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Jan 20, 2016
微机接口与通讯( 第十章)
武汉科技大学计算机学院
第十章 A/D 与 D/A 转换器接口
本章内容10.1 D/A转换器的接口方法10.2 D/A转换器接口电路设计10.3 A/D转换器接口基本原理与方法10.4 查询方式的A/D转换器接口电路设计10.5 中断方式的A/D转换器接口电路设计10.6 微型计算机系统的 A/D 、 D/A 通道本章要点
10.1 D/A 转换器的接口方法
本节内容1 D/A转换器及其连接特性2 D/A转换器与微处理器的接口方法
章内容提要章内容提要
1. D/A 转换器及其连接特性
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D/A 转换器( DAC ) :—— 将数字量转换成模拟量的线性电路器件
章内容提要章内容提要
1 ) DAC 的主要参数2 ) DAC 的连接特性
2. D/A 转换器与微处理器的接口方法
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1 )接口的任务2 )接口的结构形式
直接与 CPU 相连——有输入锁存能力
采用中小规模逻辑芯片与 CPU 相连
利用通用并行接口芯片与 CPU 相连
采用 GAL 器件
—— 数据缓冲,无条件传送
10.2 D/A 转换器接口电路设计
本节内容1 无三态输入缓冲器、8位DAC
2 有三态输入缓冲器、8位DAC——DAC0832
3 无三态输入缓冲器、12位DAC
4 有三态输入缓冲器、12位DAC——DAC1210
章内容提要章内容提要
1. 无三态输入缓冲器、 8 位 DAC
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1 )要求——用 DAC0808 构成一个 ADC2 )分析
3 )硬件连接4 )软件编程——试探程序段
DAC0808——8 位 , 无三态缓冲能力 外加数据锁存器 ; 数字量由 DAC0808转换成电压与输入电压比较 若输入电压比 n 对应电压大 , 但比 n+1 对应电压小 , 则结果为 n 或 n+1
逐次逼近式;二分搜索法确定区间的中间值去试探
2. 有三态输入缓冲器、8 位 DAC——DAC0832
章内容提要章内容提要 节内容提要节内容提要
1 )要求——用 DAC0832 产生三角波、方波、锯齿波或梯形波等2 )分析
DAC0832 的主要特性DAC0832 的工作方式DAC0832 双缓冲方式的应用3 )设计 ( 采用直通方式 , 用 8255A 作接
口 )单缓冲方式下波形的输出
3. 无三态输入缓冲器、 12 位 DAC
章内容提要章内容提要 节内容提要节内容提要
数据分两次写入加两级缓冲器
AENIOWA0 ~
9
D0 ~
7
PC 插槽
译码电路
CD0 ~
7
Q0 ~ 7 C
D0 ~
7
Q0 ~ 7
CD0 ~
3
Q0 ~ 3
12 位 DACD0 ~
7
D8 ~
11
A
第二级第一级
Y0
Y1
右对齐的硬件
D0 ~
3
左对齐 :
D1
5
…D12
D1
1
…D8
D7
… … D0
12 位有效数据
D1
5
… … D8 D7
…D4
D3
…D0
12 位有效数据
右对齐 :
转换数据 123HMOV AX,0123H OUT P0,AL MOV AL,AH OUT P1,AL
4. 有三态输入缓冲器、12 位 DAC——DAC1210
章内容提要章内容提要 节内容提要节内容提要
1 )内部结构
2 )应用举例
内部有两级缓冲器 , 左对齐方式输入数据内部结构与 DAC0832 类似
将数据 123H 送给 DAC1210 进行转换左对齐,数据存于 BX ( =1230H )
10.3 A/D 转换器接口基本原理与方法
本节内容
1 A/D转换器及其连接特性2 ADC与微处理器的接口方法
章内容提要章内容提要
1. A/D 转换器及其连接特性
节内容提要节内容提要
A/D 转换器( ADC ) :—— 将模拟量转换成数字量的线性电路器件
章内容提要章内容提要
1 ) ADC 的主要参数2 ) ADC 的外部特性
A/D 转换器的分类
2. ADC 与微处理器的接口方法
节内容提要节内容提要章内容提要章内容提要
