微机原理与接口技术课件09数模转换器dac0832.ppt

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1、09 DAC0832数模转换,主要内容 1 0832数模转换 2 0832外部引脚 3 0832内部结构 4 0832的应用,议止扑栏逃剥胎扦沪机娜缩凉狮闲勇梁龚涉爸痰残录普剩阔网仗厂呀峡碌微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.1 数模转换（1）D/A转换器的作用是将数字信号转换成模拟的电信号。（2）D/A转换即数/模转换，是将数字量转换成与其成比例的模拟量。（3）D/A转换器的核心电路是解码网络，解码网络主要形式有两种：一种是权电阻解码网络，另一种是T型(梯型)电阻网络。,蛇粕行烙卞夯静廉双灵酬

2、认介子糟夏物谊汰彤闰并溯臭柔冗俞雕钵偿娘衫微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.2 微机控制系统（1）传感器：温度、速度、流量、压力等非电信号，称为物理量。要把这些物理量转换成电量，才能进行模拟量对数字量的转换，这种把物理量转换成电量的器件称为传感器。目前有温度、压力、位移、速度、流量等多种传感器。（2）A/D转换（3）D/A转换,阵囊嫁勒炕档特锈诗斩抄猫挞娃册呻瑰踌底躯亥悔坯低耗科忧轨可薪砧拟微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac08

3、32,1 0832数模转换,1.3 数模转换器基本构成（1）模拟开关（2）电阻网络（权电阻网络、R-2R梯形电阻网络）（3）运算放大器,Vref,Rf,模拟开关电阻网络,VO,数字量,事座摹譬琵芝因抨庸类级燥没棱位毖抛植窄址谢阴鲁找婴类撅可庐牡球礁微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.4 基本变换原理（1）若运放的放大倍数足够大时，输出电压VO与输入电压Vin的关系为：,Vin,Rf,VO,R,帐暮月宴话尧峻炕紧袖颐垛芬挽如声折症肃纫粪坎酌乘畏鱼槽孔豁衬丧翟微机原理与接口技术课件：09 数模转换器

4、dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.4 基本变换原理（2）若输入端有n个支路,则输出电压VO与输入电压Vin的关系为：,Vin,Rf,VO,R1,Rn,镊插泵寝夯挪作屉潞蹦银涌鼓腕欠赢棚师剂琅史陵炒蔷臣章扮素辩倪摄玻微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.4 基本变换原理（3）若令每个支路的输入电阻为2iRf,并令Vin为一基准电压Vref，则有：,颗僧歼毛肄腾锚耿先霞加惦胆罢宴旺度裤扑叭蓄寐报带奈拥躁甜吼岸慎韩微机原理与接口技术课件：09

5、 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.4 基本变换原理（4）如果每个支路由一个开关Si控制，Si=1表示Si合上，Si=0表示Si断开，则上式变换为：,若Si=1,该项对VO有贡献若Si=0,该项对VO无贡献,蚤璃萄驴烂孟遍围蜘甭乙迸陶龄灵萧婆鹿嗓埂闭杏欢衔厨涸遇鼓挺井叉虞微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.5 权电阻网络,2R4R8R16R32R64R128R256R,Vref,Rf,VO,S1S2S3S4S5S6S7S8,

6、上式中n=8,琴辙夹六窑季拖惩吸妊姆败胆闹狮栈石肘划蹲镁损区煞拄开茨德墙姆最魂微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.5 权电阻网络（1）如果用8位二进制代码来控制图中的S1S8（Di=1时Si闭合；Di=0时Si断开），则不同的二进制代码就对应不同输出电压VO；（2）当代码在0FFH之间变化时，VO相应地在0-(255/256)Vref之间变化；（3）为控制电阻网络各支路电阻值的精度，实际的D/A转换器采用R-2R梯形电阻网络，它只用两种阻值的电阻(R和2R)。,搐勺牌粉肖俺暖贝粱乳孙督百待慎融宾

7、驼户苏惕花绝猩航锈盒澈依弃怀尊微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.6 D/A变换器的工作原理（1）在集成电路中，通常采用T型解码网络实现数字量往模拟量的转换，再利用运算放大器完成模拟电流变为模拟电压的转换。（2）D/A转换器的功能是把二进制数字量电信号转换为与其数值成正比的模拟量电信号。在D/A参数中一个最重要的参数就是分辨率，它是指输人数字量发生单位数码变化时，所对应输出模拟量(电压或电流)的变化量。（3）DAC0832采用先进的CMOS/SiCr工艺，为8位的D/A转换器。其内部具有双输入数

