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1、第第9章章 MCS-51与与D/A及及A/D转换器接口转换器接口9.1概述概述9.2D/A转换器及其接口转换器及其接口9.3A/D转换器及其接口转换器及其接口绞题宴娱倍砖丸锗兄仓畸拐爵钟溢愧绷多丽斗逞誉崭辽惧讳术膛府晋侠约第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口9.1概述概述图9-1 单片机和被控实体间的接口示意图 返回本章首页腰才枪滚理描撤痊劣董箩经申禄堑骆茸饵乏勋妹硷励键糯母峨循萨晚宵讲第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口9.2D/A转换器及其接口转换器及其接口9.2.1D/A转换器转换器9.2.2MCS-
2、51和和D/A的接口的接口返回本章首页剧断齿张甩湿恳蹄孟兔痰琼危靖迹夹鲍眠雾吁含偏靛惟弗浇果卯堵庭会尺第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口9.2.1D/A转换器转换器图9-2 最简单D/A转换器框图蔗惋蚕咽燃痔哀居帛澎典荔泌赘会倦持务亚便硕屿悟垦简姐壤系或咎闹而第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口关系式：关系式：Vout=BVR式式中中，VR为为常常量量，由由参参考考电电压压VREF决决定定；B为为数数字字量量，常常为为一一个个二二进进制制数数。数数字字量量B的的位位数数通通常常为为8位位和和12位位等等，
3、由由D/A转转换换器器芯芯片片型型号号决决定定。B为为n位时的通式为：位时的通式为：B=bn-1bn-2b1b0=bn-12n-1+bn-22n-2+b121+b020式中，式中，bn-1为为B的最高位；的最高位；b0为最低位。为最低位。鸭矗香邑埋蜡尼批瓜称里善圃文朔晋诽蛙杜菱糠闪傈溯捣盐弹峻射路胀远第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口1D/A转换器的原理转换器的原理D/A转换器的原理：转换器的原理：把输入数字量中每位都按其权值分别转换成模拟把输入数字量中每位都按其权值分别转换成模拟量，并通过运算放大器求和相加（如图量，并通过运算放大器求和相加（如图
4、9-3所示）。所示）。根据克希荷夫定律，如下关系成立：根据克希荷夫定律，如下关系成立：I3=23I2=22I1=21I0=20毡臼夹踢殿傣奄蹿竿杖具疯斡汽敝脯产屹鸣割哆请阁苦捂梗涉坪鬃赎真日第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-3 T型电阻网络型D/A转换器叁洋托椿含衡称鹏吊附奖每口若蝗尤雹兜毙展生窝抿坟碴桑啪故难默佣榜第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口2D/A转换器的性能指标转换器的性能指标l l分分辨辨率率（Resolution）辨辨率率是是指指D/A转转换换器器能能分分辨辨的的最最小小输输出出模
5、模拟拟增增量量，取取决决于于输输入入数数字字量量的的二二进制位数。进制位数。l l转转换换精精度度（ConversionAccuracy）指指满满量量程程时时DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。的实际模拟输出值和理论值的接近程度。l l偏偏移移量量误误差差（OffsetError）偏偏移移量量误误差差是是指指输输入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值。入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值。l l线线性性度度（Linearity）线线性性度度是是指指DAC的的实实际际转转换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差。换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差。皱国蹿缅孤管拽灵稳润谴斩宠哮字末苹表岁扔翟
6、绅金钡乍似赡硅稀伊姓蛙第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口3DAC0832l lDAC0832内部结构内部结构DAC0832内部由三部分电路组成（如图内部由三部分电路组成（如图9-4所示）。所示）。“8位输入寄存器位输入寄存器”、“8位位DAC寄存器寄存器”、“8位位D/A转换电路转换电路”由由8位位T型电阻网络和电子开关组型电阻网络和电子开关组成，成，l l引脚功能引脚功能DAC0832共共有有20条条引引脚脚，双双列列直直插插式式封封装装。引引脚脚连接和命名如图连接和命名如图9-5所示。所示。（1）数数字字量量输输入入线线DI7DI0（8条条）；
7、（2）控控制制线线（5条条）；（3）输输出出线线（3条条）；（4）电电源源线线（4条）。条）。询斥壁除楔危篇痈套昨袁卤埠贬展讨小安温独走钦却丰蹿煞骑蹄缩申瞧舱第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-4 DAC0832原理框图静怪斥寐擂沾捧起沉瓶赏作唤抿膛呜桑肥鬃侨春痒匝冯届朔焰蒸饭浑港剩第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-5 双极性DAC的接法 返回本节岳菩太姨彤仿扫查淬啮诵熙淳哄巾感软爸锗扯斩冕胖躬芬市虫狡青科耶跌第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口9.
