单片机及其应用AD和DA转换课件.ppt

1、控制系统模型执执行行部部件件放放大大驱驱动动控控制制对对象象微微型型计计算算机机采采样样保保持持信号处理信号处理信号处理信号处理信号处理信号处理传感器传感器1 1传感器传感器2 2传感器传感器3 3I/OI/O接接口口D/AD/A转换器的基本原理转换器的基本原理模拟转模拟转换基准换基准电压电压数字开关数字开关控制控制数字接口数字接口基准电压基准电压电流电流IiIi运算放大器运算放大器权电阻式权电阻式D/AD/A转换器转换器T T型电阻网络型电阻网络D/AD/A转换器转换器D/AD/A转换器的基本原理转换器的基本原理 权电阻式权电阻式D/AD/A转换器转换器I0I1I2In-12n-1RVref

2、d0d1d2dn-1R22n-3R2n-2RIoutRfVoutIout=Ii (i=0n-1)Vout=Ii (i=0n-1)Rf VrefIi =2(n-1-i)R diD=dn-1dn-2d1d0 Ii =2(n-1)R 2i diVref阻值范围大阻值范围大R2R2n-1RD/AD/A转换器的基本原理转换器的基本原理 T T型电阻网络型电阻网络di=0 接地接地di=1 接入放大器虚地接入放大器虚地ABCDI3I2I1I0RfVOUTVrefRRR2R2R2R2R2Rd0d1d2d3IOUTIout=Ii (i=0n-1)Vout=Ii (i=0n-1)Rf Ii =2nR 2i di

3、VrefVrefRRR2RABCD2R2R2R2RI3I2I1I0Vref2RI3=Vref22RI2=Vref23RI1=Vref24RI0=D/AD/A转换器的主要参数转换器的主要参数- -满刻度输出与理论输出之间的差异满刻度输出与理论输出之间的差异- -任意二进制输出与理论值之间的差异任意二进制输出与理论值之间的差异- - 衡量单位：衡量单位：LSBLSB，应应 - - 能够分辨的最小模拟量输出能够分辨的最小模拟量输出- - 位数表示，位数表示，n n位，最低位位，最低位对应电压对应电压1/21/2n n满量程满量程- - 二进制数输入到二进制数输入到所需时间，电流建立时间所需时间，电流

4、建立时间输出达到终值相差输出达到终值相差1/21/2LSBLSB范围内范围内- - D/AD/A转换实际曲线与理想曲线之间的最大偏差转换实际曲线与理想曲线之间的最大偏差根据根据T T型电路网络型电路网络计算公式计算公式DAC0832DAC0832及应用及应用vDAC0832 简介简介 分辨率：分辨率：8位位 输出类型：电流输出类型：电流 增益温度系数：增益温度系数：0.02% 单电源供电：单电源供电：+5V+15V 功耗：功耗：20mw 转换速度：约转换速度：约1usDAC0832DAC0832及应用及应用1.DAC0832 内部结构内部结构DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI78

5、8位输入位输入锁存器锁存器LE18 8位位DACDAC锁存器锁存器LE2ILE&CSWR1&XFERWR28位位DA转换器转换器VrefIout1Iout2RfbRf两级锁存器两级锁存器T型电阻网络型电阻网络DAC0832DAC0832及应用及应用 管脚及功能说明管脚及功能说明CSWR1WR2AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGNDVCCILEXFERDI4DI5DI6DI7Iout2Iout1I.I.数字量输入线数字量输入线II.II.模拟量输入线模拟量输入线III.III.模拟量相关管脚模拟量相关管脚IV.IV.锁存器锁存管脚锁存器锁存管脚输入锁存器（输入锁存器（1 1sts

6、t）转换锁存器（转换锁存器（2 2ndnd）两级锁存器怎么用？两级锁存器怎么用？=DAC0832DAC0832及应用及应用:各开关向各开关向1闭合的各位权电流汇集输出端。闭合的各位权电流汇集输出端。:各开关向各开关向0闭合的各位权电流汇集输出端闭合的各位权电流汇集输出端。:参考电压输入端，参考电压输入端，-10V+10V之间之间。:反馈电阻连接端。反馈电阻连接端。：允许输入锁存信号允许输入锁存信号：传送控制信号传送控制信号：模拟地模拟地/数字地应分别连接，然后再共接数字地应分别连接，然后再共接DAC0832DAC0832及应用及应用DAC0832DAC0832的工作方式的工作方式端口端口1端口

7、端口2端口地址译码端口地址译码DAC0832DAC0832及应用及应用DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V输出直通方式输出直通方式端口端口地址地址译码译码DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5VWR只使用第只使用第1级输入锁存器级输入锁存器DAC0832DAC0832及应用及应用使用使用2级锁存器级锁存器DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V端口端口1地址译码地址译码WR端口端口2地址译码地址译码DAC0832DAC083

