第10章 数模转换与模数转换接口及其应用

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数模和模数转换接口

数模和模数转换接口

500KHz
PC总线通过8255A与ADC0809连 接
38
用8软位件延A时D法C对与8路P模C拟接信号口轮举流采例样,–并软将结件果放设于D计ATA
开始的内存单元中:::延时法不需要使用EOC
LEA DI,DATA MOV CX,08H MOV AH,00H MOV DX,2F7H AD0: MOV AL,AH OUT DX,AL CALL DELAY IN AL,DX MOV [DI],AL INC AH INC DI LOOP AD0
如:电源灵敏度为
,表示电源电压变化
/ 为电源电压Us的1%时0,.0相5%当于%引入U了s0.05%的模拟量输入值
10
•逐三次逼、近型A、D8位C0809—8bitA/D转换器
•具有转换起停控制端 •最大不可调误差±1LSB •单个+5V电源供电 •模拟输入电压范围0~+5V •工作温度范围为-40~+85摄氏度 •低功耗,约15mW •输出带可控三态缓冲,可与总线直接相连 •带锁存控制的8选1多路开关 •转换速度取决于CLK输入,CLK为10k-1280K
39
例2、中断方式电路连接
+5V
D0~D7 IOR 220h
A0~A9 译码
IOW IRQ2
Vcc VREF(+) D0~D7
IN0
OE CLOCK
START ADDA ADDB
EOC ADDC ALE
GND VREF(-)
模拟输入 (0~5V)
500KHz
;8主位程A序D段C与PC接口举例 –软件设计
18
ADC0809逻辑结构
CLK:时钟输入端 +VREF、-VREF: 参考电压输入端 一般,+VREF与Vcc接在一 起;-VREF与GND接在一起

数模转换与模数转换

数模转换与模数转换

数模转换与模数转换数模转换(Digital-to-Analog Conversion,简称DAC)和模数转换(Analog-to-Digital Conversion,简称ADC)是数字信号处理中常用的两种信号转换方法。

数模转换将数字信号转换为模拟信号,而模数转换则将模拟信号转换为数字信号。

本文将就数模转换和模数转换的原理、应用以及未来发展进行探讨。

一、数模转换(DAC)数模转换是将数字信号转换为模拟信号的过程。

在数字系统中,所有信号都以离散的形式存在,如二进制码。

为了能够将数字信号用于模拟系统中,需要将其转换为模拟信号,从而使得数字系统与模拟系统能够进行有效的接口连接。

数模转换的原理是根据数字信号的离散性质,在模拟信号上建立相似的离散形式。

常用的数模转换方法有脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation,简称PAM),脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,简称PWM)和脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,简称PPM)等。

这些方法根据传输信号的不同特点,在转换过程中产生连续的模拟信号。

数模转换在很多领域有广泛应用。

例如,在音频领域,将数字音频信号转换为模拟音频信号,使得数字音频可以通过扬声器播放出来。

另外,在电信领域,将数字信号转换为模拟信号后,可以用于传输、调制解调、功率放大等过程。

二、模数转换(ADC)模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。

模拟信号具有连续的特点,而数字系统只能处理离散的信号。

因此,当需要将模拟信号用于数字系统时,就需要将其转换为数字形式。

模数转换的原理是通过采样和量化来实现。

采样是将模拟信号在时间上进行离散化,而量化是将采样信号在幅度上进行离散化。

通过这两个过程,可以将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

模数转换在很多领域都有应用。

例如,在音频领域,将模拟音频信号转换为数字音频信号,使得音频信号可以被数字设备处理和存储。

第10章 模数-数模转换接口

第10章 模数-数模转换接口

开发板PCF8591原理图
10.2.2 PCF8591芯片器件地址与控制寄存器
PCF8591的通信接口是I2C,在第9章里I2C总线的操作 都适用于它。单片机对PCF8591进行操作,一共发送三个字 节即可,分别是地址字节、控制字节和D/A数据寄存器字节。 ➢ 1. 第一个字节:地址
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 1 A2 A1 A0 R/W
2.ADC的主要技术指标
4) 精度
主要涉及两个指标积分非线性度INL(Interger NonLiner) 和差分非线性度DNL(Differencial NonLiner)。
➢ INL表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值,和真实值 之间误差最大的那一点的误差值,是ADC最重要的一个精度指标 ,单位是LSB。一个基准为2.55V的8位ADC,1LSB就是 0.01V,用它去测量一个电压信号,得到的结果是100,就表示 它测到的电压值是100×0.01V=1V,假定它的INL是 1LSB,就 表示这个电压信号真实的准确值是在0.99V~1.01V之间的,按 理想情况对应得到的数字应该是99~101,测量误差是一个最低 有效位,即1LSB。
91
91
图10-7 PCF8591 A/D转换逻辑操作波形时序图
10.3.1 PCF8591芯片 A/D转换原理
/ * A/ D 转换程序* /
unsi gned char Get ADCVal ue( unsi gned char chn)
{
unsi gned char val ;
I 2cSt ar t ( ) ;
10.3 PCF8591A/D转换原理与实战
PCF8591的A/D转换使用I2C总线的读方式操作来完成 ,其数据操作格式如图10-6所示。其中data0-data n为A/D 转换结果,分别对应于前一个数据读取期间所采样的模拟电压 。A/D转换结束后,先发送一个非应答信号位A,再发送结束 信号位P。其中灰底色对应信号由主机发出,白底色信号由 PCF8591产生。上电复位后控制字节状态为00H,在A/D转 换时必须设置控制字,即在读操作之前进行控制字节的写入操 作。A/D转换逻辑操作波形时序图如图10-7所示。