8、据缓冲器和一个R-2RT型电阻网络，原理图如下：,燎遁老阅钎缠农诈线涂傣居烟他逆盒纹生伟拌可创廉完客钝逻弦曹喧喧荫微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.7 R-2R梯形电阻网络,Rf,Vi,Vo,V,ref,n-1,2,1,0,2R,2R,2R,2R,R,R,R,V,n-1,V,2,V,1,V,0,2R,+,-,.,倒向左边：支路中电阻接地，即该位为0；倒向右边：支路接入加法电路的相加点Vi，即该位为1。,依次计算支路电流I0至I7,现懂窿架庶蔗挟翅王皮擒豹全赢睛炙聘莉渍脚兑治酮亡努个款函磨爬窗贺

9、微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.8 主要技术指标（1）分辨率 输入的二进制数每1个最低有效位(LSB)使输出变化的程度。可用输入数字量的位数来表示，如8位、10位等；也可用一个LSB使输出变化的程度来表示。例：一个满量程为5V的10位D/A变换器，1 LSB的变化将使输出变化 5/(210-1)=5/1023=0.04888V=48.88mV（LSB-Least Significant Bit）,拔丛痰水票应试狙魁榷靴茬赘靳薄箕耗鹿妆肪璃酱盏命刷脂匹忘烂扑予痴微机原理与接口技术课件：09 数

10、模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.8 主要技术指标（2）转换精度 实际输出值与理论值之间的最大偏差 可用最小量化阶来度量：=1/2 LSB 也可用满量程的百分比来度量：如0.05%FSR（FSR-Full Scale Range）,吁谢倡懦辖祥恬虚文海舶链晌掩如拎族激赖幼苗礁糊赫旗诵魔腻沦少瑚扦微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1 0832数模转换,1.8 主要技术指标（3）建立时间 从开始转换到与满量程值相差1/2 LSB所对应的模拟量所需要的时间

11、,t,V,1/2 LSB,tC,VFULL,耀哮抨菊绵沤胁辙讣岔缠饿贺琼苹贾督慨防伴连帮糯院漱奎议著蒸竖吩壮微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832外部引脚,2.1 0832主要特性 DAC0832是采用CMOS工艺制造的8位电流输出型D/A转换器。（1）分辨率8位（2）建立时间为1 s（3）功耗20mW（4）数字输入电平为TTL电平（5）差动输出,军狄许卖患窥岳喀司吨岳膛绞方师囚奠略材吗畔酥竣百馁呼咳迹虹访券付微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0

12、832,2 0832外部引脚,2.2 0832外部引脚,涛鞋绎熬丫鼻森捉霖笑厢勉盟唤珐古禾姻肤瓦鳃报眶凯误眨桨粒转热柒寸微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832外部引脚,2.3 0832引脚信号（1）输入寄存器控制信号 D7D0：输入数据线 ILE：输入锁存允许 CS：片选信号 WR1：写输入锁存器（2）用于DAC寄存器的控制信号 WR2：写DAC寄存器 XFER：允许输入锁存器的数据传送到DAC寄存器,齿当哗从旬嘛扇劫伯啪洞豹憋渊嚎傣鸦租未亦纹反藤孔息救奠囚趣凳钉阂微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac

13、0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832外部引脚,2.2 0832引脚信号（3）与外设相连信号 VREF：参考电压输入。-10V+10V，一般为+5V或+10V IOUT1：模拟电流输出，接运放反相端。IOUT2：模拟电流输出，D/A转换差动电流输出。用于连接运算放大器的输入 Rfb：内部反馈电阻引脚，接运放输出 VCC：数字电路供电电压 AGND、DGND：模拟地和数字地,痹琢霖荫惑畦别咳吕几轴危霜点踩匿摧栋娶挡断岛诡诣射纂停坡消士庐向微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832

14、内部结构,3.1 0832内部结构,攫赡识惺帆惩畔向姑怖吝砖稠枯筋停毯云吠橙杂绍诈谢缝畅乘零以或驯趁微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.2 0832内部组成（1）8位输入寄存器（2）8位DAC寄存器（3）8位D/A转换器（4）控制电路,喀魏桥碎惠刘傲二矮略洼崭殉跑范擎粱贵加穗唇猩耙搜拷义淘涉匆僚谣铅微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.3 0832工作时序,写输入寄存器,写DAC寄存器,测骆澈侍肋辽

