第六章模拟量输入输出接口讲义
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《模拟量的输入输出》课件
电压输出型设备可以将电 信号转换为电压模拟信号 ，常用于电压源的输出。
电流输出型设备可以将电 信号转换为电流模拟信号 ，常用于需要恒流源的场 合。
电阻输出型设备可以将电 信号转换为电阻模拟信号 ，常用于需要调节阻值的 场合。
模拟量输出的电路设计
放大电路可以将微弱的电信 号放大到足够的幅度，以满
足输出要求。
模拟量输出的电路设计需要 考虑信号的放大、滤波、隔
离和保护等方面。
01
02
03
滤波电路可以去除信号中的 噪声和干扰，提高信号的纯
净度。
隔离电路可以避免不同电路 之间的相互干扰，保护电路
的安全运行。
04
05
保护电路可以防止电路过载 、过流和过压等异常情况对
电路的损害。
04
模拟量输入输出转换
模拟量输入输出转换的原理
将物理量转换为模拟量信号的装置。
模拟量与数字量的区别
01 数字量
离散的量，如开关状态、二进制数等。
02 转换方式
模拟量通过连续变化表示物理量，数字量通过离 散状态表示信息。
03 传输方式
模拟量信号通过电缆传输，易受干扰；数字量信 号通过数字通信传输，抗干扰能力强。
模拟量的应用领域
工业控制
如温度、压力、流量等参 数的监测和控制。
模拟量输入的电路设计
模拟量输入的电路设计需要考虑信号 源、信号调理电路和测量设备的特性 。
信号调理电路的设计需要考虑噪声抑 制、抗干扰能力和线性范围等因素， 以确保测量结果的准确性和可靠性。
电路设计需要确保信号源与测量设备 之间的阻抗匹配，以减小信号损失和 失真。
03
模拟量输出
模拟量输出的原理
模拟量输入输出
8253/ 8254
脉冲 频率
拟
信 号
MPU
ADC/DAC
Ｖ／Ｉ
模拟量转换与I/O通道
1. 模数转换--ADC 数模转换--DAC Analog to Digital Converter/ Digital to Analog Converter 2. 模入与模出通道的组成： 输入通道: (高精度测量,1%~0.05%,可分时采样,同步采样)
信号调理
检测/控制 传感器 变送器 执行机构
A/D D/A
数字量
输入调理
显示器
微 机 主 机
I/O接口
V/I变换
I/O接口 I/O接口
DI
电平变换 功放驱动
传感器
执行机构
DO
频率、其他 I/O接口 变换 信号处理
过 程 对 象 ︵ 被 控 对 象 ︶
传感、执行
模拟量I/O接口
模拟量的概念（信号连续量）：DC-V(mv)/mA(V)典型： 过程控制、各类监控/自动化系统 转换输入输出:实验P22输入：V/F计数器------输出：计 数器F/V(LM331)；PWM调宽（时间） T/C F/V V/F 模
;???
