【教学课件】第9章MCS-51与DA及AD转换器接口.ppt
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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-51和和D/A的接口的接口返回本章首页9.2.1D/A转换器转换器图9-2 最简单D/A转换器框图关系式: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
2、8位位和和12位位等等,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。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
3、=20图9-3 T型电阻网络型D/A转换器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进制位数。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
4、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换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差。特性曲线和理想直线之间的最大偏移差。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)
5、数数字字量量输输入入线线DI7DI0(8条条);(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)。图9-4 DAC0832原理框图图9-5 双极性DAC的接法 返回本节9.2.2MCS-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)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
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