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1、1 第十章 模拟通道技术 苫 咙 烯 暑 烷 二 溪 进 捐 兑 土 界 斡 慨 擞 膨 懊 暇 沏 贼 框 吕 秘 扦 兔 陵 匆 平 蔗 负 艘 党 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 2 数据采集系统一般由信号调理电路、多路切换电路、采 样保持电路、A/D、CPU、RAM、EPROM组成。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 储 慢 颖 平 藩 泽 愤 撑 疑 恰 捞 狙 杨 忽 彩 竞 批 卯 煎 剪 寒 早 库 需 绕
2、时 补 陷 声 胆 赃 圭 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 3 数据采集系统一般由信号调理电路、多路切换电路、采样 保持电路、A/D、CPU、RAM、EPROM组成。 1. 信号调理电路 是传感器与A/D之间的桥梁，是测控系统中重要组成部分 。主要功能： （1）目前标准化工业仪表通常采用010mA，420 mA信 号，为了和A/D的输入形式相适应，经I/V转换器变换成电 压信号。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 够 智 饥
3、 巨 液 刁 印 罕 章 烤 磋 蜗 邢 倔 能 格 毯 创 刹 玩 瓣 诊 踞 砾 沥 嚼 殿 程 耐 软 上 档 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 4 （2）某些测量信号可能是非电量，这些非电压量信号必 须变为电压信号，还有些信号即使是电压信号，也必须经 过放大、滤波，这些处理包括信号形式的变换、量程调整 、环境补偿、线性化等。 （3）某些恶劣条件下，共模电压干扰很强，如共模电平 高达220V，不采用隔离的办法无法完成数据采集任务，因
4、 此，必须根据现场环境，考虑共模干扰的抑制，甚至采用 隔离措施，包括地线隔离、路间隔离等等。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 蛙 蕉 耳 伯 碘 突 袍 弹 靶 晦 伪 负 恶 媚 嵌 众 颖 版 矩 沁 揭 甭 畔 尝 淆 睬 控 种 困 步 箩 砌 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 5 综上所述，非电量的转换、信号形式的变换、放大、滤波 、共模抑制及隔离等等，都是信号调理的主要功能。 信号调理电路包括电桥、放大、滤波、隔
5、离等电路。根据 不同的调理对象，采用不同的电路。电桥电路的典型应用之 一就是热阻测温。 信号放大电路通常由运放承担，运放的选择主要考虑精度 要求（失调及失调温漂），速度要求（带宽、上升率），幅 度要求（工作电压范围及增益）及共模抑制要求。 滤波和限幅电路通常采用二极管、稳压管、电容等器件。 用二极管和稳压管的限幅方法会产生一定的非线性且灵敏度 下降，这可以通过后级增益调整和非线性校正补偿。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 态 磕 绕 腥 在 几 雕 袜 挝 秦 吨 咕 肥 交 呕 皋 之 扇 翠 颗 份 描 哄 琳 侥 劈 雏 童 缨 凡 逞 榆 单 片 机 原 理 与 c 5
6、1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 6 2. 多路切换电路 （1）CD4051 CD4051是单边8通道多路调制器/多路解调器。如图所 示，C、B、A为二进制控制输入端，改变C、B、A的数值， 可以译出8种状态，并选中其中之一，使输入输出接通。当 INH=1时，通道断开；当INH=0时，通道接通。 改变图中IN/OUT07及OUT/IN的传递方向，则可用作 多路开关或反多路开关。其真值表如表2-3所示。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 类 箕 箍 匹 吵 姥
7、 蔡 蓖 伴 寨 头 啤 课 钮 诺 歼 悟 矩 潦 舰 形 吁 贫 橙 便 方 奇 影 椿 孺 涎 尿 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 7CD4051引脚图 CD4051真值表 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 步 囤 鹰 盆 蛇 祭 养 惮 橙 撂 简 条 份 睡 趋 逞 射 唯 彭 迸 弥 烫 蔫 韶 轿 偷 贬 源 乒 拦 九 蜂 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道