多路转换器Multiplexer(MUX)
用途（作用）:信号复用 机械（干簧继电器、水银R等）：导通电阻小，断开高阻隔离， 百万次，400HZ 电子模拟开关：晶体管、场效应管、IC导通电阻大（几十 （百）欧姆），断开高阻不独立，隔离？(信号限制--共模电压) 高速 Analog Multiplexer----N-1，1-N 分时使用1端器件 典型MUX芯片 单向/双向 CD4051B 8-1 双向，带INH端（=0使能）； LF13508（NSC）/DG508 8-1; LF13509 差分输入四选一 AD7501/3八选一单向(7501EN=0/7302EN=1);CD7502双四选一 逻辑关系简单：通道选择信号需外加锁存；电平匹配问题 CMOS+5时TTL兼容；+15V时HTL
《模拟量的输入输出》课件
模拟量输入的精度与误差
模拟量输入的精度是指能够转 换的最小变化量，通常取决于
设备的位数和分辨率。
误差则是指实际值与测量值 之间的差异，可能由多种因 素引起，如噪声、干扰和设
备的不完善等。
为了减小误差和提高精度，可 以采用滤波器、去噪技术和校
准等方法。
03
CATALOGUE
模拟量输出
模拟量输出的原理
在数据采集系统中的应用
环境监测
模拟量输入输出用于采集各种环境参 数，如温度、湿度、气压、风速等， 为气象预报、环境评估和科学研究提 供数据支持。
音频信号采集
在音频处理和录音工程中，模拟量输 入输出用于捕获和传输高质量的音频 信号，确保音频数据的准确性和完整 性。
在仪器仪表中的应用
工业仪表
在工业生产中，模拟量输入输出用于与各种传感器和执行器进行通信，实现自动化检测和控制。
模拟量用于表示连续变化 的音频信号，如音乐、语 音等。
视频处理
模拟量用于表示连续变化 的视频信号，如电影、电 视节目等。
02
CATALOGUE
模拟量输入
模拟量输入的原理
模拟量输入是指将连续变化的物理量（如电压、电流 、压力、温度等）转换成数字量，以便于计算机处理
。
模拟量输入的原理通常包括采样、保持和量化三个步 骤。
04
CATALOGUE
模拟量输入输出的应用实例
在控制系统中的应用
自动化生产线控制
模拟量输入输出用于实时监测生产线上的各种传感器数据，如温度、压力、流 量等，并根据预设的阈值进行自动调节，确保生产过程的稳定和高效。
机器人运动控制
通过模拟量输入输出，机器人可以接收来自传感器的位置、速度等信号，实现 精确的运动轨迹规划和实时调整。
模拟量输入、输出通道
在能源管理系统中，模拟量输入/输出通道用于监测 和控制各种能源设备的运行状态，如电力、燃气等 ，实现能源的优化利用和节能减排。
医疗设备
在医疗设备中，模拟量输入/输出通道用于监测患者 的生理参数和实现设备的控制，如监护仪、呼吸机 等。
模拟量输入/输出通道的重要性
80%
提高设备的控制精度
模拟量输入/输出通道能够实时、 准确地反映输入信号的变化，从 而提高设备的控制精度和稳定性 。
模拟量输入通道的参数与性能指标
01
02
03
04
分辨率
分辨率是指模拟量输入通道能 够识别的最小电压或电流值， 通常以位数或比特数表示。高 分辨率的模拟量输入通道能够 提供更精确的测量结果。
线性度
线性度是指模拟量输入通道的 输入与输出之间的线性关系。 理想的线性度应该是100%，但 实际中的线性度可能会受到多 种因素的影响而有所偏差。
根据接口类型，正确连接信号线，避免信号干扰或数据传输不稳定。
接地处理
为了减少电磁干扰和保护设备，应确保良好的接地措施。
接口保护
在接口电路中加入适当的保护元件，如瞬态抑制二极管、滤波电容等， 以防止过压、过流等异常情况对接口造成损坏。
05
模拟量输入/输出通道的调试与校准
调试步骤与注意事项
检查硬件连接
采样速率
精度
采样速率是指模拟量输入通道 每秒钟能够采样的次数，通常 以赫兹（Hz）或千赫兹（kHz） 表示。高采样速率的模拟量输 入通道能够提供更准确的实时 响应。
精度是指模拟量输入通道的实 际输出值与理论输出值之间的 最大偏差。精度越高，表示模 拟量输入通道的误差越小，测 量结果越准确。
03
模拟量输出通道
精度
医疗设备
在医疗设备中，模拟量输入/输出通道用于监测患者 的生理参数和实现设备的控制，如监护仪、呼吸机 等。
模拟量输入/输出通道的重要性
80%
提高设备的控制精度
模拟量输入/输出通道能够实时、 准确地反映输入信号的变化，从 而提高设备的控制精度和稳定性 。
模拟量输入通道的参数与性能指标
01
02
03
04
分辨率
分辨率是指模拟量输入通道能 够识别的最小电压或电流值， 通常以位数或比特数表示。高 分辨率的模拟量输入通道能够 提供更精确的测量结果。
线性度