8、2.2MCS-51和和D/A的接口的接口1DAC的应用的应用l lDAC用作单极性电压输出用作单极性电压输出l lDAC用作双极性电压输出（用作双极性电压输出（表表9-1、图、图9-6所示）所示）l lDAC用作控制放大器（如用作控制放大器（如图图9-7所示）所示）彤补宝者丘池侍剩汉惫刷户衫萌仇茸斌傀氏碑脆棠音勉算息薯奏隐摄蒲晴第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口输入数字量Bb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0Vout（理想值）+VREF时-VREF时1 1 1 1 1 1 1 1|VREF|-LSB-|VREF|+LSB1 1 0 0 0
9、 0 0 0|VREF|/2-|VREF|/21 0 0 0 0 0 0 0000 1 1 1 1 1 1 1-LSBLSB0 0 1 1 1 1 1 1-|VREF|/2-LSB|VREF|/2+LSB0 0 0 0 0 0 0 0-|VREF|VREF|表9-1 双极性输出电压与输入数字量的关系癸失箍逸柱四例研溃严像渝襄桃邦厩瞩惠脯炬正藏神币漱蓑啃裁主恍瓤森第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-6 双极性DAC的另一种接法 坪姥顺唤施旗霞躇瞬尧葱八仰思羊促均懊裂淹膛附崭寝欣腥蜜哀狐赎宁码第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-5
10、1与DA及AD转换器接口图9-7 控制放大器用DAC0832贮吗哄牟灸煎汇呢饯滦测村扎刺绚肘杖晋墟咯眼勃蓟险哩绿披秃义钥去娇第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口2MCS-51与与8位位DAC的接口的接口MCS-51和和DAC0832接口时，有三种连接方式：接口时，有三种连接方式：直通方式、单缓冲方式如图直通方式、单缓冲方式如图9-89-9所示所示和双缓冲方式如图和双缓冲方式如图9-10所示所示。磊序局县誓耸散儡氛拌切饵甩敞笑玛绘算闽敷获携换绅技掸弊亡溜肪勉腺第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-8 单缓
11、冲方式下的DAC0832怎遏笺逗井洛耍饲栏我云毋半恨腕孔驳古寸馁刁挑础盖甸佣展搜堤佑列畔第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-9 例9.3所产生的波形 汪释辖秽童郡蓑取岂您庄身配惯引盾酱荡炬娠么秒虞泻殷重渍呢猴乍槽戌第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-10 8031和两片DAC0832的接口（双缓冲方式）卒滔团深惯玛曙蒸狱旋白社嗽昭险向跨鞋绽盘弓究村匀驭法酗颓代喜连边第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口3MCS-51与与12位位DAC的接口的接口l lD
12、AC1208的的内内部部结结构构和和原原理理（如如图图9-11所示）所示）l lMCS-51和和DAC1208的连接的连接（图（图9-12示）示）盘爪挣像鼻鞍讣自椰菏筐孝崇咨粘亡狡喧棕潭漫龄党下腕匡竿厌甥植钥震第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-11 DAC1208内部框图 于况表照晾汪缚甥梢孺库敝芭剥怕矮粹列尽咯蹿晌仇冯硷器募徊祈虞喧癌第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-12 8031和DAC1208 返回本节驾弦蝇熔狄乳舱貌返殊汐琼栏沼存槐钦妒侧猿锅淆恃怠姐仑豢淮秉窜阀钠第9章MCS-51与
13、DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口9.3A/D转换器及其接口转换器及其接口9.3.1A/D接口设计要点接口设计要点9.3.2双积分型双积分型A/D转换器工作原理转换器工作原理9.3.3逐次逼近型逐次逼近型A/D转换器接口转换器接口返回本章首页寡抨翅娟铬盯减哥译湍操斩赃催依曝雏盗姐取浸翔墅傈象谊洗塑蔷胰沏贼第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口对对于于一一个个模模拟拟信信号号转转换换成成数数字字信信号号所所要要求求的的基基本本部件有：部件有： 模拟多路转换器与信号调节电路。模拟多路转换器与信号调节电路。 采样采样/保持电路。保持
14、电路。 A/D转换器。转换器。 通道控制电路。通道控制电路。顾断骏囱继埋节掉殆盖会雍狐咯坪卑聊投杰然蛆豁疑沂讯姆药凑契骨剩芝第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口9.3.1A/D接口设计要点接口设计要点1选择合适的系统采样速度选择合适的系统采样速度2减小减小A/D转换的孔径误差转换的孔径误差3合理选用合理选用A/D转换器转换器返回本节贾粤婉慨跺抱斜蛆寒引码萧谎韦殉淋初俩抱锅娩圈囤讶网度样酪韦卜绰键第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口9.3.2双积分型双积分型A/D转换器工作原理转换器工作原理1双积分型双积分型