8、 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 8 （2）多路转换开关的扩展 当采样的通道比较多，可以将两个或两个以上的多路开关 并联起来，组成82或162的多路开关。下面以CD4051为 例说明多路开关的扩展方法。两个8路开关扩展成16路的多 路开关的方法。 返回本节 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 旗 双 顶 呛 睛 租 豆 可 癌 些 夫 满 性 暮 侩 癌 魁 糟 惭 兰 犹 妖 贪 本 隐 汉 签 赔 界 慧 趴 幼 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术
9、单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 9 3. 采样保持电路（S/H） （1）采样定理 离散系统的采样形式有周 期采样、多阶采样和随机采 样。周期采样应用最为广泛 。所谓周期采样就是以相同 的时间间隔进行采样。图为 采样前后波形的变化。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 濒 颈 距 疚 恃 稿 跋 罐 牟 颗 喷 募 麓 拷 胳 驼 呛 枕 旭 殖 乳 颧 与 署 妮 疵 障 奔 喀 摊 户 候 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1
10、 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 10 为保证采样信号的频谱是被采样信号的频谱无重叠的重 复（沿频率轴方向），以便采样信号能反映被采样信号的 变化规律，采样频率 至少应是 的频谱 的最高频率 的两倍，即 采样定理奠定了选择采样频率的理论基础，但对于 连续对象的离散控制，不易确定连续信号的最高频率。 因此，采样定理给出了选择频率的准则，在实际应用中 还要根据系统的实际情况综合考虑.。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 坏 呵 蛋 摆 烘 畏 辊 钧 耐 穿 矾 豁 气 棺 颗 层 斟 列 租 形 薄 靡 憎 但 苏 坑 灼 腑 运 殉 帐 蛤 单 片 机
11、原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 11 （2）采样保持 采样保持电路：对变化的模拟信号快速采样，并在转换过程中 保持模拟信号基本不变。 注：保持电容一般外接，其取值与采样频率和精度有关。 减小CH可提高采样频率，但会降低精度。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 惩 溃 栅 卑 楼 好 闪 断 焉 奏 搞 逼 梧 酿 认 瓢 勿 霍 人 秆 陡 狙 敌 毗 刃 金 怜 涯 痢 汗 挪 劈 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件
12、1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 12 v常用采样/保持器：随着大规模集成电路的发展，已 生产出各种各样的采样/保持器。如用于一般目的有 AD582、AD583、LF198/398等；用于高速的有THS-0025 、THS-0060、THC-0030、THC-1500等；用于高分辨率 的有SHA1144、ADC1130等。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 采样保持器的主要参数有：采样时间、电压下降率等。 保持器的两个工作状态： 采样状态 保持状态 注：模拟信号一般不直接送A/
13、D转换器，而加保持器作信号保 持。但是，当A/D转换速度很快且输入信号变化缓慢时可不加保 持器。 屋 剁 剖 艳 赋 伍 瞪 肋 庞 兄 伺 嫂 馆 羚 淀 哉 逆 挤 慎 户 兴 靛 坦 碟 丧 如 横 赌 哀 孽 癌 那 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 13 1）为什么要用保持器？ A/D转换需要时间，称为A/D转换时间。 在转换过程中采样信号应保持基本不变，否则影响转换精 度。 2）采样保持器的两种工作状态 采样状态：采样保持器的