线性度是指模拟量输入通道的 输入与输出之间的线性关系。 理想的线性度应该是100%，但 实际中的线性度可能会受到多 种因素的影响而有所偏差。
根据接口类型，正确连接信号线，避免信号干扰或数据传输不稳定。
接地处理
为了减少电磁干扰和保护设备，应确保良好的接地措施。
接口保护
在接口电路中加入适当的保护元件，如瞬态抑制二极管、滤波电容等， 以防止过压、过流等异常情况对接口造成损坏。
05
模拟量输入/输出通道的调试与校准
调试步骤与注意事项
检查硬件连接
采样速率
精度
采样速率是指模拟量输入通道 每秒钟能够采样的次数，通常 以赫兹（Hz）或千赫兹（kHz） 表示。高采样速率的模拟量输 入通道能够提供更准确的实时 响应。
精度是指模拟量输入通道的实 际输出值与理论输出值之间的 最大偏差。精度越高，表示模 拟量输入通道的误差越小，测 量结果越准确。
03
模拟量输出通道
精度
[2021]模拟量输入输出完整版PPT
![[2021]模拟量输入输出完整版PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/c4de820e551810a6f42486b0.png)
D/A转换
D/A转换采用电压输出型 如TLC5620
电压输出型DA转换器虽有直接从电 阻阵列输出电压的，但一般采用内置输 出放大器以低阻抗输出。直接输出电压 的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出 放大器部分的延迟，故的影响。
◆测量范围大（－200℃～1300℃，特殊情况下－270℃～ 2800℃）
②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续 测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），
◆热响应时间快
最高可达+2800℃（如钨-铼）。
◆ 机械强度高，耐压性能好
③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的
模拟量的输入输出
实验设备：
滑动变阻器，电磁铁，铁块，弹簧，电压源，电炉丝，热电偶，导线等
实验目的：利用单片机模拟量的输入输出控制电压从而
控制滑动变阻器将电炉丝温度控制在100℃
实验原理：输入量为热电偶测量温度是否达到100℃，未
达到100℃电磁铁吸引力减小，引起滑动变阻器滑动，使阻值 减小，令电压上升，电炉丝升温。当热电偶测得电炉丝温度 达到100℃时，电磁铁吸引力不再改变，滑动变阻器不在滑动 ，此时电压恒定。输出量为电压增减量控制电压大小，从而 控制电磁铁吸引力的大小。
◆ 耐高温可达2800度
金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，
◆使用寿命长
用起来非常方便。
A/D转换
八个通道的K分度号热电偶将温度信号转换 成mV级电压信号输入给采集仪。信号调理电路 包括多路切换电路和热偶信号调理专用电路 AD595。在实际的热电偶测温中，必须进行冷端 补偿、调零、电压放大和线性化等比较繁琐的
N
镍铬硅镍硅
-200-+1200
第六章输入输出接口基础(CPU与外设之间的数据传输)
§6.1 接口的基本概念
3、什么是微机接口技术？
处理微机系统与外设间联系的技术 注意其软硬结合的特点 根据应用系统的需要，使用和构造相应的接 口电路，编制配套的接口程序，支持和连接 有关的设备
§6.1 接口的基本概念
4、接口的功能
⑴对I/O端口进行寻址，对送来的片选信号进行 识别；
(2)根据读/写信号决定当前进行的是输入操作还 是输出操作，对输入输出数据进行缓冲和锁存 输出接口有锁存环节；输入接口有缓冲环节 实际的电路常见： 输出锁存缓冲环节、输入锁存缓冲环节
对接口内部寄存器的寻址。
P279
§6.2 CPU与外设之间数据的传送方式
CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有 三种： 程序方式:
• 无条件传送方式和有条件传送方式
中断方式 DMA方式
§6.2 CPU与外设之间数据的传送方式
一、程序方式 指用输入/输出指令，来控制信息传输
的方式，是一种软件控制方式，根据程序控 制的方法不同，又可以分为无条件传送方式 和条件传送方式。
输入数据寄存器：保存外设给CPU的数据 输出数据寄存器：保存CPU给外设的数据
⑵ 状态寄存器
保存外设或接口电路的状态
⑶ 控制寄存器
保存CPU给外设或接口电路的命令
§6.1 接口的基本概念
接口电路的外部特性 主要体现在引脚上，分成两侧信号 面向CPU一侧的信号：
用于与CPU连接 主要是数据、地址和控制信号
