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1、知识点回顾,串行通信接口的编程 DAM控制器的编程,本节课内容,熟悉控制系统 掌握D/A转换原理 熟悉DAC0832内部结构及控制编程,教材290页图10.1,10.2 数/模转换器,10.2.1 D/A转换器的工作原理 D/A转换的基本原理是把数字量的每一位代码按权大小转换成模拟分量，然后根据叠加原理将各代码对应的模拟输出分量相加。D/A转换器的主要部件是电阻开关网络，网络形式有权电阻网络和倒T型电阻网络等。 1权电阻网络D/A转换法,特点： D/A转换器的转换精度与基准电压Vref的精度、权电阻和电子开关Si的精度及位数有关。 缺点：精密电阻难制造,10.2.1 D/A转换器的工作原理,2
2、. 倒T型电阻网络D/A转换法,输出模拟电压Vo与输入的关系为：,特点：1.电阻网络只用两种阻值组成；2.各位开关的状态由数据锁存器的对应位决定。,10.2.2 D/A转换器的主要技术指标,1. 分辨率（Resolution） 分辨率是指D/A转换器能分辨的最小输出模拟量，取决于输入数字量的二进制位数，通常用数字量的位数来表示。 一个n位的DAC所能分辨的最小电压增量定义为满量程值的2-n倍。 如：满量程为10V的8位DAC芯片的分辨率为10V2-839mV；一个同样量程的16位DAC的分辨率最高达10V2-16153V。,10.2.2 D/A转换器的主要技术指标,1. 分辨率（Resolut
3、ion） 2. 转换精度（Conversion Accuracy） 转换精度是指满量程时DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。该误差是由于D/A增益误差、零点误差和噪声等引起的。通常，DAC的转换精度为分辨率的一半，即为LSB/2。LSB是分辨率，是指最低1位数字量变化引起输出电压幅度的变化量。,10.2.2 D/A转换器的主要技术指标,1. 分辨率（Resolution） 2. 转换精度（Conversion Accuracy） 3. 偏移量误差（Offset 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DAC外接Vref和电位计加以调整。,
4、10.2.2 D/A转换器的主要技术指标,1. 分辨率（Resolution） 2. 转换精度（Conversion Accuracy） 3. 偏移量误差（Offset Error） 4. 线性度（Linearity） 线性度是指DAC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LSB/2。,10.2.2 D/A转换器的主要技术指标,1. 分辨率（Resolution） 2. 转换精度（Conversion Accuracy） 3. 偏移量误差（Offset Error） 4. 线性度（Linearity） 除了上述指标外，转换速度（Conversion Rate）和温度灵敏
5、度（Temperature Sensitivity）等也是DAC的重要技术参数。,10.2.3 典型D/A转换器芯片,D/A转换器有两大类：一类在电子电路中使用，不带使能端和控制端，只有数字量输入和模拟量输出线；另一类是专为微型计算机设计的，带有使能端和控制端，可以直接与微机相连。,按转换方式分：分为并行和串行等；,分类,按输出形式分：分为电压型和电流型两类。,按生产工艺分：有TTL、MOS型等；,按字长分：有8位、10位、12位等；,1. DAC0832的功能结构和引脚-教材295页图10.5,问题： 1.DAC0832与CPU相连的引脚有？ 2.DAC0832与外设相连的引脚有？ 3.DA
6、C0832内部有几个寄存器？各位几位寄存器？,（2）DAC0832的工作方式 DAC0832有无锁存、一级锁存和二级锁存三种工作方式。 无锁存工作方式 条件：CS、WR1、WR2、XFER均接地，ILE接高电平。 特点：八位数字量一旦到达DI7DI0输入端，就立即进行D/A转换而输出。,（2）DAC0832的工作方式 DAC0832有无锁存、一级锁存和二级锁存三种工作方式。 无锁存工作方式 一级锁存工作方式 条件：两个寄存器中任一个处于直通状态，另一个工作于受控锁存状态。一般是使DAC寄存器处于直通状态，即把WR2和XFER都接数字地。 特点：数据只要一写入DAC芯片，就立即进行数模转换，可减
7、少一条输出指令。,（2）DAC0832的工作方式 DAC0832有无锁存、一级锁存和二级锁存三种工作方式。 无锁存工作方式 一级锁存工作方式 二级锁存工作方式 条件：CPU要对DAC芯片进行两步写操作；ILE接高电平，WR1、WR2均接CPU的IOW，CS、XFER接地址译码信号。 优点：数据接收和转换启动异步进行 ，提高转换速率。,（3）DAC0832的主要技术性能 电流建立时间：1s； 分辨率：8位； 线性误差：0.2%FSR； 非线性误差：0.4%FSR； 工作方式：二级锁存、一级锁存、直接输入； 数字输入：与TTL兼容； 增益温度系数：0.002%FSR/； 低功耗：20mW； 单电源
8、：+515V； 参考电压：10V10V。,10.2.4 D/A转换器与微处理器的接口,D/A转换器与微处理器的连接包括三部分，即数据线、控制线和地址线。 18位D/A转换器与CPU的接口 对于8位D/A转换器，简单的连接方法是通过8位数据锁存器（例如，8D锁存器74LS273）与8位微处理器的总线相连。 （1）无锁存方式 （2）一级锁存方式,三角波程序 START： MOV AL， 0 DOWN： OUT 0FEH， AL INC AL JNZ DOWN MOV AL， 0FEH UP： OUT 0FEH， AL INC AL JNZ UP JMP DOWN HLT,锯齿波程序 START：