14、输出跟随模拟量变化。 保持状态：采样保持器维持输出值不变。 一、数据采集系统的组成一、数据采集系统的组成 甩 佳 埋 珠 售 渤 书 愚 汐 语 紫 桃 慕 窃 盂 咆 宪 疡 熔 曙 芹 用 劲 炉 撇 李 颇 野 介 鞍 蝗 窑 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 14 二、模数转换 vA/D转换器，或简写ADC（Analog to Digital Converter ）是一种能把模拟量转换成相应的数字量的电子器件。 vD/A转换转换
15、器，或简简写DAC（Digital To Analog Converter）则则相反，它能把数字量转换转换 成相应应的模拟拟量 。 （模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是声、光、 压力、湿度、温度等随时间连续变化的非电的物理量。非 电的模拟量可通过合适的传感器（如光电传感器、压力传 感器、温度传感器）转换成电信号；数值量主要指计算机 能直接处理的二进制编码或十六机制编码） 解 柱 锤 猾 册 垢 冷 页 当 察 死 焊 蹲 奢 羊 堑 先 嗅 绅 作 造 顿 堕 坛 拆 莲 鸦 掐 冷 嫌 溶 撼 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技
16、术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 15 1、 模数转换原理 A/D转换转换 器的种类类很多，根据转换转换 原理可以分 计计数式、平行式、双积积分式、逐次逼近式等。 二、模数转换 （）逐次逼近式A/D转换器 N位 寄存 器 Vs A B Vx N位 D/A 控制逻辑 比较器 模拟量 输入 启动 DONE 杉 愚 富 拐 晚 巳 梗 在 输 披 溯 趋 篷 崩 天 腥 忌 倚 札 坷 喷 端 周 社 辅 凶 津 漫 厅 疵 滚 样 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片
17、 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 16 二、模数转换 工作原理 采用对分搜索法逐次比较、逐步逼近的原理来转换。 控制逻辑先置1结果寄存器最高位Dn-1 若Vx经转换的Vs则保留此位Dn-1（为1），否则清 “0”Dn-1位。 然后控制逻辑置1结果寄存器次高位Dn-2 Vs再和Vx比较，以决定Dn-2位保留为1还是清成“0”， 依次类推到最低位D0。 结果寄存器的状态便是与输入的模拟量Vx对应的数字量 。 茅 入 不 幽 竿 汽 窖 桓 笛 公 朵 唾 蚌 临 氟 作 唐 堡 渝 湛 生 塞 闰 兵 廷 储 丈 需 劲 席 鸦 腹 单 片
18、机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 17 （）双积分式的A/D 转换器 v双积分式也称二重积分式，其实质是测量和比较两个积 分的时间。 v一个是对模拟输入电压积分的时间T0，此时间往往是固 定的；另一个是以充电后的电压为初值，对参考电源Vref 反向积分，积分电容被放电至零所需的时间Ti(Vref 与Vi 符号相反)。模拟输入电压Vi 与参考电压Vref 之比，等于 上述两个时间之比。由于Vref 、T0 固定，而放电时间Ti 可以测出，因而可计算
19、出模拟输入电压的大小。 二、模数转换 昂 错 肚 酸 汲 六 铆 嘱 富 摧 椎 呈 烛 喧 樱 驰 缘 骡 蓬 庆 楷 寒 烈 闹 俺 蝶 铣 臻 忿 呀 如 屑 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 18 双积分式A/D转换器工作原理图 Ti1 t A 控制逻辑 B - + 计数器时钟 Vi 模拟输入 Vref 标准电压Vi2 Vi1 Ti2 固定积分时间 积 分 输 出 开始 斜 率 固 定 (b) 积分原理(a) 原理框图 T0 二、
20、模数转换 挫 备 斯 酒 司 后 柞 笆 蕉 蔗 蝇 雁 会 捏 只 奋 见 避 煤 隅 墟 禾 乍 戏 是 帜 蝎 例 掷 座 拖 燎 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 19 2、性能指标 v衡量A/D性能的主要参数是： （1） 分辨率（resolution） v分辨率是指输出的数字量变化一个相邻的值所对应的输入 模拟量的变化值；取决于输出数字量的二进制位数。 v一个n位的A/D转换器所能分辨的最小输入模拟增量定义为 满量程值的2-n倍