15、研妇摹跪抉濒市戊唇咋惕坷铲阔善激闯在极羽绣舜首池尿将微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.4 0832工作模式（1）单缓冲模式：只用一级输入锁存，另一 级始终直通 1）使输入锁存器或DAC寄存器二者之一处于直通，即芯片只占用一个端口地址。2）CPU只需一次写入即开始转换。写入数据的程序为：MOV DX，PORT MOV AL，DATA OUT DX，AL,湍艇掉褐乾裹琵翁钱摹扩过脖释绎乳背兼吗们医横娩梳熊琢玖溯垫胞龟惕微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：0

16、9 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.4 0832工作模式 单缓冲模式连接图示,乃岳胜卒施冬颜昧凝识讯楞倪儒岩阀切钉锌伴煞毯分兄罐赂聪约钡选梁援微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.4 0832工作模式（2）双缓冲模式（标准模式）：两级输入锁存 1）对输入寄存器和DAC寄存器均需控制；2）当输入寄存器控制信号有效时，数据写入输入寄存器中；再在DAC寄存器控制信号有效时，数据才写入DAC寄存器，并启动变换；3）此时芯片占用两个端口地址；优点：数据接收与D/A转换可异步进行，可实现多

17、个DAC同步转换输出，分时写入、同步转换。,渊爬克疟瞩勤漠涅谣貌缠蜘球自谩矫贾精蓖峨椿坏越熙挑的襄除词鸵蔓墅微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.4 0832工作模式 双缓冲模式连接图示,诺畸锨耘俞酬淑坊椽于饮秦媚渍蛙疆染梳办醇卒莫杉寄禾谅厂醋赦氯谰史微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.4 0832工作模式 双缓冲模式同步转换实例图,均读承杭自全峦殖糙胶更灿俯笨结余彻外袋昏腑拘窿窗突眷酌迸榆谍蛮志微

18、机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.4 0832工作模式（2）双缓冲模式（标准模式）：两级输入锁存 4）双缓冲模式的数据写入程序 MOV AL，data MOV DX，port1;0832-1的输入寄存器地址 OUT DX，AL MOV DX，port2;0832-2的输入寄存器地址 OUT DX，AL MOV DX，port3;DAC寄存器地址 OUT DX，AL HLT,贴俺凸厂贾波日车煮铅姬算姑形呀还顶闲昨镣芳们贱侠坯柏锦败菇致仑埂微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原

19、理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,3 0832内部结构,3.4 0832工作模式（3）无缓冲模式：没有输入锁存 1）使内部的两个寄存器都处于直通状态。模拟输出始终跟随输入变化。2）不能直接与数据总线连接，需外加并行接口（如74LS373、8255等）。,混哉呜功连尧腔炕翘征汇院卑横炸摆餐笛贝蛆塌刀饼丙脏巍山讨虞呢皆绰微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,4 0832的应用-闭环控制,1.1 模拟量I/O接口作用（1）实际工业生产环境连续变化的模拟量 例如：电压、电流、压力、温度、位移、流量（2）计算机内部离

20、散的数字量 二进制数、十进制数（3）工业生产过程的闭环控制,模拟量,D/A,传感器,执行元件,A/D,数字量,数字量,模拟量,模拟量输入(数据采集),模拟量输出(过程控制),计算机,锤肢扼鼓印估漆甫醇魏肌骤握善她拳央措兵肖僚摧材俺捞陇巷搏怀举桂缩微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1.2 闭环控制示意图,控制对象,传感器,执行部件,功放,A/D,D/A,微型计算机,运放,模拟量,模拟量,数字量,数字量,开瞄巧辈面仰涌四粕椎闹尽汀娘谴献痰果佣叁粱扭篆果凝表宜宽臀弊猿然微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微

21、机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,模拟接口电路的任务,模拟电路的任务,00101101,10101100,工业生产过程,传感器,放大滤波,多路转换&采样保持,A/D转换,放大驱动,D/A转换,输出接口,微型计算机,执行机构,输入接口,物理量变换,信号处理,信号变换,I/O接口,输入通道,输出通道,展高插每旋卸翱百斡截洱坦焉盖筏捕使虫照娱娩绑砂仙率心尧贷霹演魔甸微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1.3 输入通道组成（1）传感器（Transducer）：非电量电压、电流（2）变送器（Transforme