数模模数转换ppt课件

数模模数转换ppt课件

AD7520的主要性能参数如下:
分辨率:10位 线性误差:±(1/2)LSB〔LSB表示输入数字量最低位〕,假设 用输出电压满刻度范围FSR的百分数表示那么为0.05%FSR。 转换速度:500ns 温度系数:0.001%/℃
D0~D9:数据输入端 IOUT1:电流输出端1 IOUT2:电流输出端2 Rf:10KΩ反响电阻引出端Vcc:电源输入端 UREF:基准电压输入端 GND:地。
10.1.2 倒T形电阻网络DAC
2. 任务原理
因此流过四个2R电阻的电流分别为I/2、I/4、I/8、I/16。电流 是流入地,还是流入运算放大器,由输入的数字量Di经过控 制电子开关Si来决议。故流入运算放大器的总电流为:
III I I D 3D 2D 1 D 0
2 4 8 16
10.1.2 倒T形电阻网络DAC
10.1.3 DAC的主要技术参数
1.分辨率 分辨率是指输出电压的最小变化量与满量程输出电压之比。
输出电压的最小变化量就是对应于输入数字量最低位为1,其他 各位均为0时的输出电压。满量程输出电压就是对应于输入数字 量全部为1时的输出电压。
对于n位D/A转换器,分辨率可表示为:
1 分辨率 = 2 n 1 2. 转换速度
任务过程:
③ 比较阶段:在t=t1时辰,S1接通B点,-UREF加到积分器的 输入端,积分器开场反向积分,uO开场从Up点以固定的斜率 上升,假设以t1算作0时辰,此时有
u O U P R 10 tC ( U RE )d F t 2 R n T C U C I U R RE tC F
当t=t2时,uO正好过零, uC翻转为0,G1封锁, 计数器停顿计数。在T2 期间计数器所累计的CP 脉冲的个数为N,且有 T2=NTC。

什么是数模转换和模数转换

什么是数模转换和模数转换

什么是数模转换和模数转换1. 引言在现代科技和通信领域中,数模转换(Digital-to-Analog Conversion)和模数转换(Analog-to-Digital Conversion)是非常重要的概念。

它们在各种应用中起着至关重要的作用,如音频处理、图像处理、数据转换等。

本文将介绍数模转换和模数转换的定义、原理和应用。

2. 数模转换数模转换是将数字信号转换为模拟信号的过程。

数字信号是以离散的二进制形式表示的信号,而模拟信号是连续变化的信号。

通过数模转换,我们可以将数字信号转换为模拟信号,以便于在模拟领域进行进一步的处理和分析。

数模转换的原理是通过采样和保持、量化和编码三个步骤实现的。

首先,采样和保持将连续的模拟信号转换为离散的采样信号。

然后,量化将采样信号的幅度离散化为一系列的取值。

最后,编码将离散化后的采样信号转换为二进制代码,以便进行数字信号处理。

数模转换广泛应用于音频和视频领域。

例如,在音频播放器中,数模转换器将数字音频信号转换为模拟信号,使得我们可以聆听到高质量的音乐。

同时,在数字电视中,数模转换器将数字视频信号转换为模拟视频信号,使得我们可以观看高清晰度的电视节目。

3. 模数转换模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。

模拟信号是连续变化的信号,而数字信号是以离散的二进制形式表示的信号。

通过模数转换,我们可以将模拟信号转换为数字信号,以便于在数字领域进行处理和存储。

模数转换的原理是通过采样和量化两个步骤实现的。

首先,采样将连续的模拟信号转换为离散的采样信号。

然后,量化将采样信号的幅度离散化为一系列的取值。

最终,将离散化后的采样信号转换为二进制代码,以表示数字信号。

模数转换在通信领域和数据存储领域得到广泛应用。

例如,在手机通信中,模数转换器将人的声音转换为数字信号,以便于在网络中传输。

同样地,在数字存储设备中,模数转换器将模拟数据(如声音、图像等)转换为数字数据,以便于存储和处理。

电路中的模数转换与数模转换的原理与应用

电路中的模数转换与数模转换的原理与应用

电路中的模数转换与数模转换的原理与应用在现代电子设备中,模数转换和数模转换是一些关键的技术,广泛应用于音频、视频和通信等领域。

这些转换技术允许我们将模拟信号和数字信号之间进行转换,并在电路设计中发挥重要作用。

本文将探讨模数转换和数模转换的原理和应用。

一、模数转换(ADC)模数转换(Analog-to-Digital Conversion,简称ADC)是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。