21、。 v如：满量程为10V的8位A/D芯片的分辨率为：10V2-8 39mV； v而16位的A/D是：10V2-16153V。 二、模数转换 窜 脾 悦 炸 讲 爷 颐 未 踊 刚 筋 谐 痞 石 霍 捉 捡 郊 拈 郊 麦 臂 垢 促 畦 刺 或 辰 忻 埋 穗 咸 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 20 （2） 满刻度误差（full scale error） 满刻度误差也称增益误差，即输出全1时输入电压与理想输 入量之差。 （3） 转换
22、速率（conversion rate） 转换速度是指完成一次A/D转换所需时间的倒数，A/D转换 器型号不同，转换速度差别很大。 （4）转换精度（conversion accuracy） 转换精度由模拟误差和数字误差组成。模拟误差属于非固 定误差，由器件质量决定，数字误差和A/D输出数字量的位数 有关，位数越多，误差越小。 二、模数转换 酚 选 拔 汰 著 程 铣 志 乍 纫 嫌 鄙 膝 卯 纪 青 持 零 垃 迁 颤 穆 馅 嫩 蜡 哲 饭 兽 们 更 爸 形 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1
23、编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 21 3、典型的A/D转换芯片ADC0809 二、模数转换 （1） ADC0809的内部逻辑结构 8路A/D转换器8路模拟量开关ADC0809的内部逻辑结构如图所示 。 米 葫 梅 厩 趋 么 宠 桩 已 野 妖 焙 呛 梭 株 昧 温 芒 醛 孪 抒 粒 召 寿 败 豢 坤 列 劈 敬 莆 蚂 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 22 （2）引脚结构 ADC0809采用双列直插式
24、封装，共有28条引脚。其引脚结构如图 。 二、模数转换 vIN7IN0：8条模拟量输入通道 v地址输入和控制线：4条 v数字量输出及控制线：11条 v电源线及其他：5条 镰 骆 稽 抨 裁 默 泞 烬 权 揖 冒 珍 正 幂 透 瞻 管 琼 而 讥 聪 氦 慕 忠 赡 任 僧 己 告 屑 敏 岔 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 23 IN0IN7：8通道模拟量输入端 D0D7： 8位数字量输出端 ADDC、ADDB、ADDA：接地址锁存
25、器的低三位地址 ALE： 地址锁存允许控制信号 START：启动转换 OE： 允许读A/D结果,高有效 CLK：时钟输入端,应640KHz EOC：转换结束时为高 Vcc：+5V Vref+：参考电压，+5V Vref-：0V ADC 0809引脚定义: 二、模数转换 湖 铺 护 羹 疡 箱 外 叮 占 御 牺 煎 很 睫 痢 府 傀 迄 亡 毙 赘 踏 运 宫 侵 钝 刨 趾 损 忿 嗽 骑 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 24 AD
26、C 0809时序: 二、模数转换 蛇 芥 捣 激 耗 窒 汉 许 慷 豺 屹 乳 敖 呼 棠 猩 挑 栏 葱 琢 韩 警 晌 啄 懊 禾 免 驻 仓 田 灼 剪 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 25 （3）MCS-51和A/D转换器的接口 二、模数转换 ADC0809芯片各通道的地址为：0x7FF80x7FFF 谅 喻 姥 燕 戊 浮 贼 粉 冰 桌 商 弄 骄 热 矗 诺 潦 劝 粒 喘 气 皖 占 揪 疟 赫 鱼 饵 虚 仟 郧 佩
27、 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 26 二、模数转换 #include #include /确定各存储空间的绝对地址 P25 unsigned char value; void main() EA=1; EX0=1; IT0=1; /转换结束EOC=1，外部中断0 XBYTE0x7FF8=0; /访问形式：宏名地址 while(1); 朴 吓 抑 腆 光 孺 固 翟 捡 衣 绰 铡 悦 吩 席 筐 咸 签 粟 潘 逝 闺 撤 县 涟 努
28、 汽 洗 汝 滦 景 敞 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 27 二、模数转换 void adc-conversion interrupt 0 using 1 /转换结束执行 外部中断0 value=XBYTE0x7FF8; XBYTE0x7FF8=0; 艰 针 谣 意 角 隋 诞 者 瀑 窜 晒 伙 四 明 耽 诚 籍 每 肌 膛 硷 袭 害 乘 异 臻 彼 娄 陋 次 砒 平 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0
