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1、第9章 模/数和数/模转换,重点内容: 数/模（D/A）转换器 模/数（A/D）转换器 采样保持电路 什么是A/D转换? D/A转换? 第九章思考题,9.1 D/A转换原理,模/数(A/D)和数/模(D/A)转换技术主要用 于计算机控制和测量仪表中。,T型权电阻网络,输入数码Xp=a12-1+a22-2+an2-n V0= -U0R0/Ri= - UnXp,9. 2 数/模（D/A）转换器,9-2-1 . 数/模转换器的性能指标 1).分辨率:8位:分辨率1/255 2).线性度: 3).转换精度 4).建立时间 5).温度系数 6).电源抑制比 7).工作温度范围 8).失调误差 9).增益
2、误差 10).非线性误差,9-3 D/A转换器,两类: 1).带缓冲器的D/A转换器 2).不带缓冲器的D/A转换器,*.不带数据输入寄存器的D/A芯片的使用,数据缓冲器,一. DAC 0832的结构: DAC功能: 数字量转换成模拟量 DAC特点: 带数据输入缓冲器 输出模拟信号:电流信号 1.技术指标 电流建立时间 1us 单电源 +5+15 VREF输入端电压: 25V 分辨率 8位 功耗 200mW 最大电源电压 17V,2. 0832是电流型,若需要电压信号,可用运算放大器将电流信号转换成电压信号:,二.DAC0832工作方式,1. 单缓冲方式 适用于一路模拟量输出,或多路模拟量 非
3、同步输出. 2.双缓冲方式 适用于多个DAC0832同时输出. 3. 直通方式 适用于连续反馈控制线路.,DAC0832的外部连接,例1:转换一个数据: MOV DX,P-AD MOV AL,BX OUT DX,AL 例2：D/A转换产生一个 踞齿波： MOV DX，PORTA MOV AL，0FFH ROTATE：INC AL OUT DX，AL JMP ROTATE,例3：D/A转换产生周期性踞齿波：用延时程序控制周期. MOV DX，PORTA MOV AL，0FFH DON：INC AL OUT DX，AL CALL DELAY JMP DON DELAY PROC NEAR MOV
4、CX，DATA X： LOOP X RET DELAY ENDP,DEC AL,产生周期性三角波：,MOV DX，PORT MOV AL，0FFH DON1：INC AL OUT DX，AL CMP AL，0FFH JNZ DON1 DON2：DEC AL OUT DX，AL CMP AL，0 JNZ DON2 JMP DON1,例2：,8255的端口地址: 300H303H,9.4 模/数(A/D)转换器,9. 4. 1 模/数转换渉及的参数 1. 转换精度 2. 转换时间 3. 分辨率 4. 温度系数和增益系数 5.信噪比 9.5 模/数转换的方法和原理 1. 逐次逼近式A/D转换 2.
5、双积分式A/D转换 3. 计数式A/D转换,1. 逐次逼近式A/D转换,2. 双积分式A/D转换,3. (计数式)A/D转换,9-6 ADC0809A/D转换器 9-6-1.ADC0809的结构,1.技术指标 电源电压 6.5V 分辨率 8位 时钟频率 640HZ 转换时间 100us 未经调整误差 1/2LSB 和1LSB 模拟量输入电压范围 0-5V 功耗 15mW 最大电源电压 17V .,9-6-2 ADC0809与系统总线的连接,具有可控输出三态门,直接与系统总线相连,由读信号RD控制三态门的打开.,ADC0809的特点: 端口地址:一个 ADC0809:8个通道, 每次允许一个通道
6、的模拟量输入并转换成数字量 通道号的选择,数据线的低3位确定. 编程方法: 设:通道地址为:PORT 1.执行输出指令,启动ADC0809的IN3通道: MOV AL,03H ;送通道号 OUT PORT,AL ; 送通道地址 2.当转换结束后,执行输入指令,读转换值 IN AL,PORT 3.转换结束信号EOC可引入中断,例题1:设EOC接8259的IR7:试编写连续转换8个通道的模拟量的程序，并将转换值存在DAT开始的单元中。 主程序： CLI MOV BL，0 ；0通道号送BL MOV SI，0 ；设存放转换值地址指针 MOV AL，BL ；通道号送AL OUT ADC0809，AL ；
7、从0通道开始，启动A/D转换； NOP NOP STI ,IR7中断服务程序: INT-AD ： IN AL,ADC0809 ;读A/D转换值 MOV DATSI,AL ;存入DAT中 INC BL INC SI CMP BL,8 JZ EXIT MOV AL,BL ;若未完成8个通道的转换, ;则启动下个A/D转换,否则返回 OUT AD0809,AL ;启动下个A/D通道 STI EXIT: IRET,设IR7的类型号为0FH. 设置中断向量:,0FH4=3CH 0FH4+2=3EH CLI PUSH DS XOR AX,AX MOV DS,AX MOV AX,OFFSET INT-AD
8、MOV WORD PTR 003CH,AX MOV AX,SEG INT-AD MOV WORD PTR 003EH,AX POP DS STI,例题2.设EOC接8255的PA0:试编写连续转换8个通道的模拟量的程序，并将转换值存在DAT开始的单元中。 MOV AL,10010000B ; 8255A口方式0，输入 OUT 8255-COTR,AL MOV BL，0 ；0通道号送BL MOV SI，0 ；设存放转换值地址指针 ST: MOV AL，BL ；通道号送AL OUT AD0809，AL ；从0号通道开始，启动A/D转换 NOP L: IN AL, 8255-A ；读8255A口的值
9、 TEST AL,01H ;测转换结束信号PA0=1? JNZ L,IN AL,AD0809 ;读A/D转换值 MOV DATSI,AL ;存入DAT中 INC BL INC SI CMP BL,8 JZ EXIT JMP ST ;若未完成8个通道的转换, ;则启动下个A/D转换,否则返回 EXIT: HLT,9-7 A/D570 A/D转换器,9-7-1. AD570结构特点(P275) 分辨率:8位 内部有输出三态门,不可控 AD570不能直接与CPU数据总线相连. 工作过程: 启动转换信号B/C下降沿有效; 转换结束信号DR低电平有效. 当转换结束后,内部输出三态门自动打开,数据出现在数
10、据输出线上,9-7-2.AD570工方式 1.程序查询 2.中断方式 3.CPU等待方式 4.固定延迟方式,转换结束,启动转换,思考题:,第9章 思考题: 每隔2秒定时循环采样ADC0809的8个通道的模数转换值,并存DAT开始的单元. 1）用8253作定时器,假设通道2输入计数时钟信号频率fCLK2=1000Hz,方式3,定时2秒。输出信号OUT2接8259的IR7，控制ADC0809的启动。 2）ADC0809的转换结束信号EOC接8259的IR5。 写出8253初始化程序及两个中断服务程序主要程序片断.,；8253初始化程序： MOV AL，10 11 0110B ；通道2，方式3 OU
11、T 8253-COTR，AL MOV AX，2000 ；n=f*t=1000*2 OUT 8253-2，AL MOV AH，AL OUT 8253-2，AL MOV BL,0 MOV SI,0 . STI,;IR7中断服务(启动AD转换)程序: IR7-START : MOV AL,BL OUT AD0809,AL ;启动AD转换 INC BL ;指向下个通道 CMP BL,8 JC R JMP EXIT R: MOV BL,0 ;从0通道开始,继续 MOV SI,0 STI EXIT: IRET ;IR5中断服务程序(接收转换值): IR5-RD : STI IN AL,AD0809 MOV DATSI,AL INC SI ;指向下个单元 . IRET,