8、2及应用及应用EX:EX:使用使用D/AD/A转换器构造一个转换器构造一个波形发生器波形发生器，整个电路由，整个电路由DAC0832DAC0832、双运、双运算放大器算放大器LM358LM358和地址译码电路组成。和地址译码电路组成。DAC0832DAC0832工作在单缓冲工作方工作在单缓冲工作方式，式，WR2WR2和和XFERXFER接地。接地。DAC0832D0D7-+Iout1Iout2RfbVoutILECSXFERWR1WR2+5V端口地址译码端口地址译码WRVref-+5V端口地址端口地址360HDAC0832DAC0832及应用及应用 矩形波矩形波 三角波三角波 梯形波梯形波最大

9、值最大值最小值最小值跳变跳变渐变渐变到达最大到达最大/最小值后不保持最小值后不保持高电平高电平低电平低电平MOV A,#0HMOVX DPTR,ACALL DELAYCPL ASJMP AGNMOVX DPTR,AMOV DPTR,#360HAGN:A/DA/D转换器基本原理转换器基本原理A/DA/D转换器转换器常用转换方法常用转换方法逐次逼近法逐次逼近法双积分法双积分法v逐次逼近的逐次逼近的A/DA/D转换器原理转换器原理SARSARVstVst控制逻辑与时序控制逻辑与时序D/AD/A转换器转换器输输出出锁锁存存器器EOCEOCOEOE+Vref+Vref-Vref-VrefVinVinST

10、ARTSTARTCLKCLKD0D0D7D7比较器比较器+ +- -比较器比较器逐次比较寄存器逐次比较寄存器A/DA/D转换器转换器 ADC0809 ADC0809GND Vref-D1 D2IN3 IN2IN4 IN1IN5 IN0IN6 ADDAIN7 ADDBSTART ADDC EOC ALED3 D7OE D6CLK D5VCC D4Vref+ D0 8 8位位A/DA/D转换器，逐次逼近结构转换器，逐次逼近结构 8 8通道多路开关输入切换电路通道多路开关输入切换电路 电源电源+5V,Vref=+5V+5V,Vref=+5V Vin Vin范围范围: :单极性单极性0 0+5V+5V

11、 每次转换时间：每次转换时间： 100100 S S 60 60个时钟周期个时钟周期, fmax=640KHz, fmax=640KHz ( (推荐推荐CLK=500KHz)CLK=500KHz) 转换结果输出控制方式：转换结果输出控制方式： 查询方式或者中断方式查询方式或者中断方式2828脚脚DIPDIP封装图封装图A/DA/D转换器转换器 ADC0809 ADC0809GND Vref-D1 D2IN3 IN2IN4 IN1IN5 IN0IN6 ADDAIN7 ADDBSTART ADDC EOC ALED3 D7OE D6CLK D5VCC D4Vref+ D0v 管脚功能说明：管脚功能

12、说明： MCUMCU端端 外部输入端外部输入端IN0IN7IN0IN7 外部模拟信号输入，外部模拟信号输入， 共共8 8路路D0D7D0D7 转换得到数字量输出端转换得到数字量输出端ADDAADDCADDAADDC 8 8路输入地址选择位路输入地址选择位ALEALE 地址选择位锁存信号地址选择位锁存信号STARTSTART 转换启动信号转换启动信号EOCEOC 转换完毕信号转换完毕信号OEOE 转换结果读取控制信号转换结果读取控制信号 系统管脚系统管脚 CLK CLK 时钟信号，时钟信号，=640=640KHzKHz Vref Vref 参考电压参考电压A/DA/D转换器转换器 ADC0809

13、 ADC0809vADC0809ADC0809与与5151单片机的连接方法单片机的连接方法MCS-51ADC 0809锁存器锁存器74LS373P0.0-P0.7ALEP2.08DQ0ALECLKADDAD0-D7GOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDCINT1EOC11Fosc=6MHzFosc=6MHz 2 2口地址可以为：口地址可以为：0FE000FE000FE07H 0FE07H 也可为：也可为： 0FEF00FEF00FEF7H0FEF7H中断处理中断处理A/DA/D转换器转换器 ADC0809 ADC0809向对应口地址写数据向对应口地址写数据等待等待/查询查询EOC就绪就绪从对应口地址读取数据从对应口地址读取数据; ;选择采集通道选择采集通道MOV DPTR,#0FFE0HMOV DPTR,#0FFE0HMOV A,#0HMOV A,#0HMOVX DPTR,AMOVX DPTR,AJNB IE1JNB IE1，$ $MOVX AMOVX A，DPTRDPTR; ;读取选中通道读取选中通道烘箱恒温控制系统