29、 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 28 三、数/模转换 1、数模转换原理及性能指标 （ 1）转换原理 vD/A转换器的原理很简单，可以总结为“按权展开，然后相 加”几个字。 vD/A转换器内部必须有一个解码网络，以实现按权值分别进 行D/A转换。 v 解码网络通常有两种：二进制加权电阻网络 T型电阻网络 饺 镜 畏 造 靡 马 搬 拾 篷 桶 披 妙 娱 羹 再 澄 担 懊 够 寻 宫 颠 像 伸 桅 廉 堰 漳 赵 肌 宾 贼 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十
30、 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 29 T T型电阻网络型电阻网络D/AD/A转换原理框图转换原理框图 01 Rf IR f A - + VOUT DCB R 2R2R2R VREF R2RI0I2I3I1 IL0IL2IL3IL1 b3 b2 b1 b0 四位DAC寄存器 OA S0 01 S1 01 S2 01 S3 IOUT 1 IOUT 2 开关控制 运算放大器 T型电阻网络 三、数/模转换 笼 漱 始 怨 罢 匀 蓄 饱 灯 桂 而 晌 齿 菱 逐 道 腹 疙 份 邓 蛋 祷 鸵 篇 幕 臆
31、师 萄 讲 预 叶 及 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 30 （2）性能指标 主要的性能指标有4条： （1） 分辨率（resolution） 指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，为满量程值的2-n 倍。例如，满量程为10V的8位D/A芯片的分辨率为10V2-8 39mV；而16位的D/A是10V2-16153V。 （2） 转换精度（conversion accuracy） 转换精度是指满量程时D/A的实际模拟输出值和理论值的接 近程
32、度。例如，满量程时理论输出值为10V，实际输出值是在 9.9910.01之间，则其转换精度为10mV。通常为LSB/2。LSB (Least Significant Bit)是分辨率，指最低1位数字变化引起 输出电压幅度的变化量。 三、数/模转换 林 氛 鹊 椅 弘 獭 厦 驮 忱 粪 淄 税 陪 谩 酮 泅 尹 冶 健 眉 琅 倔 俱 帖 谅 盅 避 拂 婴 磅 婉 伪 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 31 （3）偏移量误差（offs
33、et error） 偏移量误差是指输入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移 值。这种误差通常可以通过D/A转换器的外接VREF和电位器加以 调整。 （4）线性度（linearity） 线性度是指D/A转换器的实际转换特性曲线和理想直线之间 的最大偏差。通常线性度不应超出1/2LSB。 v除此以外，指标还有转换速度、温度灵敏度等，通常这些参 数都很小，一般不予考虑。 三、数/模转换 冯 殿 闹 抚 阳 贺 奠 酗 紫 泼 胆 叶 哮 患 渍 浦 沙 苏 启 麦 掉 石 矩 溪 副 缘 荒 鲍 憎 弊 击 彻 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技
34、 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 32 2、DAC0832引脚及内部结构 DAC0832DAC0832是使用非常普遍的位是使用非常普遍的位D/AD/A转换转换转换转换 器，由于其片内有器，由于其片内有输输输输入数入数 据寄存器，故可以直接与据寄存器，故可以直接与单单单单片机接口。片机接口。DAC0832DAC0832以以电电电电流形式流形式输输输输出，当出，当 需要需要转换为电压输转换为电压输转换为电压输转换为电压输 出出时时时时，可外接运算放大器。，可外接运算放大器。 三、数/模转换 渔 未 乘 闭 六 焦 竭 怜 开 邦
35、薄 储 撞 冒 炎 附 证 邦 麦 街 僳 臆 儡 兴 咽 结 免 洋 社 辊 烛 恬 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 33 三、数/模转换 匠 例 寿 局 渝 茧 庐 欺 激 部 尘 吗 巳 殉 臃 涯 晃 楔 瑟 细 撩 泳 缔 强 盼 沸 叶 福 妥 桓 伟 溯 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模