它的原理基于量化和编码两个步骤。

首先,量化将连续的模拟信号分为不同的离散级别。

这个过程类似于将一个连续的信号映射到一组离散的数值上。

量化程度的精确度决定了数字信号的分辨率。

常见的量化方法有线性量化和非线性量化。

接下来,编码将量化后的数值转换为数字信号。

常见的编码方式包括二进制编码、格雷码和翻转码等。

其中,二进制编码是最常用的编码方式,它将每个量化级别与一个二进制码相对应。

模数转换器的应用非常广泛。

例如,在音频信号处理中,模数转换器将模拟音频信号转换为数字形式,使得我们可以进行数字信号处理,如音频编码和音频分析等。

此外,在通信系统中,模数转换器将模拟语音信号转换为数字信号,使得我们可以进行数字通信,如电话和移动通信等。

二、数模转换(DAC)数模转换(Digital-to-Analog Conversion,简称DAC)是将离散的数字信号转换为连续的模拟信号的过程。

它的原理与模数转换相反,包括解码和重构两个步骤。

首先,解码将数字信号转换为对应的离散数值。

解码过程与编码过程相反,常见的解码方式包括二进制解码和查找表解码等。

接着,重构将解码后的数值转换为模拟信号。

重构过程类似于对数字信号进行插值和滤波,以恢复出连续的模拟信号。

数模转换器在许多领域中也得到广泛应用。

例如,在音频播放器中,数模转换器将数字音频信号转换为模拟音频信号,供扬声器播放。

此外,在调制解调器中,数模转换器将数字通信信号转换为模拟信号,使其可以被传输和接收。

数模和模数转换

数模和模数转换
详细ห้องสมุดไป่ตู้述
按位数分类,数模转换器可分为二进制数模转换器和十进制 数模转换器。按工作方式分类,数模转换器可分为静态数模 转换器和动态数模转换器。按输入/输出接口分类,数模转换 器可分为独立式和并联式数模转换器等。
02
模数转换器(ADC)
定义
模数转换器(ADC)是一种将模拟信 号转换为数字信号的电子设备。它通 过一系列的电子和逻辑电路,将连续 的模拟信号转换为离散的数字信号。
04
数模和模数转换的挑战与解 决方案
量化误差
要点一
总结词
量化误差是由于数模转换器(DAC) 或模数转换器(ADC)的有限分辨率 和动态范围引起的误差。
要点二
详细描述
量化误差是由于数模转换器或模数转 换器的有限分辨率和动态范围引起的 误差。在数模转换中,量化误差表现 为输出模拟信号的不连续性,而在模 数转换中,量化误差表现为输入模拟 信号的失真。
像。
图像识别与处理
02
通过数模转换将图像从模拟信号转换为数字信号,进行图像识
别、分析和处理。
图像压缩与传输
03
利用数模转换技术对图像数据进行压缩和传输,提高传输效率
和降低存储成本。
通信系统
01
02
03
数字信号传输
数模转换将数字信号转换 为模拟信号,用于调制解 调器进行数据传输。
频分复用
通过模数转换将不同频率 的模拟信号转换为数字信 号,实现频分复用,提高 通信容量。
逐次逼近型ADC
逐次逼近型ADC采用一个比较器和逐位逼近的方法,通过 逐步调整参考电压来逼近输入电压,最终得到数字输出。 它的分辨率较高,但转换速率相对较慢。
积分型ADC
积分型ADC通过测量输入电压引起的电容充电时间来得到 数字输出。它的分辨率较高,但受限于积分器的线性度和 稳定性。