9、MOV AL， 0 LP： OUT 0FEH，AL INC AL JMP LP HLT,方波程序 START: MOV AL, 33H OUT 0FEH, AL CALL DELAY MOV AL, 0FEH OUT 0FEH, AL CALL DELAY JMP START DELAY: HLT,例10-1 DAC0832用作波特率发生器。试根据图10.6接线，分别写出产生锯齿波、三角波和方波的程序。,10.2.4 D/A转换器与微处理器的接口,10.2.4 D/A转换器与微处理器的接口,（3）二级锁存方式 在二级锁存方式下，每个DAC0832应为CPU提供两个I/O端口。8086和DAC0
10、832在二级锁存方式下的接线如下图 。,相应程序如下： MOV DX， 0DFFFH ;指向DFFFH地址 MOV AL， Xdata ;X坐标值 OUT DX， AL ;X坐标值写入1DAC0832 MOV DX， 0F7FFH ;指向F7FFH地址 MOV AL， Ydata ;Y坐标值 OUT DX， AL ;Y坐标值写入2DAC0832 MOV DX， 7FFFH ;指向7FFFH地址 OUT DX， AL ;启动1和2DAC0832工作 ,10.2.4 D/A转换器与微处理器的接口,习题,1DAC0832 有（ ）种工作方式。 A1 B 2 C3 D4 2一个 8 位D/A转换器的分
11、辨能力可以达到满量程的（ ）。 A1/8 B1/16 C1/32 D1/256 3一个 8 位D/A转换器，若精度为1/2 LSB，则其最大可能误差为（ ）。 A满量程的 1/2 B满量程的 1/8 C满量程的 1/256 D满量程的 1/512 4若 D/A转换器芯片内部有锁存寄存器，微处理器就把 D/A芯片当作一个并行 （ ）； 若D/A转换器芯片内部无锁存寄存器，微处理器就把 D/A芯片当作一个并行 （ ）。,1如果一个 D/A转换器的精度为 0.1% ，则其最大可能误差为（ ）。 A最大输入的0.1% B电源电压的 0.1% C满量程电压的0.1% D输出电压的 0.1% 2一台 PC
12、 机的扩展槽中已插入一块D/A转换器模块，其口地址为 280H，执行下列程序后，D/A转换器输出波形是（ ）。 DAOUT： MOV DX，280H MOV AL，00H LOOP： OUT DX，AL DEC AL JMP LOOP A三角波 B锯齿波 C方波 D正弦波,1DAC0832 是一个分辨率为（ ），输入具有（ ）功能的D/A转换器。 A8 位一级锁存 B8 位二级锁存 C10位一级锁存 D10 位二级锁存 2.如下图 所示控制系统框图中，A应是 （ ），B 应是（ ） 。,1DAC0832 内部有（ ）地和（ ）地。 2LE 是 DAC0832 内部寄存器的锁存命令。当其为（ ）
13、时，寄存器输出随 （ ）变化。当 LE 为 0 时，数据（ ）在寄存器，不再随（ ）上的数据变化而变化。 3在过程控制应用中，有时对控制量的输出要求是 （ ）的，在给定值时产生的偏差不改变控制量的 （ ），这时可采用单极性输出电路。 4在随动系统中，由偏差所产生的控制量不仅（ ）不同，而且控制量（ ）不同，这时要求 D/A转换器有双极性输出；D/A转换器实现双极性输出，在输出除需要有运算放大器外还应增加（ ）。,判断题 1传感器是一种把非电热物理量转换成电量的器件。（ ） 2DAC0832 为电压输出型D/A转换器，可提供单极性和双极性两种输出方式。 （ ） 3当 D/A转换器与 CPU相连时
14、，如果 CPU的数据总线的位数小于 D/A转换器的位数，则需要 采用多级缓冲结构。（ ）,1DAC0832 与微机接口电路已正常工作，为单缓冲方式，其口地址为 380H，执行以下程序： MOV DX，380H A2: MOV AL， -1 OUT DX， AL CALL MS100 ；延时 NOT AL A0： OUT DX，AL INC AL CMP AL，-1 JNE A0 A1： OUT DX，AL DEC AL CMP AL，0 JNE A1 JMP A2 （1）画出输出端波形示意图； （2）若将最后一条指令改为JMP A0，画出输出端波形示意图； （3）若将最后一条指令去掉，会出现什
15、么情况？,10利用DAC0832 作为函数波形发生器，电路如图 10.5 所示： （1）请分析并写出 8255A芯片各自的端口地址。 （2）请分析并写出 8255A芯片的方式控制字。 （3）请问DAC0832 的地址如何产生，如何访问？ （4）用此电路产生三角波，请编程实现。,1试利用DAC0832 芯片设计一个阶梯波信号源，要求每一个波形有 10 个台阶，周期为 10MS，即每一个台阶要维持1MS，输出电压为 5V，如右图 所示，试画出相应电路图并编写程序。 2试设计一个利用DAC0832 产生三角波的接口电路，并编 写相应程序。若有条件，将输出接到示波器的 Y轴输入 端上进行观察。 4 ADC0809 是一种 8 位的模数转换芯片，在其电源电压 为5V时， 其输入的模拟电压在说明书上表明为05V。在实际使用中，输入的模拟电压范围应为多少？其相应 的输出数字量范围是多少？若用数字电压表测得其输入电压为 3.23V时，求相应输出的数字 量应为多少？ 4用 DAC0832 与 8086CPU直接相连设计一D/A转换电路，并编程使之产生呈负向增长的锯齿 波，并且锯齿波周期可调，DAC0832的口地址为 300H。,
