1、模数/数模接口,第八章 模数/数模 转换,模数/数模转换,计算机只能处理数字量，而外界如电流、电压、温度及压力等多为模拟量，计算机对这些量处理要经过模数（A/D）和数模（D/A）转换。 典型的控制系统为：,DAC及其应用,第8.2节 数/模转换器（DAC）及其应用 DAC接口电路 DAC一般为T型电阻解码网络电路。 （一）8位DAC接口电路,MOV AL, DAMEM MOV DX, 160H OUT DX, AL,DAC及其应用,（二）多于8位DAC的接口电路使用双缓冲结构避免输出毛刺。,LEA SI, DAMEM MOV AL, SI MOV DX, 160H OUT DX, AL ;从0
2、0h-0FH MOV AL, SI+1 MOV DX, 162H OUT DX, AL ;从FFH-00H MOV DX, 164H OUT DX, AL ;同时输出,DAC及其应用,DAC应用 （一）产生波形 例1 产生正向锯齿波 WAVE1 PROCXOR AL, AL CIRL： MOV DX, 160HOUT DX, ALCALL DELAYINC ALJMP CIRL WAVE1 ENDP,例2 产生负向锯齿波 WAVE2 PROCXOR AL, ALMOV DX, 160H CIRL： DEC ALOUT DX, ALCALL DELAYJMP CIRL WAVE2 ENDP,DA
3、C及其应用,例3 产生三角波 WAVE3 PROCXOR AL, ALMOV DX, 160HUP: OUT DX, ALCALL DELAYINC ALJNZ UP DOWN: DEC ALOUT DX, ALCALL DELAY,AND AL, AL JNZ DOWN JMP UP WAVE3 ENDP,DAC及其应用,三、典型DAC电路DAC0832 DAC0832为8位CMOS D/A转换器 （一）功能图,DAC及其应用,控制信号 ILE CS WR1有效使数据进入输入寄存器; WR2 XFER有效，数据到DAC。 输出信号 IOUT1：DAC电流输出1IOUT1 = （VREF/15
4、k）* N/256 IOUT2：DAC电流输出2IOUT2 = （VREF/15k）*（256-N）/256 Rfb：反馈电阻，其值为15k，温度特性与电阻网络相同，为DAC提供输出电压，用作运放反馈电阻。 VREF：参考电压输入，外部精密电压源接到内部R2R梯形电阻网络，范围：-10+10V。,DAC及其应用,（二）引脚图,DAC及其应用,（三）应用举例 DAC0832做IBM-PC的DAC接口卡，硬件连接如下,Rfb,IOUT1,IOUT2,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,WR,CS,ILE,VREF,WR2,XFER,74LS04,AEN,+5V,+5V,-,+,+12V
5、,-12V,VOUT(05V),-,+,MC1403,+12V,R2,W1,R1,R3,74LS133,A9,A8,A7,A6,A5,A4,A3,A2,A1,A0,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,IOW,DAC及其应用,说明 DAC0832采用单缓冲结构与计算机相连，WR2与XFER接成有效状态。 使用10根地址线译码，AEN为DMAC的地址允许信号，低电平为I/O端口操作，端口地址DAC采用单向输出，输出电压为05V（VREF = -5V）, VO = -（N / 256） VREF = 19.5 N（mv） 其中N为数字量，步长为19.5mv。,DAC及其应用,基准电压VR
6、EF选择VREF的原则应使其精度高于DAC0832的分辨率，即高于0.4%。MC1403是高稳定的基准电压源，输入4.5V15V,输出为2.5V1%。温度稳定性为25ppm，其输出接负向放大器，调节电位计使VREF= -5V。,ADC及其应用,第8.3节 数/模转换器（ADC）及其应用 常用ADC V-F变换器：准ADC、串行输出（单积分式）。 积分式ADC（双斜式，积分比较式）精度高，抗干扰能力强，价格低，速度慢。 逐次逼近式ADC精度高，速度较快，电路复杂，价高。 并行ADC速度最快，电路复杂，位数难做多。比较器数量M与位数N之间关系为M = 2 N-1,ADC及其应用,二、典型ADC及其
7、应用ADC0804 （一）ADC0804 ADC0804为8位CMOS A/D转换器 引脚图 2. 片内时钟电路,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20,19,18,17,16,15,14,13,12,11,ADC0804引脚图,CS,RD,WR,CLKIN,INTR,VIN（+）,VIN（-）,VREF/2,DGND,Vcc,CLKR,DB0,DB2,DB3,DB4,DB5,DB7,AGND,DB1,DB6,ADC及其应用,接口时序及接口信号信号说明DB7DB0：数据线，三态，输出，可直接接总线。 启动： WRCS 启动ADC，同时清状态INTR. 状态：INTR 转换结束输出低电平
8、。 读数据：RD CS 打开三态门读取数据，同时清状态。,ADC及其应用,（二）ADC0804与IBM-PC计算机接口 硬件连接,ADC及其应用,说明 端口地址基准电压由MC1403输出，经电阻分压和运放缓冲得到1V稳定电压。,ADC及其应用,程序：用查询方式读取数据子程序（结果在AL中）RDAD PROCPUSH DXMOV DX，161HOUT DX，AL ；启动ADCRDAD1: MOV DX，160H ;查询转换是否结束IN AL，DXTEST AL，01HJNZ RDAD1MOV DX，0161HIN AL，DX ;读取数据POP DXRETRDAD ENDP,作业五如下图所示，AD
9、C0809与IBMPC/XT计算机连接组成数据采集系统。ADC0809为8路输入的8位逐次比较ADC，D7D0为三态输出数据线，OE高电平打开三态门读取数据；START高电平启动ADC开始工作；ADDC、ADDB、ADDA为8路模拟输入选择，由ALE锁存；ADC转换结束EOC输出高电平。 试说明各端口及地址。 说明接口工作原理。 用查询方式编制一个程序分别读取8路数据并存于数据段BUFFER开始的8个连续单元中。,作业五 电路图,ADC及其应用,作业2、用软件和DAC采用逐次比较方式实现ADC 硬件电路由逐次逼近方法实现ADC子程序如下，转换结果在（AL）中。,ADC及其应用,ADC PROCXOR AX, AX ；清累加器MOV BL, 80H ；最高位置1MOV CX, 08H ；做8次 AGAIN：OR AL, BL ;AL为当前码值MOV BH, ALMOV DX, 160HOUT DX, AL ；输出到DACMOV DX, 162H ；读入比较值IN AL, DXTEST AL, 01HJNZ NEXTMOV AL, BL ;该位置0NOT AL,AND AL, BHMOV BH, AL NEXT：ROR BL, 1 ;右移一位MOV AL, BH ;BH存放结果LOOP AGAINRET ADC ENDP,