程序不易阅读（不易分 清访存和访问外设）
00000
I/O 部分
§6.1 接口的基本概念
独立编址方式
FFFFF
优点：
I/O端口的地址空间独立
内存 空间
控制和地址译码电路相对简单 FFFF I/O
第六章_基本输入输出接口技术
20
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
[例] 设状态端口地址为086H，数据端口地址为084H，外 设忙碌D7=1，请用查询方式写出CPU从存储器缓冲区 Buffer送出1KB的数据给外设的程序段。 LEA SI , Buffer ；取Buffer的有效地址送SI MOV CX , 1000 ；循环次数 W1: MOV DX, 086H ；状态端口地址送DX W2: IN AL , DX ；从状态端口读入状态信息 AND AL，80H ； BUSY=0? JNZ W2 ； BUSY=1，返回继续查询 MOV AL,[SI] ； BUSY=0，取数据 MOV DX, 084H ；数据端口地址送DX OUT DX,AL ；数据输出到数据端口 INC SI ；SI指向下一个字节数据 LOOP W1 ；CX-1送CX≠0，循环 HLT ；CX=0，传送结束
FFFFF
内存 空间 I/O 空间
10
§6-2 I/O端口的编址与访问
二、 I/O端口地址的译码方法：
I/O端口地址译码的一般原则是：把CPU用于I/O端口寻址 的地址线分为高位地址线和低位地址线两部分：
将低位地址线直接连到I/O接口芯片的相应地址引脚， 实现片内寻址，即选中片内的端口。 将高位地址线与CPU的控制信号组合，经地址译码电 路产生I/O接口芯片的片选信号。 常见的译码器： 2/4线译码器74LS139 3/8线译码器74LS138
返回断点
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
关于中断的几点说明：
采用中断的数据传送方式时，外设处于主动申请地 位，CPU配合进行数据传送；CPU不必反复去查询 外设的状态，而是可以与外设“并行工作”，因此 提高了CPU的工作效率，并且更具有实时性。
1模拟量输入输出110822讲解精选课件PPT
6.1.2模拟量输出通道的组成 D/A变换器（D/A Converter）
数字量转换为模拟量
低通滤波
平滑输出波形
放大驱动
提供足够的驱动电压，电流
2021/3/2
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6.2D/A（数/模)转换器
6.2.1D/A转换器的工作原理 6.2.2D/A转换器的主要技术指标 6.2.3典型的D/A转换器芯片 6.2.4D/A转换器与微处理器的接口
VO
=
-
Rf R
Vin
Rf
式中：Rf 为反馈电阻
R
R 为输入电阻
Vin
∑
Vo
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D/A变换原理
若输入端有n个支路, 则输出电压VO与输入 电压Vi的关系为：
V0 =-Rf i=n1R1iVin
式中：Ri 为第i支路的输 入电阻
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电阻网络就称为权电阻网络如下(图中n=8)：
若Si=1,该项对VO有贡献 若Si=0,该项对VO无贡献
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如果用8位二进制代码来控制图中的S1～ S8(Di=1时Si闭合；Di=0时Si断开)，那么根 据二进制代码的不同，输出电压VO也不同 ，这就构成了8位的D/A转换器。
可以看出，当代码在0～FFH之间变化时， VO相应地在0～-(255/256)Vref之间变化。
微机原理与应用
2021/3/2
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微机原理与应用
教学内容:
第一章 微型计算机基础 第二章 微型计算机指令系统 第三章 汇编语言程序设计 第四章 半导体存储器 第五章 数字量输入输出 第六章 模拟量输入输出
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第1章、微型计算机基础
数字量转换为模拟量
低通滤波
平滑输出波形
放大驱动
提供足够的驱动电压，电流
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6.2D/A（数/模)转换器