第十章数模转换与模数转换接口及其应用

第十章数模转换与模数转换接口及其应用

;输出AL内容
CALL DELAY
;延时
INC AL
;AL内容加1
LOOP LOOP1
;循环256次
JMP START
;重新输出下一
;个锯齿波
DAC0832逻辑结构框图
DB
228h IWOWR
D7
UC UCREF
D0 ILE
+5V
Rfb
CS
IOUT1 -
WR1
IOUT2 +
Uo
WR2
AGND
XFER
AGAIN: OUT N1,AL
;启动ADC
CALL DELAY
;延时
IN AL,N2
;取数
MOV [BX],AL
;存入数组
INC BX
;数组指针加1
LOOP AGAIN
;循环
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
RET
PROC_ADC ENDP
2、查询法接口电路
PROC_ADC AGAIN:
PROC FAR OUT N1,AL CALL DELAY IN AL,N2 MOV [BX],AL INC BX LOOP AGAIN RET PROC_ADC
IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7
EOC A D-1 D| C D-8 0 ADDA 8 ADDB 0 ADDC 9 ALE
START
PA7 |8 PA0 2 PC0 5 PC1 5 PC2 A PC3 PC4
fout=2KHz OUTA GATEA
8253通道0 CLKA
充电时间T1
放电T2
充电时间V0=Vi * T1/τ 放电时间V0-VR* T2/ τ =0 T2=(T1/ VR )*Vi 在实际测量中T1,VR固定

第十章十一章数模及模数转换

第十章十一章数模及模数转换

5
③精度
指D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误 差。有绝对误差和相对误差两种。 前者一般采用数字量的最低有效位作为衡量单 位。后者则用:输出量绝对误差/满量程×100%。 例如,一个数模转换器精度为±1/2LSB,表示该 转换器的实际输出值与其理想输出值间最大偏差 为最低有效位所对应的模拟输出值的一半。 再如,某分辨率为8位的D/A转换器。其精度为 ±1/2LSB。如果用相对误差表示其精度,则它的 精度是: (±1/2LSB×△)/(△×28)=(±1/2LSB)/28=(±1/2)/28 =±1/512。
20
对要求多片DAC0832同时进行转换的系统, 各芯片的选片信号不同,这样可由选片信号CS与 WR1将数据分别输入到每片的输入寄存器中。各片 的XFER与WR2分别接在一起,公用一组信号,在 XFER与WR2同时为低电平时,数据将在同一时刻由 8位输入寄存器传送到对应的8位DAC寄存器,并 靠WR2或XFER的上升沿将信号锁存在DAC寄存器中, 与此同时,多个DAC0832芯片开始转换,其时间 关系如图所示。
两个8位输入寄存器可以分别选通,从而使 DAC0832实现双缓冲工作方式,即可把从CPU 送来的数据先打入输入寄存器,在需要进行转 换时.再选通DAC寄存器,实现D/A转换,这种 工作方式称为双缓冲工作方式。
17
各引脚功能说明如下: ILE:输入锁存允许信号,输入,高电平有效。 CS:片选信号,输入、低电平有效,与ILE共同 决定WR1是否起作用。
19
IOUT2:DAC电流输出2, RFB:片内反馈电阻引脚,与外接运算放大器 配合构成I/V转换器。 VREF:参考电源或叫基准电源输入端,此端 可接一个正电压或一个负电压,范围为: +10V~ -10V,由于它是转换的基准,要求电压 准确、稳定性好。 VCC:芯片供电电压端.范围为+5V~+15V, 最佳值为+15V。 AGND:模拟地,即芯片模拟电路接地点,所 有的模拟地要连在一起。 DGND:数字地,即芯片数字电路接地点。所 有的数字电路地连地一起。使用时,再将模拟地 和数字地连到一个公共接地点,以提高系统的抗 干扰能力。

数模和模数转换接口

数模和模数转换接口

14.2.2 DAC0832的工作方式
3.双缓冲工作方式 2双1..缓单直冲缓通工冲工作工作方作方式方式是式使输入寄存 单器缓和当冲D0A8工C32作寄所方存有式器的是都控使处制两于信个受号寄控存状 器态(/C始。S终这、有主/W一要R个用1、于(多/W多为R路D2DA、/CIL寄AE转存、换器) 处系/X于统FE直以R通实)都状现为态多有,路效另模时一拟,个信两处号个于的寄受同 控步存状输器态出处。于如例直使如通有/状W三R态2个,=八0此和位时二数进据 /制线XF数的E,R数=分字0别,信先或号后将经进/两W入个R1三寄与个存/W器R直2 相D接A连进C及0入8/D3X2F/芯EAR片转与的换/C输器S入相进寄连行存,转器则换, D这并A时输C若寄出将存。三器此个处工D于作A直方C通0式8状适32态用的,于DA输连C 入寄续寄存反存器馈器的控处锁制于存中受信。控号状同态时。变为低 应电用平系(统三中个如DA只C有08一32路的D引/脚A转 换/W,R2或、有/X多F路ER转分换别但接不在要一求起同, 步即输可出达时到,此可目采的用)单,缓冲工作 则分别先后锁存在三个DAC0832方芯式片。的输入寄存器中的数据同
数模和模数转换接口
数模和模数转换接口
数模和模数转换接口
#include <reg51.h>//包含头文件reg51.h
sbit CLOCK=P2^4;//定义ADC0809的CLOCK引脚
sbit EOC=P2^5; //定义ADC0809的EOC引脚
sbit START=P2^6; //定义ADC0809的START引脚
D/A转换器的基 准电压VREF由稳 压管上的电压分 压后提供。图中 运算放大器的作 用将D/A转换器 输出电流转换成 电压输出。

