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1、第9章模擬量輸入輸出通道本章學習主要內容為：A/D、D/A轉換器的作用。ADC0809和AD574轉換芯片的應用。DAC0832的應用。第9章模擬量輸入輸出通道9.1模擬量輸入輸出通道概述9.2A/D轉換器9.3D/A轉換器9.1模擬量輸入輸出通道概述對于一個完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，除了傳感器和信號前級處理（放大、濾波）等環(huán)節(jié)外，其余部分稱為A／D通道。它包括CPU、A／D轉換器（ADC）、采樣保持器（S／H）和多路模擬開關（AMUX）。同樣，一個完整的控制系統(tǒng)，除了功放與執(zhí)行元件之外，其余部分稱為D／A通道，它包括CPU、D／A轉換器（DAC）、多路模擬開關（AMUX）和保
2、持器（緩沖器）。返回9.2A/D轉換器一、概述1、A/D轉換器的分類根據(jù)被轉換的模擬量類型可以將A/D轉換器分為時間/數(shù)字式的、電壓/數(shù)字式的、機械變量/數(shù)字式的等，應用最多的是電壓/數(shù)字轉換器。2、A／D轉換器的主要參數(shù)（1）分辨率它相應于最低二位（LSB）的模擬量值。它規(guī)定A／D轉換器能夠區(qū)分的模擬量的最小變化值。因為能夠分辨的模擬量值取決于二進制位數(shù)，習慣上以輸出的二進制位數(shù)或BCD碼位數(shù)表示分辨率。所以通常用位數(shù)表示分辨率，如4位、8位、12位等。（2）量化誤差量化誤差是在A/D轉換中由于整量化所產生的固有誤差，這個誤差是量化過程不可避免的。（3）轉換精度轉換精度
3、是指一個實際的A/D轉換器與理想的A/D轉換器相比的轉換誤差。（4）轉換時間A／D轉換時間指的是從發(fā)出啟動轉換命令到轉換結束獲得整個數(shù)字信號為止所需的時間間隔，其倒數(shù)為轉換速率。3、A／D轉換器的外部特性（1）轉換啟動線（輸入）。（2）轉換結束線（輸出）（3）模擬信號輸入線（4）數(shù)字信號輸出線二、ADC0809轉換器1.ADC0809內部結構與功能ADC0809引腳功能ADC0809的主要性能指標:（1）分辨率為8位。（2）總的非調整誤差：ADC0809為±1LSB。（3）轉換時間為100μs（時鐘頻率為640Hz）。（4）具有鎖存控制功能的8路模擬開關，能對8路模
4、擬電壓信號進行轉換。（5）輸出電平與TTL電平兼容。（6）單電源+5V供電?；鶞孰妷河赏獠刻峁?，典型值為+5V。此時允許模擬量輸入范圍為0~5V。功耗為10mW。（7）ADC0809的數(shù)字量輸出值D（換算到十進制）與模擬量輸入值VIN之間的關系ADC0809應用【例1】ADC0809與8086CPU的連接如圖9.4所示，假設僅對模擬通道IN0進行A/D轉換（對通道0采樣一個點），采用查詢方式讀取A/D轉換數(shù)據(jù)。解：根據(jù)題意可知IN0地址為50H，具體程序如下：OUT50H，AL；選通IN0啟動A/D轉換W：INAL，40H；讀取EOC標志(40H～47H都是EOC地址
5、)TESTAL，01HJZW；轉換未結束，返回等待INAL，48H；轉換結束，結果送入AL中(48H～4FH都是OE地址)三、AD574轉換器1、AD574的引腳功能2、AD574輸入極性12位的AD574A/D轉換器的模擬輸入可以是單極性的也可以是雙極性的。即AD574有兩個模擬電壓輸入引腳10VIN和20VIN，由前者輸入時，輸入信號變化允許10V的動態(tài)范圍；后者輸入時，輸入信號允許20V的動態(tài)范圍。各自都可以接成單極性輸入和雙極性輸入（如圖9.7.所示）。四、微型計算機的A/D通道1、模擬輸入通道的電路組成多通道模擬開關采樣保持器2、模擬輸入通道的結構形式單通道（a
6、）不帶采樣保持器的單通道。用于直流或低頻模擬信號的A／D轉換。（b）帶采樣保持器的單通道。用于高速模擬信號的A／D轉換。多通道（a）每個通道都帶有采樣保持器和A／D轉換器的并行多通道。這和通道形式允許各通道同時進行轉換，常用于需要同時給出多個數(shù)據(jù)項描述且轉換速率高的系統(tǒng)。（b）各通道帶采樣保持器，但共享A／D的多通道。這種通道形式中，每個通道的A／D轉換是經多路開關分時串行進行，故速度較慢。（c）共享采樣保持器的多通道。顯然，這種形式的通道，速度慢，但硬件開銷少，對轉換速度要求不高的系統(tǒng)最為適合。3、設計A/D轉換器接口時要注意的幾個問題（1）數(shù)據(jù)輸出線的連接（2）A/D
7、轉換的啟動信號（3）轉換結束信號的處理方式（4）時鐘的提供（5）參考電壓的接法返回9.3D/A轉換器一、概述1、D／A轉換器的特性（1）D／A轉換器的主要參數(shù)①分辨率②轉換時間③轉換精度④線性度⑤溫度系數(shù)（2）D／A轉換器的輸入／輸出特性①輸入緩沖能力②輸入數(shù)據(jù)的寬度③電流型還是電壓型④輸入碼制⑤是單極性輸出還是雙極性輸出二、D/A轉換器DAC08321、DAC0832內部結構和引腳DAC0832封裝為20腳雙列直插式（見圖9.9）。2、DAC0832工作方式DAC0832內部有兩個寄存器，能實現(xiàn)三種工作方式：（1）單緩沖方式