6.2.1D/A转换器的工作原理 6.2.2D/A转换器的主要技术指标 6.2.3典型的D/A转换器芯片 6.2.4D/A转换器与微处理器的接口
VO
=
-
Rf R
Vin
Rf
式中：Rf 为反馈电阻
R
R 为输入电阻
Vin
∑
Vo
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D/A变换原理
若输入端有n个支路, 则输出电压VO与输入 电压Vi的关系为：
V0 =-Rf i=n1R1iVin
式中：Ri 为第i支路的输 入电阻
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电阻网络就称为权电阻网络如下(图中n=8)：
若Si=1,该项对VO有贡献 若Si=0,该项对VO无贡献
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如果用8位二进制代码来控制图中的S1～ S8(Di=1时Si闭合；Di=0时Si断开)，那么根 据二进制代码的不同，输出电压VO也不同 ，这就构成了8位的D/A转换器。
可以看出，当代码在0～FFH之间变化时， VO相应地在0～-(255/256)Vref之间变化。
微机原理与应用
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微机原理与应用
教学内容:
第一章 微型计算机基础 第二章 微型计算机指令系统 第三章 汇编语言程序设计 第四章 半导体存储器 第五章 数字量输入输出 第六章 模拟量输入输出
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第1章、微型计算机基础
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转换精度：基准电压VRef、Rf/R、D 网络里只存在一种电阻：2R电阻
6.2.2 D/A转换芯片
集成D/A芯片的分类： 转换方式：并行和串行 生产工艺：双极型和MOS型 字长：8位、10位、12位 输出形式：电压和电流型
6.2.2 DAC0832芯片
DAC0832是典型的8位电流输出型通用DAC芯片
输
DI0～DI7
入 寄 存 器 LE1
DAC 寄 存 器
D/A 转 换 器
VREF
Rfb
Iout1
Iout2
ILE
LE2
AGND
CS WR1 WR2 XFER
DAC0832
Vcc DGND
DAC0832的内部结构
DI0～DI7 输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 LE2 D/A 转 换 器 VREF
CS
IOW D0～D7
WR1 Iout2 DI0～D17 WR2 XFER DGND AGND
6.2.4 DAC芯片的应用
mov dx,portd mov al,0 out dx,al inc al jmp repeat
repeat:
输出正向锯齿波
255LSB 254LSB
2LSB 1LSB 0 2次数据输出的时间间隔
模拟电路 ADC DAC 数字电路
模拟电路 AGND
数字电路
DGND
模拟地
公共接地点
数字地
6.2.3 DAC芯片与主机的连接
DAC芯片相当于一个“输出设备”，至 少需要一级锁存器作为接口电路 考虑到有些DAC芯片的数据位数大于主 机数据总线宽度，所以分成两种情况：
1. 主机位数等于或大于DAC芯片位数
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
DAC0832的工作方式：双缓冲方式
两个寄存器都处于受控（缓冲）状态 能够对一个数据进行D/A转换的同时； 输入另一个数据
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
3. 地线的连接
锯齿波周期
6.3 A/D转换器
知识点： ※ 1、A/D转换的原理 ※ 2、ADC0809芯片的内部结构，外 部引脚
6.3 A/D转换器
模拟 量
模拟/数字转换器 ADC
数字量
6.3.1 A/D转换的基本原理
存在多种A/D转换技术，各有特点， 分别应用于不同的场合 4种常用的转换技术
计数器式 逐次逼近式
2. 主机位数小于DAC芯片位数
1. 主机位数大于或等于DAC芯片的连接
D0～D7 LS273 CLK DAC _ + A Vout
IOW AB
译码
mov al,buf mov dx,portd out dx,al
DAC0832单缓冲方式
+5V 5V
AB
Vcc ILE
译码
VREF
Rfb Iout1 _ + A Vout
Rfb
Iout1 Iout2 AGND
ILE