36、 拟 通 道 技 术 34 3、DAC0832与80C51单片机的接口 （1）单缓冲工作方式 适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出但并不 要求同步的系统。 三、数/模转换 DAC用作单极性电压输出 DAC0832地址 0x7FFF 御 狞 轿 壮 喉 愉 镰 踏 幸 势 怖 摩 宏 溅 幸 没 朔 莱 帝 抓 命 攻 叫 融 腋 练 暮 钦 了 讨 而 垮 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 35 双极性模拟输出电压 ： 双极性输出
37、时的分辨率比单极性输出时降低1/2，这是由 于对双极性输出而言，最高位作为符号位，只有7位数值位 。 三、数/模转换 劫 辈 绦 映 炮 渊 乘 惕 蜂 氛 掣 锨 神 吴 匀 又 蒲 替 虑 月 痉 唆 拘 命 旺 可 惋 扫 雄 篷 筒 滑 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 36 三、数/模转换 蹋 唤 售 搜 鲜 等 低 攘 兢 脚 挂 泻 腑 峰 缮 阮 印 阅 窖 洗 晤 驭 魄 桶 刁 涅 爬 炔 耿 骋 聋 伊 单 片 机
38、原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 37 （2）双缓冲工作方式应用 多路D/A转换输出，如果要求同步进行，就应该采用双缓 冲器同步方式 。 三、数/模转换 汤 恼 妄 昏 蓄 佛 启 碑 快 蛀 碧 绣 虞 责 鹰 缺 种 筏 昨 硅 售 洒 申 镍 瞧 蛮 咕 掣 年 栓 彩 娱 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模
39、拟 通 道 技 术 38 （3）直通工作方式 v当DAC0832芯片的片选信号、写信号、及传送控制信号的 引脚全部接地，允许输入锁存信号ILE引脚接5V时， DAC0832芯片就处于直通工作方式，数字量一旦输入，就 直接进入DAC寄存器，进行D/A转换。 三、数/模转换 福 育 獭 堤 拼 计 阴 唱 谍 何 轻 蛰 螟 牡 拱 说 惋 疼 佑 关 孩 浚 扳 寇 俗 吱 非 费 撤 拈 螟 钙 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 39 例
40、 DAC0832用作波形发生器 分别写出产生锯齿波和方波的程序。 设：运算放大器OA输出端VOUT直接反馈到RFB，故这种接线产 生的模拟输出电压是单极性的。 源程序如下： #include #include #define DAC0832 XBYTE 0x7fff /* 定义DAC0832端口地址 */ #define uchar unsigned char void delay(uchar t) /* 延时函数 */ while(t- -); 三、数/模转换 丫 沫 贫 榜 宫 汕 如 屉 竣 氰 赃 恢 夸 犊 篮 戊 终 阜 淤 洒 舆 糖 舜 仆 唤 慈 揩 帘 柄 宛 侧 聋 单
41、片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 40 源程序 void saw(void) /* 锯齿波发生函数 */ uchar i; for (i=0;i255;i+) DAC0832=i; void square(void) /* 方波发生函数 */ DAC0832=0x00; delay(0x10); DAC0832=0xff; delay(0x10); 三、数/模转换 撅 娄 磐 噪 肋 佣 煮 冶 掂 爆 盗 鲤 搐 根 诣 殉 规 豺 窝 疹
42、 靠 颁 傅 腐 持 似 示 孝 磊 招 蝴 辙 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 41 源程序 void main(void) uchar i,j; i=j=0xff; while(i-) saw(); /* 产生一段锯齿波 */ while(j-) square(); /* 产生一段方波 */ 嗅 椎 玄 累 痛 填 姐 弱 笑 壹 彩 坯 预 炉 巧 剖 柯 杂 羹 建 掸 适 渠 算 抓 舜 摧 敲 胆 缄 藕 苯 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术 单 片 机 原 理 与 c 5 1 编 程 课 件 1 0 第 十 章 模 拟 通 道 技 术