第10章数模变换器和模数变换器PPT课件

第10章数模变换器和模数变换器PPT课件

当1101输入后,输出电压:u o
U REF 24
(1 20
1 21
0 22
1 23)
11 UREF 16
二、 权电阻D/A变换器
1、电路组成
23R 22R
2R
R
I0
I1
I2
I3
S0
S1
S2
S3
UREF
R/2

A
uO
+
u o
U REF 2n
n 1
di 2i
i0
d0
d1
d2
d3
2、工作原理 3、说明
和权电阻网络相比,T形解码网络中电阻的类型少,
只有R、2R两种,电路构成比较方便。
2、工作原理
(1)T型电阻网络的简化
三、T型电阻网络D/A转换器
1、电路组成
3R -
R R R 2R
A
uO
2R 2R 2R 2R 2R I/16 +
S0
S1
S2
S3
UREF
2、工作原理
d0
d1
(1)T型电阻网络的简化
n 1
di
i0
2i
输出的模拟电压正比于输入的数字量,因而实现了从数字 量到模拟量的变换。
二、 权电阻D/A变换器
1、电路组成
23R 22R
2R
R
I0
I1
I2
I3
S0
S1
S2
S3
UREF
R/2

A
uO
+
u o
U REF 2n
n 1
di 2i
i0
d0
d1

模数转换的原理及应用

模数转换的原理及应用

模数转换的原理及应用1. 模数转换的概述模数转换是一种将一种数字编码转换为另一种数字编码的技术。

在数字通信和计算机领域中,模数转换常用于将数字信号从一种模数转换成另一种模数,以适应不同的应用需求。

这种技术可以在不改变信号本质的情况下实现模数的转换,方便信号的处理和传输。

2. 模数转换的原理模数转换的原理实质上是数字编码的变换。

在模数转换过程中,将一个数字编码映射到另一个数字编码,以实现模数的变换。

常用的模数转换方法有以下几种:2.1 并行-串行转换并行-串行转换是将并行信号转换为串行信号的过程。

在并行通信中,多个数据位同时传输,而在串行通信中,数据位逐位地传输。

并行-串行转换通常需要使用移位寄存器,并通过时钟信号控制数据位的传输次序。

2.2 串行-并行转换串行-并行转换是将串行信号转换为并行信号的过程。

与并行-串行转换相反,串行-并行转换将逐位传输的数据位转换为同时传输的多个数据位。

串行-并行转换常用于提高数据传输速率和数据处理能力。

2.3 数字-模拟转换数字-模拟转换是将数字信号转换为模拟信号的过程。

在数字领域中,信号通常以离散的数字形式表示,而在模拟领域中,信号通常以连续的模拟形式表示。

数字-模拟转换通过采样、量化和编码等步骤将数字信号转换为模拟信号。

2.4 模拟-数字转换模拟-数字转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。

与数字-模拟转换相反,模拟-数字转换是将连续的模拟信号转换为离散的数字形式。

模拟-数字转换主要由采样、量化和编码等步骤组成。

3. 模数转换的应用模数转换在许多领域中都有广泛的应用,以下列举了一些常见的应用示例:3.1 数据通信在数码通信系统中,模数转换能够将数字信号转换为模拟信号以便传输,或将模拟信号转换为数字信号以便处理。