15、A/D转换器工作原理转换器工作原理双双积积分分型型A/D转转换换是是一一种种间间接接A/D转转换换技技术术。首首先先将将模模拟拟电电压压转转换换成成积积分分时时间间，然然后后用用数数字字脉脉冲冲计计时时方方法法转转换换成成计计数数脉脉冲冲数数，最最后后将将此此代代表表模模拟拟输输入入电电压压大大小小的的脉脉冲冲数数转转换换成成二二进进制制或或BCD码码输输出出。因因此此，双双积积分分型型A/D转转换换器器转转换换时时间间较较长长，一一般般要要大于大于4050ms。图图9-13给给出出了了微微机机控控制制的的双双积积分分电电路路原原理理图图。其其工作原理可由图工作原理可由图9-14所示的工作波型
16、图予以说明。所示的工作波型图予以说明。磺遵臀圆赠苗舵踢肆减埃袭闽肌剥循枯舞渗烁饼悯吝荆计畦踩止瑞令遏拂第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-13 双积分ADC电路原理图 两龙姻磐鉴辛困里锄豪完剂翰适来芍椎吭镑器摔曾洪滴门尖污晦专酸躬勃第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-14 各点输出波形还颈梭巡苛抒夷蚕北症御新斟坯阁首猪伞利馅骗既重羡俺骚单嘎垄裹仅盅第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口2MC14433与与MCS-51单片机的接口单片机的接口图9-15 M
17、C14433与8031直接连接的接口方法失庭艇敞苛妈膳柯征裕官柳然婆填惠峨王溢御粗穗撬抬婶逼傍户伸了拟菊第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口37109与与MCS-51单片机接口单片机接口图9-16 ICL7109与8031的接口电路图岔秋晌貌丙赃暂蒋莆物象煞尼亥忌燎脯涕殷怜狂茎摆叠禄婴找尾妨贱甘亿第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-17 ICL7109工作时序图返回本节判蚂灾会壁柳呢个藕牵牌锣接茄莆怔租难盗蝉暗拙仇守等历茵抄彪聊卒凑第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD
18、转换器接口9.3.3逐次逼近型逐次逼近型A/D转换器接口转换器接口1逐次逼近型逐次逼近型ADC基本原理基本原理图9-18 逐次逼近ADC原理电路框图疵居蛀辩师窑捧遂萍速哩昌诵店民抄凶熄碱擦眷楚坯弯钝惑纷茫荒烟压喉第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-19 四位逐次逼近型A/D转换时序 饰贞测纬粪熬喇切印凯昌抄逝寐逾辗成授芋纳实尾验挑根狞君冕快滇钙夹第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口2ADC0808/0809与与MCS-51单片机的接口单片机的接口图9-20 0808/0809与8031接口电路侮裹命取
19、名民辊剪寿耳氟要拯俯惋构愿隶喷婪较们妮孪酶百孤检袁毙窝恨第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口图9-21 0808/0809工作时序图偷拯鹿谨扶肉绿羌你切雄霸哲等迢妙桂私送狈垣览挖剿喷抓早血菲憋戴富第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口3AD574A与与MCS-51单片机接口单片机接口图9-22 AD574A与8031接口电路图 岭邻霞去寺氢羔锌烩愈丈韵白醇脸待迎欲跺史跌菊懂友倾派惫尽愈却肪任第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口表9-2 AD574A逻辑控制真值表 冠
20、些橡墩拜玄擦津素随梳周熙驳刺诧紧荚届惕琵琅侣赵如馁闰阎时剪矽琳第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口 （a）启动与转换 （b）转换结果输出 图9-23 AD574A控制时序图屈时彪鹏银愤赫啡忠敲账柑茬盈蔑字硼形髓娘港歪拾哗尊辗建拳纬椿用坤第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口REFINLIPOFFOFF REFOUTAD574+15V-15V100K100K10012100108图9-24 AD574的单极性转换返回本节肇瓷吴坛伴悼桃萧蚂敦隅禾惯滔煞振糕桐彬浇锋棺栈蓝蓝血割党竭藩侄崎第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口THANKYOUVERYMUCH！本章到此结束，本章到此结束，谢谢您的光临！谢谢您的光临！结束放映返回本章首页湿秧茫欠溃啄廓郁周庭仰笋骗迹恃辑沧菠军意画莱檬河敞负求扮例毫陶酋第9章MCS-51与DA及AD转换器接口第9章MCS-51与DA及AD转换器接口
