微机原理第2章IA32微处理器的功能结构.ppt

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1、有关D/A、A/D的基本概念DAC及其接口ADC及其接口A/D、D/A应用举例本章内容了解微机控制系统的一般组成了解D/A、A/D的基本原理了解DAC、ADC的主要性能指标掌握DAC、ADC与CPU的接口及其应用学习目的12.1D/A与A/D接口概述一、一个典型的计算机自动控制系统数/模（D/A）和模/数（A/D）转换技术主要用于计算机实时控制和自动测量系统中。在工业控制和参数测量时，经常会遇到如温度、压力、流量等连续变化的物理量（通称模拟量）。用计算机处理这些模拟量必须先将其转换为电信号，然后

2、再经A/D转换器将其转换为数字量。对于大多数的被控对象，计算机加工处理后输出的数字形式控制信号还应经D/A转换变成模拟量。才能推动执行机构工作。一个包含A/D和D/A转换的计算机闭环自动控制系统如下图所示生产过程传感器执行机构A/D转换器I/O接口计算机D/A转换器I/O接口图12.1典型的计算机自动控制系统二、模/数转换器(ADC)的主要性能参数分辨率（Resolution）它表明A/D对模拟信号的分辨能力，由它确定能被A/D辨别的最小模拟量变化。2.量化误差（Quantizingerror）

3、在A/D转换中由于整量化产生的固有误差。量化误差在±1/2LSB（最低有效位）之间。一个8位的A/D转换器，它把输入电压信号分成28=256层，若它的量程为0~5V，那么，量化单位q为：q==≈0.0195V=19.5mV例如3.转换时间（Conversiontime）转换时间是A/D完成一次转换所需要的时间。一般转换速度越快越好，常见有高速（转换时间<1us）、中速（转换时间<1ms）和低速（转换时间<1s）等。4.绝对精度对于A/D，指的是对应于一个给定量，A/D转换器的误差，其误差大小由实际模拟量

4、输入值与理论值之差来度量。5.相对精度对于A/D，指的是满度值校准以后，任一数字输出所对应的实际模拟输入值（中间值）与理论值（中间值）之差。例如，对于一个8位0~+5V的A/D转换器，如果其相对误差为1LSB，则其绝对误差为19.5mV，相对误差为0.39%。三、数/模转换器(DAC)的主要性能参数分辨率（Resolution）分辨率表明DAC对模拟量的分辨能力，它是最低有效位（LSB）所对应的模拟量，它确定了能由D/A产生的最小模拟量的变化。通常用二进制数的位数表示DAC的分辨率，如分辨率为8位的D/

5、A能给出满量程电压的1/28的分辨能力，显然DAC的位数越多，则分辨率越高。2.线性误差（Linearityerror）D/A的实际转换值偏离理想转换特性的最大偏差与满量程之间的百分比称为线性误差。3.建立时间（Settingtime）这是D/A的一个重要性能参数，定义为：在数字输入端发生满量程码的变化以后，D/A的模拟输出稳定到最终值±1/2LSB时所需要的时间。4.温度灵敏度它是指数字输入不变的情况下，模拟输出信号随温度的变化。一般D/A转换器的温度灵敏度为±50PPM/℃。PPM为百万分之一。5.

6、输出电平不同型号的D/A转换器的输出电平相差较大，一般为5V~10V，有的高压输出型的输出电平高达24V~30V。12.2DAC0832数/模转换器一、DAC0832的内部结构与引脚图图12.2给出了DAC0832的内部结构。图12.3给出了DAC0832的引脚图。DAC0832是一种相当普遍且成本较低的数/模转换器。该器件是一个8位转换器，它将一个8位的二进制数转换成模拟电压。ILECSWR1XFERWR2D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7GD0Q0D1Q1D2Q2D3Q

7、3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7GD/AD0D1D2D3D4D5D6D7VREFIOUT2IOUT1RFB锁存器1锁存器2转换器图12.2DAC0832的内部结构图12.3DAC0832引脚图7203121181CSVREFWR1RFBD0D1D2D3D4D5D6D7XFERILEVCCDGNDAGND218965416151413191017IOUT2IOUT1DAC0832WR2各引脚的功能如下：D0~D7：8位数据输入端。CS：片选信号输入端。WR1、WR2：两个写入命令输入端，低电平有效。XF

8、ER：传送控制信号，低电平有效。IOUT1和IOUT2：互补的电流输出端。RFB：反馈电阻，被制作在芯片内，与外接的运算放大器配合构成电流/电压转换电路。VREF：转换器的基准电压。VCC：工作电源输入端。AGND：模拟地，模拟电路接地点。DGND：数字地，数字电路接地点。RFB：反馈电阻，被制作在芯片内，与外接的运算放大器配合构成电流/电压转换电路。VREF：转换器的基准电压。VCC：工作电源输入端。AGND：模拟地，模拟电路接地点。DG