模数转换可以实现数据的压缩、编解码、调制解调等功能,为可靠传输和高效数据处理提供支持。

3.2 音频信号处理在音频信号处理领域,模数转换用于将模拟音频信号转换为数字音频信号,以便进行数字音频处理和存储。

10 DAC和ADC和其它接口设计

10 DAC和ADC和其它接口设计
25
4.TLC0834与单片机接口电路 4.TLC0834与单片机接口电路
若要求采集通道CH2输入的单端电压信号 输入的单端电压信号 若要求采集通道 1.P1.7为低电平 为低电平 2.p1.0输出 输出CLK时钟 输出 时钟 3.p1.1在时钟上升沿向 依次按位输出 (START)101(地址分配字) 在时钟上升沿向DI依次按位输出 在时钟上升沿向 依次按位输出1( ) (地址分配字) 4.检测 检测P1.2状态,当P1.2为低电平时,P1.1时钟上升沿从 读入8位转换结果,低位在 状态, 为低电平时, 时钟上升沿从DO读入 位转换结果, 检测 状态 为低电平时 时钟上升沿从 读入 位转换结果 前 26 5.p1.7为高电平,完成一次 为高电平, 为高电平 完成一次A/D转换 转换
10
装入DAC从高电平变化到低 从高电平变化到低 装入 电平, 电平,DAC更新输出 更新输出 输入参 考电压
模拟 输出
时钟, 时钟,最高频 率1MHz
串行接口装入控制 LDAC=0,LOAD下 下 降沿将数字量锁存 输出产生模拟电压
TLC5620引脚 TLC5620引脚
11
2.TLC5620功能图
9
DAC串行接口 串行接口TLC5620 三、8位DAC串行接口TLC5620
1.主要特性包括: 1.主要特性包括: 主要特性包括 •8位4个独立通道电压输出; 8 个独立通道电压输出; •+5V单电压供电;低功耗; +5V单电压供电;低功耗; +5V单电压供电 •3线串行总线接口; 3线串行总线接口; •基准电压输入为高阻抗。 基准电压输入为高阻抗。 基准电压输入为高阻抗 应用:可编程电压源、数字控制放大器、 应用:可编程电压源、数字控制放大器、 过程监测和控制、自动测试设备、 过程监测和控制、自动测试设备、信号合 成以及移动通信等领域。 成以及移动通信等领域。