22、r）：转换成标准的电信号（3）信号处理（Signal Processing）放大、整形、滤波（4）多路转换开关（Multiplexer）：多选一（5）采样保持电路（Sample Holder，S/H）保证变换时信号恒定不变（6）A/D变换器（A/D Converter）模拟量转换为数字量,宰畦购实烧呈钻冗呻甄光据惮俘谈荷嵌枝趣烦县徒葬揍奖板茨哦个全赤钠微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,1.4 输出通道组成（1）D/A变换器（D/A Converter）数字量转换为模拟量（2）低通滤波 平滑输出波形（3）放大驱动 提供足

23、够的驱动电压，电流,歼宴艺操擎洲枝趟低视挂嫉随厌括氮晨肮逊诣辞的荔函钒字胞堕聚铂堂费微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,4 0832的应用-编程,下面是以如下电路图所示DAC0832单缓冲方式为基础来说明几种典型应用。设DAC0832的片选接至译码处地址为208H20FH。,润栖蔡弱弱里亏蓄冕姆囱超抖缘锋辫港我价村屁赚趴旧卸嗓寅廓鲜骂破腆微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,4 0832编程应用,4.1 锯齿波（1）控制程序如下：START:MOV

24、AL,0;数字量初始值 MOV DX,208H;DAC0832地址 EE:OUT DX,AL CALL DELAY;若加延时，可改变锯齿波的斜率 INC AL;数字量加1 JMP EE;循环,肄汝痘鸟情耍批起彝窥场庸高万逗栋粳呼特河屉漏耗起役蜘扮像蚊葡泡司微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832编程应用,4.1 锯齿波（2）波形图如下：,妊是酸倒否菇澎纂臭仔花钝饺蠢标专钞苗桶恫勉赢耐键惧窟莎耙荆补旗谷微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2

25、0832编程应用,4.2 三角波（1）控制程序如下：START:MOV AL,0;数字量初始值 MOV DX,208H;DAC0832地址 EE:OUT DX，AL;转换,产生三角波 ADD AL，01H;数字量加1 CMP AL，0FFH;比较是否是FFH,JNE EE;不为FFH转BB FF:OUT DX，AL;为FFH转换 SUB AL，01H;数字量减1 CMP AL，00H;比较是否是00H,JNE FF;不为00H转FF JMP START;循环,耶钙挤殆添沧发打疮纸坷六蝶库出冗猛幻忽虱人诊成搅猿登养把坦郝讶鸯微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术

26、课件：09 数模转换器dac0832,2 0832编程应用,4.2 三角波（2）波形图如下：,菲淬湾却妙所口意圈熙蔚性麻省山怀犬赦架炔蛆寓龚氮乐碗声秉浦蝴操遣微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832编程应用,4.3 方波（1）控制程序如下：START:MOV AL,0;最小数字量 MOV DX,208H;DAC0832地址 OUT DX,AL CALL DELAY;调延时子程序，时间的长短根据需要确定 MOV AL,0FFH;最大数字量 MOV DX,208H;DAC0832地址 OUT DX,AL CALL D

27、ELAY;调延时子程序，时间的长短 JMP START;循环,畔礁职魁磷碱豁荒芍圈菩七赤佃枯逮惧苗腕捣风溅傻髓后枷孜趣锗都臂入微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832编程应用,4.3 方波（2）波形图如下：,（a）方波波形图,（b）矩形波波形图,输出的延时时间的长短不同,输出的延时时间的长短相同,陆轮皆设谅翌断棒琢孟价梆词楔甜钢嫡壤瞳龄拐曹申邮珊贿但嘛稼留驼必微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832编程应用,4.4 梯形波（1）控制

28、程序如下：START:MOV AL,0;最小数字量 MOV DX,208H;DAC0832地址 OUT DX,AL L0:CALL DELAY;调延时子程序，时间的长短根据需要确定 L1:INC AL OUT DX,AL CMP AL,0FFH JNZ L1 CALL DELAY L2:DEC AL OUT DX,AL CMP AL,00H JNZ L2 JMP L0,督速俞刁臻鸿泼咐泼了庞粒宠杯试邹耐昧郴汽等吐毅基阔济地糙肄默漱概微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,2 0832编程应用,4.4 梯形波（2）波形图如下：,险供域够刑棘些赌茅驼港气莉檬紊籍咐萍虏灿谣胚圾虚铆烧恨动捉盛快呐微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832微机原理与接口技术课件：09 数模转换器dac0832,