第10章模拟接口技术课件.ppt

1、 概述 D/A转换接口 A/D转换接口 数据采集 A/D、D/A接口设计要点1、A/D、D/A 接口的作用 计算机和模拟信号的连接 多媒体 测量、控制系统 分辨率 最小位当量 转换精度 转换时间和转换速率 分辨率对微小量的分辨能力对微小量的分辨能力 二进制二进制 n、%表示表示 最小位当量量程范围最低有效位对应的模拟量量程范围最低有效位对应的模拟量 Full Scale/2n 转换精度绝对精度转换值与理想值比较 相对精度绝对误差相对于满量程的百分比线性精度偏离理想转换特性曲线的最大值（LSB）转换时间和转换速率D/A：建立时间输出端从0V到最大工作电压的建立时间 us 转换速率满量程下，输出电

2、压的最大变化速度 V/usA/D：转换时间 us 转换速率 Hz 基本原理 DAC0832以及和CPU的连接 1、基本原理 1）将一个二进制数转换成电流 DOUT =FFH (1：开关闭合）I =VREF/R =(VREF/R)*(1/2+1/4+1/256)=(VREF/R)*255/256 VOUT=-I*R=-VREF*255/256（FFh）VOUT =-VREF*(x/2+x/4+x/256)I2）单极性与双极性输出IN OU OB00 0V -5V80h 2.5V 0VFFh 4.98V 4.96V 3）与 CPU的连接 1、A/D 转换基本原理 计数型 双积分型 逐次逼近型 1）

3、计数型 2）逐次逼近型二分搜索2）逐次逼近型 二分搜索2）逐次逼近型 A/D转换 1）结构）结构2）时序tDSC 200ns max(60)tHEC 50ns mintSSC 50ns mintHSC 50ns mintSRC 50ns mintHRC 50ns min tSAC 0 mintHAC 50ns mintC 25us max2）时序2）时序3）单极性配制4）双极性配制5）与CPU连接1、一般组成、一般组成1）一般结构2）采样保持特性）采样保持特性 A/D、D/A芯片的选择 与CPU的连接 共地问题 PCB板的设计 编程注意事项1、A/D、D/A芯片的选择 分辨率与转换精度 输入输

4、出缓冲器 内外参考源 隔离问题 2、与CPU的连接 A/D：启动 转换结束中断、查询 数据线三态 D/A：数据锁存 数据输出的同步问题3、共地问题 只有一个共地点 精度要求最高处共地 保护问题3、共地问题4、PCB板的设计 避免长线平行 高频数字信号与模拟信号线的安排 保持器的布线 电源线和地线5、编程注意事项 模拟多路器切换时间 S/H 采样电压的建立时间 A/D 转换启动时S/H 进入保持状态 本章介绍了I/O接口的一般结构及工作过程，归纳了I/O接口组成的一般规律。为理解接口的共性和特点、掌握它们与微处理器的连接方法打下基础。通过介绍同步并行接口的组成以及和处理器的连接方法，总结了如何对I/O端口编址、产生端口的选通信号。通过分析可编程并行接口8255A的原理、工作方式、时序与编程，阐述了异步并行接口的操作过程以及它们与CPU和外设的握手方式和接口的设计方法。在介绍串行接口之前，讨论了串行通信的基本概念。然后，以串行接口8251为例，分析了串行通信接口的结构、工作原理和编程方法。模拟输入输出接口也是计算机系统的重要组成部分。在明确A/D、DA转换有关术语的基础上，讨论了D/A转换、逐次逼近型A/D转换的基本原理、和CPU的接口方法以及对接口的编程方法。通过实例介绍了数据采集系统的组成。并对A/D、D/A接口的设计要点进行了总结。