1 ) ADC 与 CPU 的连接2 ) ADC 接口的主要操作3 ) ADC 数据的传送方式
4 ) ADC 接口电路的结构形式
查询方式 中断方式 DMA 方式:高速 板上 RAM 方式:超高速
10.4 查询方式的 A/D 转换器接口电路设计本节内容
1 有三态输出锁存器、12位ADC——AD574A
2 无三态输出锁存器、12位ADC——ADC1210
3 无三态输出锁存器、8位ADC——AD570
4 多通道、8位ADC——ADC0809
章内容提要章内容提要
1. 有三态输出锁存器、 12位 ADC——AD574A
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例: 12 位转换,数据分两次读出,查询方式,采集 64 个数据左对齐,存入 BUF 为首址的内存AD574A 的主要特性——分辨率可选 (8 位 /12位 ), 单通道 , 逐次逼近型 , 负脉冲启动 , 转换时间 25µs硬件连接
软件编程
2. 无三态输出锁存器、 12位 ADC——ADC1210
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硬件连接
软件编程
SC: 启动信号 , 负脉冲有效 ;CC: 转换结束 , 低有效
3. 无三态输出锁存器、 8位 ADC——AD570
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硬件连接软件编程
B/C :启动信号,低电平有效;若转换过程中变高,则转换中止
DR: 转换结束 , 低有效
逐次逼近型 , 转换时间 25µs
应用举例:用 8255A 作接口,采集 256个数据,查询方式存于首址为 BUF 的内存
4. 多通道、 8 位 ADC——ADC0809
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硬件连接软件编程
ADC0809 的主要特性—— 8 个模拟通道、逐次逼近型 , 正脉冲启动 , 有三态输出锁存器内部结构
外部引脚例:依次对 8 个通道采样 , 共采集 256 个数据 ,存于首址为 BUF 的内存中
10.5 中断方式 ADC 接口电路设计
章内容提要章内容提要
单板机系统中断方式的数据采集系统设计1.要求
2.硬件分析与设计
3.软件编程
以 TP86 为控制器 , 对单通道模拟信号采集 512 个 8 位数据 , 中断方式存 BUF, 并送入 DACADC0804 ; DAC0832 ;8259A
10.6 微型计算机系统的 A/D 、 D/A通道
本节内容
1 模拟通道的电路组成2模拟通道的结构形式
章内容提要章内容提要
1. 模拟通道的电路组成
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A/D 通道 :CPU 、模拟量输入接口、 ADC 、采样/ 保持器 (S/H) 、多路模拟开关(AMUX)
D/A 通道 :CPU 、模拟量输出接口、 DAC 、多路模拟开关(AMUX)、输出保持器 ( 缓冲器 )
2. 模拟通道的结构形式
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①单通道
每个通道有自己的 S/H 和 ADC—— 并行多通道
不带 S/H—— 直流或低频模拟信号带 S/H—— 高频变化的模拟信号②多通道
各通道有自己的 S/H, 共享 ADC各通道共享 S/H 和 ADC
1 ) A/D 通道的结构形式
多通道结构图
2. 模拟通道的结构形式( 续)
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2 ) D/A 通道的结构形式
②多通道
①单通道带输入锁存器——不需要刷新带保持器输出——靠电容维持 , 要刷新
每个通道都有锁存器和 DAC—— 并行多通道各通道共享 DAC
多通道结构图
本章要点•DAC 及其主要参数•DAC0832 、 DAC1210 、无输入锁存器的 DAC的接口电路设计及编程应用•ADC 及其主要参数、 ADC 的外部信号线•ADC 接口的主要操作•采用查询或中断方式,利用典型 ADC 实现数据采集的电路设计及编程•A/D 、 D/A 通道的组成•多路模拟开关的作用、性能指标•采样保持器的工作状态、工作原理、性能指标
章内容提要章内容提要