电路中的模数转换与数模转换

电路中的模数转换与数模转换

电路中的模数转换与数模转换在电路中,模数转换和数模转换是非常重要的概念。

它们分别指的是将模拟信号转换为数字信号和将数字信号转换为模拟信号的过程。

首先,让我们来了解一下什么是模拟信号和数字信号。

模拟信号是连续变化的信号,可以取任何值,例如声音、光线、温度等。

而数字信号是离散的信号,只能取有限个特定的值,通常用0和1表示。

数字信号常用于计算机和通信系统中,因为它们易于处理和传输。

模数转换是指将模拟信号转换为数字信号的过程。

这个过程通常由模数转换器(ADC)完成。

ADC将连续的模拟信号按照一定的采样率进行采样,并将每个采样点的模拟值转换为对应的数字值。

这些数字值可以代表模拟信号的幅度、频率等信息。

模数转换的精度取决于ADC的位数,位数越高,转换精度越高。

模数转换在很多领域中发挥着重要作用。

例如,音频系统中的模数转换用于将声音信号转换为数字信号,以便在计算机中进行音频处理和存储。

在医疗设备中,模数转换被用来测量生理信号,如心电图、血压等。

在工业控制系统中,模数转换被用来监测和控制各种物理量,如温度、湿度、压力等。

接下来,让我们来谈谈数模转换,它是将数字信号转换为模拟信号的过程。

数模转换通常由数模转换器(DAC)完成。

DAC接收一串二进制数字,并将其转换为对应的模拟值。

数模转换的精度也取决于DAC的位数,位数越高,转换精度越高。

数模转换常用于数字系统与模拟设备之间的接口。

例如,在音频系统中,数模转换器将数字音频信号转换为模拟音频信号,以便输出到扬声器中。

在图像系统中,数模转换器将数字图像信号转换为模拟图像信号,以便输出到显示屏上。

除了模数转换和数模转换,还有一些相关的概念值得一提。

一个是采样率,它表示模拟信号的采样频率。

采样率越高,可以获取到更多的模拟信号细节,但也会增加处理和存储的成本。

另一个是量化误差,它表示模拟信号与转换后的数字信号之间的差异。

量化误差取决于ADC或DAC的精度,以及信号的动态范围。

电路中的数模转换器与模数转换器

电路中的数模转换器与模数转换器

电路中的数模转换器与模数转换器电子设备在现代社会中扮演着重要的角色,而电路则是电子设备的基础。

在电路中,数模转换器和模数转换器是两种常见的组件,它们在数字信号和模拟信号之间起着桥梁的作用。

本文将就数模转换器和模数转换器进行探讨。

一、数模转换器数模转换器(DAC)是将数字信号转换为模拟信号的装置。

在电子设备中,数字信号通常是通过二进制编码来表示的,而模拟信号是连续变化的。

数模转换器的作用就是将数字信号转化为与之对应的模拟信号。

数模转换器通常由数字信号输入端、模拟信号输出端和控制端组成。

其中,数字信号输入端接收来自计算机或其他数字设备的二进制编码信号,而控制端可以进行精确的调节和控制。

通过内部的数学运算和电流输出,数模转换器能够将离散的数字信号转换为连续的模拟信号。

数模转换器在各个领域中都得到了广泛的应用。

在音频设备中,数模转换器能够将数字音频信号转换为模拟音频信号,使得人们能够用耳朵听到音乐。

在通信设备中,数模转换器则起到将数字信号转换为模拟信号的作用,使信息能够在物理媒介上传输。

二、模数转换器模数转换器(ADC)则是将模拟信号转换为数字信号的装置。

在电子设备中,模拟信号是连续变化的,而数字信号是离散的。

模数转换器的作用就是将模拟信号转化为与之对应的数字信号。

与数模转换器类似,模数转换器通常由模拟信号输入端、数字信号输出端和控制端组成。

模拟信号输入端接收来自传感器或其他模拟设备的信号,而控制端则用于对转换过程进行调节和控制。

通过内部的采样和量化处理,模数转换器能够将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

模数转换器同样在各个领域中发挥着重要作用。

在测量仪器中,模数转换器能够将模拟信号转换为数字信号,使得数据能够被处理和分析。

在自动控制系统中,模数转换器则起到将模拟输入转换为数字输入的作用,使得系统能够进行数字化的操作。

结语数模转换器和模数转换器在电子设备中起到了桥梁的作用,将数字信号和模拟信号进行转化。

《数模和模数转换》课件

《数模和模数转换》课件

量化
将采样得到的样值进行量 化处理,将连续的模拟量 转化为离散的数字量。
编码
将量化后的数字量转换成 二进制或多进制的数字代 码。
ADC的分类
逐次逼近型ADC
逐次逼近型ADC采用逐次比较的 方法,将输入模拟信号与内部参 考电压进行比较,逐步逼近输入 信号的电压值。
并行比较型ADC
并行比较型ADC采用多个比较器 ,将输入模拟信号与多个参考电 压进行比较,以得到输入信号的 数字代码。
此外,新型封装技术的采用也将有助于减小转换器的尺寸。例如 ,采用球栅阵列封装(BGA)和晶片级封装(WLP)等新型封装技术 ,可以减小封装体积并提高集成度。
PART 05
总结
数模和模数转换的重要性和应用领域
01
重要性和应用领域
数模和模数转换是数字信号处理中的关键技术,广泛应用于通信、雷达
、音频处理、图像处理等领域。通过数模和模数转换,可以实现信号的
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目 录
• 数模转换器(DAC) • 模数转换器(ADC) • 数模和模数转换的应用 • 数模和模数转换的未来发展 • 总结
PART 01
数模转换器(DAC)
DAC工作原理
数字信号输入
将数字信号输入到DAC中。
PART 03
数模和模数转换的应用
音频处理
数字音频播放
将模拟音频信号转换为数字信号,通 过数字音频播放器进行播放,可以实 现更高质量的音频输出。

第10章-数模转换与模数转换接口及其应用

第10章-数模转换与模数转换接口及其应用

(2)湿度传感器 能感受气体中水蒸气的含量,把湿度的变化转换成电量
变化的传感器。
湿敏电阻是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中 的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变 化,利用这一特性即可测量湿度。
湿敏电容一般是用高分子(聚苯乙烯、聚酰亚胺)薄膜电容制 成,当环境湿度改变时,湿敏电容的介电常数变化,使其电容 量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比,利用这一特 性即可测量湿度。
• 转换开始之前,采样/保持电路采集输入信号(采样); • 转换进行过程中,它向A/D转换器保持固定的输出(保持)。
6、 D/A转换器(Digit Analog Converter, DAC)
• D/A转换器将成数字量转换成模拟量输出。
3、常用传感器
1)传感器的定义
传感器(Sensor/Transducer)是借助检测元件接收一种 形式的信息,并按一定的规律将所获取的信息转换成另 一种信息的装置。
温度
非电量
控 流量
制 对
传感
信号

处理
模拟电量
传感 器
信号 处理
象 模拟量 放大 驱动
D/A 转换









锁 存

A/D 转 数字量
换器


控制

统 I/O 数字量 接口
1、传感器(变送器)
• 把外部的物理量(例如:声音、温度、压力、流量 等)转换成电流或电压信号。
2、信号处理
• 传感器输出的信号比较微弱,需要经过放大,获得ADC 所要求的输入电平范围。
(1)分辨率 分辨率是指D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压之比。 最小输出电压就是对应于输入数字量最低位为1,其余各位
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TLC5620主程序
MOV AL,10010010B OUT 86H,AL MOV AL,0FFH OUT 84H,AL …………. MOV CX,256 MOV AL,0 MOV AH,00000010B AGAIN: CALL DAC_PROC INC AL CALL DELAY LOOP AGAIN ………….. ;8255A初始化
TLC5620与8255A的连接
TLC5620子程序
DAC_PROC PROC FAR ……………..
MOV CL,5 ;先把AX内容左移5位 SHL AX,CL MOV DX,AX ;DX为串行输出的数据,最高位为通道选择 MOV CX,11 ;循环11次 DAC_PROC1: MOV AL,0 ;预置对DATA线的置位复位字 SHL DX,1 ;取串行输出位 ADC AL,0 ;把串行输出位送到置位复位字的第0位 OUT 86H,AL ;把DATA线上串行输出位内容PC0 MOV AL,00000010B ;发送CLK负脉冲;PC1清0 OUT 86H,AL MOV AL,00000011B ; PC1置1 OUT 86H,AL LOOP DAC_PROC1 ;循环 MOV AL,00000100B ; 循环完毕,发LOAD负脉冲PC2清0 OUT 86H,AL MOV AL,00000101B ; PC1置1 OUT 86H,AL MOV AL,00000110B ; 发LDAC负脉冲; ; PC2清0 OUT 86H,AL MOV AL,00000110B ; PC2置1 OUT 86H,AL
第10章 数模转换与模数转换 接口及其应用
概述 D/A转换器及其接口技术 A/D转换器及其接口技术 A/D转换芯片0809 串行8位A/D转换器TLC0831

