第十章 DA、AD转换接口.ppt

第十章 D/A、A/D转换接口(6学时)
现代计算机接口技术
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第一节 D/A转换(2学时)
知识概述
第二节 A/D转换(4学时)
第一节 D/A转换(2学时)
D/A转换器:指将数字量转换成模拟量的电路。数字量输入的位数有8位、12位和16位,输出的模拟量有电流和电压。
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D/A转换器的性能参数
1. 分辨率:指D/A转换器所能分辨的最小电压。有时也用最小输出电压与最大输出电压之比的百分数表示。
2. 转换精度:指D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差。一般采用数字量的最低有效单位
 LSB来衡量。
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3. 温度灵敏度
这个参数表明D/A转换器受温度变化影响的特性。它是指数字输入不变的情况下,模拟出信号随温度的变化。一般D/A转换器的温度灵敏度为50PPM/°C,PPM百万分之一。
4. 建立时间
建立时间是指从数字输入端发生变化开始,到输出模拟值稳定在额定值的1/2LSB所需的时间,是D/A转换速率快慢的—个重要参数。
5. 输出电平
不同型号的D/A转换器件的输出电平相差较大,一般为5V~10V。
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D/A芯片介绍
但是,不管DAC芯片种类有多少,从与CPU接口的角度看,无非有这样几类:
片内有无输入缓存器:有无输入缓冲器的DAC,也有片内具有单级输入缓冲器或双级输入缓冲器DAC。
分辨率不同:有8位的DAC,也有高于8位的DAC,如10位、12位等。
数据格式的不同:有并行输入的DAC,串行输
入的DAC,也有串/并输入。
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一、8位D/A转换芯片
DAC 0832是常用的8位数/模转换芯片,数据输入方法可以是双缓冲、单缓冲或直接输入。特别适用于要求几个模拟量同时输出的场合,与微处理机的接口方便。DAC 0832具有以下主要特性:
满足TTL电平规范的逻辑输入;
分辨率为8位;
建立时间为1µs;
功耗20mw;
电流输出型D/A转换器。
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1. DAC 0832的内部结构
DAC 。DAC 0832具有双缓冲功能,就是输入数据可分别经过两个寄存器保存。第一个寄存器称为8位输入寄存器,寄存从数据线输入的数据,第二个寄存器称为8位DAC寄存器,8位的D/A转换器是把该DAC寄存器锁存的数据转换成相应的模拟电流。
2. DAC 0832的外部引脚
(1)与CPU相连的引脚
D0~D7:8位数据输入端。
ILE:锁存允许信号,输入、高电平有效。是第一级8位输入寄存器的锁存的控制信号之一。
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:片选信号,输入、低电平有效。它与ILE信号结合起来用以控制是否起作用。
:写信号1,输入、低电平有效。在ILE和CS有效时,用它将数据锁存于输入寄存器中。
:写信号2,输入、低电平有效。在有效的条件下,用它将输入寄存器中的数据传送到8位DAC寄存器中。
:传送控制信号,输入、低电平有效。它和一起控制8位DAC寄存器的锁存。
(2)与外设相连的引脚
IOUT1:DAC电流输出1。它是逻辑电平为l的各位输出电流之和。
IOUT2:DAC电流输出2。它是逻辑电平为0的各位输出电流之和。
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Rfb:反馈电阻。该电阻被制作在芯片内,用作运算放大器的反馈电阻。
(3)其它
VREF:基准电压输入端。一般在-10V~+10V范围内,由外电路提供。
VCC:逻辑电源。在+5V~+15V范围,最佳+15V。
AGND:模拟地。为芯片模拟电路接地点。
DGND:数字地。为芯片片数字电路接地点。
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3. DAC 0832的三种工作方式
DAC 0832的工作过程如下:首先在ILE、及三个控制信号都有效时,把数据线上的8位数据锁入输入寄存器中,同时数据送到8位DAC寄存器的输入端。在、都有效的情况下,8位数据再次被锁存到8位DAC寄存器,同时数据送到8位D/A转换器的输入端,这时开始把8位数据转换为相对应的模拟电流从IOUT1和IOUT2输出。针对两个寄存器锁存信号的控制方法形成DAC 0832的三种工作方式。
1)双缓冲方式
即数据通过两个寄存器锁存后再送入D/A转换电路,执行两次写操作才能完成一次D/A转换。
2)单缓冲方式
此时两个寄存器之一处于直通状态,输入数据只经过一级缓冲送入D/A转换电路。
3)直通方式
此时两个寄存器都处于直通状态。