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第 9 章 A ／ D 、 D ／ A 转换接口

第 9 章 A ／ D 、 D ／ A 转换接口. 9.1 概述 9.2 D ／ A 转换接口 DAC0832 9.3 模／数转换器 ADC0809. 退出. 9.1 概述. 将模拟量转换成数字量 , 是模／数转换，或称 A ／ D （ Analogue ／ Digital ）转换。将数字量转换成模模拟量 , 是数／模转换，或称 D ／ A （ Digital ／ Analogue ）转换。完成 A ／ D 转换的器件，叫 A ／ D 转换器 (ADC) ，完成 D ／ A 转换的器件，叫 D ／ A 转换器 (DAC) 。

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第 9 章 A ／ D 、 D ／ A 转换接口

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  1. 第9章 A／D、D／A转换接口 • 9.1 概述 • 9.2 D／A转换接口DAC0832 • 9.3 模／数转换器ADC0809 退出

  2. 9.1 概述 • 将模拟量转换成数字量,是模／数转换，或称A／D（Analogue／Digital）转换。将数字量转换成模模拟量,是数／模转换，或称D／A（Digital ／Analogue）转换。完成A／D转换的器件，叫A／D转换器(ADC)，完成D／A转换的器件，叫D／A转换器(DAC)。 • 微机控制系统原理框图如图9-1所示。

  3. 9.2 D／A转换接口DAC0832 • DAC0832是带有两级数据输人缓冲锁存器的8位D／A转换器。其引脚如图9-2所示。

  4. DAC0832具有数字量的输入锁存功能，可以和单片机的P0口直接相连。以下指令可将数字量转换成模拟量。 DAC0832具有数字量的输入锁存功能，可以和单片机的P0口直接相连。以下指令可将数字量转换成模拟量。 • MOV A，DATA ； • 要转换的数字量送A • MOV DPTR，#addr　 ； • DAC0832地址送DPTR。 • MOVX @DPTR，A 　； • 数字量送入DAC0832并转换成模拟量

  5. 9.2.2 MCS－51与DAC0832的接口 • 单片机与DAC0832的接口，可根据需要按二级缓冲器方式、单级缓冲器方式和直通方式联接。 • 1、单缓冲器连接方式 • DAC0832以单缓冲器方式与8051的接口电路图9-4所示。

  6. 用该连接产生一个锯齿波信号的程序如下： • WAVE：MOV DPTR，#addr ；输入寄存器和DAC寄存器地址 • MOV A，DATA0 　 ；数字量初值 • LOOP： MOVX @DPTR，A • CJNEA，DATAEND，MORE • SJMP WAVE • MORE：INC A • SJMP LOOP • 上述程序输出的波形如图9-5所示。

  7. 　　 ２、双缓冲器连接方式 • 采用双缓冲器连接方式时，DAC0832的数字量输入锁存和D／A转换输出分两步完成。首先，将数字量输入到各路D／A转换器的输入寄存器，然后，控制各路D／A转换器，使各路D／A转换器输入寄存器中的数据，同时进入DAC寄存器，并转换输出。所以，在这种工作方式下，DAC0832占用两个I／O地址，输入寄存器和DAC寄存器各占一个I／O地址。 • 图9-6是8051和二片双缓冲器方式DAC0832的接口电路。利用此电路可以输出一对同步信号，如从X、Y输出一组同步的锯齿波和正弦波信号。

  8. 　　下面是从X、Y同步输出不同电压的程序： • M()V DPTR，#addr1 ；1#输入寄存器地址 • MOV A，DATA1 ；数字量１送A • MOV @DPTR，A ；数字量１送1＃输入寄存器 • MOV DPTR，#addr2 ；2#输入寄存器地址 • MOV A，DATA2；数字量２送A • MOV @DPTR，A ；数字量２送２＃输入寄存器 • MOV DPTR，#addr3 ；1#、2#DAC寄存器地址 • MOV @DPTR，A ；1#、2#输入寄存器的数字量１、２分别同时送1#、 • ；2#DAC寄存器，并同时转换，同步输出

  9. 9.2.3 D/A 转换器的主要技术指标 • 1、分辨率 • 2、转换误差 • 3、线性误差 • 4、转换速度 • 5、接口形式

  10. 9.3 模／数转换器ADC0809 • ADC0809是一种典型的A／D转换器，是8位8通道的A／D转换器，其引脚如图9-7所示。

  11. 9.3.1 ADC0809的结构 • ADC0809由一个8位A／D转换器、一个8路模拟量开关、8路模拟量地址锁存／译码器和一个三态数据输出锁存器组成，其内部结构如图9-8所示。

  12. 9.3.2 MCS-51与ADC0809的接口 • ADC0809与805l之间的接口电路如图9-9所示。ADC0809时钟信号由单片机的ALE信号２分频获得。ADC0809通道地址由P0 口的低3位直接与ADC0809的A、B、C相连。

  13. 下面采用查询的方法，对N(N≤8)路模拟信号进行A／D转换，转换后的N个数据顺序存放到起始地址为data_addr数据存区。下面采用查询的方法，对N(N≤8)路模拟信号进行A／D转换，转换后的N个数据顺序存放到起始地址为data_addr数据存区。 • ADST：MOV R1，#data_addr ；置数据区首地址指针 • MOV DPTR，#addr_ch1 ；指向第１个通道 • MOV R2，#0NH 　 ；通道个数 • LOOP：MOVX @DPTR，A 　 ；启动A／D转换 • 　　　　．．．　　　　　　　　　　；延时

  14. MOVX A，@DPTR 　 ；读取转换结果 • MOV @R1，A 　　；结果转存到数据区 • INC DPTR 　　　　；指向下一通道 • INC R1 　　　 　　；修改数据区指针 • DJNZ R2，LOOP 　 ；若N路未转换完则继续转换

  15. 下面采用中断方式，对N（N≤8）路模拟信号进行A／D转换。下面采用中断方式，对N（N≤8）路模拟信号进行A／D转换。 • 初始化程序： • ADST：　MOV R1，#dat_addr ；数据暂存区首地址 • MOV R2，#0NH ；共N路 • SETB ITl ；INT1下降沿触发 • SETB EA ；中断允许 • SETB EX1 ；开中断1 • MOV DPTR，#addr_ch1；指向第1通道 • MOVX @DPTR，A ；启动A／D转换 • MOV A，R2 ；通道数送A • LOOP： JNZ LOOP 　　　 ；N路未转换完等中断

  16. 　中断服务程序： • MOVX A，@DPTR ；读取A／D转换结果 • MOVX @R1，A ；存A／D转换结果 • INC DPTR ；下一个通道 • INC R1 　；下一个数据存放单元 • MOVX @DPTR，A ；启动下一个通道 • DEC R2 　　　　　；通道数减1 • MOV A，R2 • RETI 　　　　　　　；中断返回

  17. 9.3.2 A／D 转换器的主要技术指标 • １、分辨率 • ２、转换误差 • 　　３、转换速度

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