概 述
A/D和D/A转换器是把微型计算机的应 用领域扩展到检测和过程控制的必要装 置,是把计算机和生产过程、科学实验 过程联系起来的重要桥梁。下图给出了 A/D 、 D/A 转换器在微机检测和控制系统 中的应用实例框图。
10.1 D/A转换器及其接口技术
一、D/A转换器及其接口 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。
实现D/A 转换器和微型计算机接口技术 的关键是数据锁存问题。有些D/A转换器 芯片本身带有锁存器,但也有些D/A从转 换器芯片本身不带锁存器。此时一些并 口芯片如8212,74LS273及可编程的并行 I/O接口芯片8255A均可作为D/A转换的锁 存器。
;C口各位初始化全为1
;其他处理 ;程序使D/A通道 B产生锯齿波 ;D/A初始数据为0 ;选通道B,最大输出电压为参考 ;把AX内容送D/A ;产生锯齿波下一数据 ;延迟 ;循环256次 ;其他处理
四、12位D/A转换及接口
10.2 A/D转换器及其接口技术
一、A/D转换原理 常用的A/D有并行A/D、逐次逼近A/D、 双积分A/D。
三、串行8位D/A转换器TLC5620
第一级缓冲 第二级缓冲
数据写入方式 (LDAC更新DAC输出)
数据写入方式 (LOAD更新DAC输出)
TLC5620 REFA REFB REFC DATA CLK REFD DACA LOAD DACB LDAC DACC DACD
8255A
PC0 PC1 PC2 PC3
8 2 5 5 A
fout=2KHz
OUTA GATEA 8253通道0 CLKA
Fclk=1MHz
10.4 串行8位A/D转换器TLC0831 一、TLC0831管脚功能
二、TLC0831的工作原理
三、TLC0831与8086CPU的接口
TLC0831 D0 CLK CS 8255A PC0 PC4 PC5
三、A/D转换与微机接口电路FAR ;这是一个数据采集子程序 AGAIN: OUT N1,AL ;启动ADC CALL DELAY ;延时 IN AL,N2 ;取数 MOV [BX],AL ;存入数组 INC BX ;数组指针加1 LOOP AGAIN ;循环 RET PROC_ADC ENDP
二、并行8位D/A转换芯片AD558及其接口 1、 AD558的内部结构框图
2、AD558与PC机的连接图
CODE
START: LOOP1:
SEGMEN ASSUME CS:CODE MOV CX, 256 MOV AL,0 OUT 30B,AL ;输出AL内容 CALL DELAY ;延时 INC AL ;AL内容加1 LOOP LOOP1 ;循环256次 JMP START ;重新输出下一 ;个锯齿波
二、A/D转换与微机接口技术原理
1、 三态总线输入问题 有的 ADC 芯片带有三态输出缓冲器,其控制 端为OE(输出允许)。若不带三态缓冲器的ADC 芯片 ( 如 AD570 芯片 ) 与微机接口,必须使用三 态器件,如:8255A,74LS273等。 2、 时间配合问题 A/D芯片一般有三个信号要求控制:启动转 换信号(START),转换结束信号(EOC),允许 输出信号(OE)。
三、ADC0809的有关参数
四、ADC0809的多路转换
接PC机8259从片的IR2
IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7
EOC A D-1 D | C D-8 0 ADDA 8 ADDB 0 ADDC 9 ALE START
PA0 | PA7 PC0 PC1 PC2 PC3
2、查询法接口电路
CHECK
IN AL, N1 IN AL,N2 TEST AL,01H JZ CHECK IN AL, N1 …….
;启动ADC ;输入EOC信号 ;查EOC ;存入数组 ;取数,启动ADC
3、中断法接口电路
10.3 A/D转换芯片0809
一、0809内部结构
二、管脚说明
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