)換電路的核心是一個運算放大器。運算放大器的特性:(OperationAmplifier)K->無窮大，V和->0傳遞函數(shù)：V0=-Vi*R0/RiIi->0,I和=If-KVoViV和DA與AD轉(zhuǎn)換數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換：下圖為梯形R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器2021252627……...RIF-OA+I??2RRK7VA2RRK5VC2RRK6VBVREF2R2RK0VH2RRK1<=R……...VG……...……...R-2R電阻梯形網(wǎng)絡(luò)用于D/A轉(zhuǎn)換器V0DA與AD轉(zhuǎn)換數(shù)字到
3、模擬轉(zhuǎn)換：梯形R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器Ki受一個8位二進制代碼控制某位為1，對應(yīng)開關(guān)K倒向右邊；某位為0，對應(yīng)開關(guān)K倒向左邊。Ki不論倒向哪邊，均為接地VA-VH的電位為：VREF，1/2VREF，..1/128VREFVO=-VREF*（1/2K7+1/4K6+…+1/256K0）V0=-（0-255/256）VREFDA與AD轉(zhuǎn)換數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換：8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0830系列器件國家半導(dǎo)體公司（NS)產(chǎn)品，0830、0831、0832。R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，雙緩沖結(jié)構(gòu)。單電源、低功耗、電流
4、建立時間1uS。與微計算機接口方便。數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換：8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0830系列器件ILE：輸入鎖存允許；WR1#：加載INREG；WR2#:加載DACREG；XFER#:INREG傳到DACREG；Iout1,Iout2:外接OA輸入；Rfb:反饋電阻接OA輸出；VREF：參考電源，控制輸出電壓變化范圍。(MSB)DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0(LSB)DDDDDDDD8-bit輸入REG00000000DDDDDDDD8-bit輸入REG000000008-bitR-2R梯形網(wǎng)絡(luò)DAC
5、RFBRFBAGNDIOUT1IOUT2VREFLELEILECS#WR1#WR2#XFER#LE=“1”0隨D變LE=“0”D端數(shù)據(jù)被鎖存DAC0830框圖數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換：8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0830系列器件典型應(yīng)用方法VOUT=VREF*（數(shù)字量輸入/256)DAC典型應(yīng)用接線XFER#WR2#WR1#CS#RFBDB7：DB0DAC08301083110832VREFAGNDDGND-OA+IOUT1IOUT2DATABUSuPBUSVOUT雙緩沖操作定時DATABUSVALIDDACTATA…...….
6、..…...CS#inputREG.透明inputREG.LATCHESDAC.RES.透明…...WR1#&WR2#INPUTLATCHUPDATEDANALOGOUTPUTUPDATEDDACREGLATCHEDXFER#ILE=“1”…...單緩沖操作定時DATABUSVALIDDACTATACS#WR#ANALOGOUTPUTUPDATEDDATALATCHED（ILE=1，WR2#=XFER#=0）DA與AD轉(zhuǎn)換模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換(AnalogtoDigitalConvert)逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換原理(Su
7、ccessiveApproximation,SA)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換原理+-V+V-VoutCLKDACSAR模擬輸入數(shù)字輸出置數(shù)選擇邏輯Comp.VMAX0.75VMAX0.6875VMAX0.75VMAX0.625VMAX0.5VMAX0.5VMAX第一次猜測值1000第二次猜測值1100第三次猜測值1010第四次猜測值1011VIN0V4-位逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換過程t模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換原理In<4?In<2?In<6?In<1?In<3?In<5?In<7?<=><<<<<>>
8、>>>><======In=1In=0In=2In=3In=4In=5In=6In=7三位逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換過程模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換原理Analogin_+VGOH:0VFFH:-5VDAC14088PC7PB0~7μC8255A(-5V~0)-5V+5V模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換軟件實現(xiàn)逐次逼近法A/D轉(zhuǎn)換硬件：比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、并行接口ViDAC：1408；00