CS WR1 WR2 XFER
DAC0832
Vcc DGND
1. DAC0832的数字接口
8位数字输入端
DI0～DI7（DI0为最低位） ILE、CS*、WR1*
输入寄存器（第1级锁存）的控制端
DAC寄存器（第2级锁存）的控制端
XFER*、WR2* （启动D/A转换）
主要部件：电阻开关网络——权电阻网络和R－2R梯形电阻网络
权电阻网络
1 V0 R f i DiVRe f 0 2 R
转换精度：基准电压VRef、权电阻和电子开关Si、位数 位数越高——转换精度越高——权电阻的种类越多 （2R、…256R….）
7
R－2R梯形电阻网络
D Rf V0 VRe f 256 R
6.1 模拟输入与输出通道
模拟信号 现场信号 传感器 1 采样保持器 A/D转换器 传感器 放大器 多 低通滤波器 现场信号 将各种现场的物理量测量出来 路 把传感器输出的信号放大到 ADC 所需 数字信号 采样保持器 低通滤波 传感器 多路开关 放大器 2 用于降低噪声、滤去高频干扰， 开 并转换成电信号（模拟电压或电流） 的量程范围 周期性地采样连续信号， 关 把多个现场信号分时地接通到 A/D转换器 以增加信噪比 微型 并在 A/D 转换期间保持不变 计算机 现场信号 放大器 … n 传感器 放大器 低通滤波
低通滤波
控制信号 受控对象
模拟信号 放大驱动电路
D/A转换器
数字信号
6.2 D/Aห้องสมุดไป่ตู้换
知识点： ※ 1、D/A转换的原理 ※ 2、DAC0832的内部结构，外部引 脚， DAC0832的应用。
6.2.1 D/A转换的基本原理
数字量 → 按权相加 → 模拟量 1101B ＝ 1×23＋1×22＋0×21＋1×20 ＝ 13
第六章 模拟量输入输出接口
主要内容： 介绍微机控制系统整体概念，介 绍常用A/D、D/A转换芯片的应用。
模拟量与数字量
模拟量——连续变化的物 理量
模拟/数字转换器 ADC
DAC 数字/模拟转换器
数字量——时间和数值上都离散的量
6.1 模拟输入与输出通道
知识点： ※ 1、介绍微机控制系统结构框图 ※ 2、了解控制系统组成部分的功能
直通锁存器的工作方式
两级缓冲寄存器都是直通锁存器
LE＝1，直通（输出等于输入） LE＝0，锁存（输出保持不变）
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
2.DAC0832的工作方式：直通方式
LE1＝LE2＝1（如何实现） 输入的数字数据直接进入D/A转换 器
双积分式
并行式
1. 逐次逼近（逐位比较）
从最高位开始 的逐位试探法
模拟输入 D/A转换器 数字输出 比较器
时钟 复位
寄存器
转换结束
2. 双积分式
Vc
固定时间 斜率可变 T1 V/I Iin 积分器
两个积分阶段 实质是电压/时间变换
固定斜率 时间可变 T2 比较器
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
DAC0832的工作方式：单缓冲方式
LE1＝1，或者LE2＝1（如何实现，弊端？） 两个寄存器之一始终处于直通状态 另一个寄存器处于受控状态（缓冲状态）
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
6.2.2 D/A转换芯片
集成D/A芯片的分类： 转换方式：并行和串行 生产工艺：双极型和MOS型 字长：8位、10位、12位 输出形式：电压和电流型
6.2.2 DAC0832芯片
DAC0832是典型的8位电流输出型通用DAC芯片
输
DI0～DI7
入 寄 存 器 LE1
DAC 寄 存 器
D/A 转 换 器
VREF
Rfb
Iout1
Iout2
ILE
LE2
AGND
CS WR1 WR2 XFER
DAC0832
Vcc DGND
DAC0832的内部结构
DI0～DI7 输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 LE2 D/A 转 换 器 VREF
CS
IOW D0～D7
WR1 Iout2 DI0～D17 WR2 XFER DGND AGND
6.2.4 DAC芯片的应用
mov dx,portd mov al,0 out dx,al inc al jmp repeat
repeat:
输出正向锯齿波
255LSB 254LSB
2LSB 1LSB 0 2次数据输出的时间间隔
模拟电路 ADC DAC 数字电路
模拟电路 AGND
数字电路
DGND
模拟地
公共接地点
数字地
6.2.3 DAC芯片与主机的连接
DAC芯片相当于一个“输出设备”，至 少需要一级锁存器作为接口电路 考虑到有些DAC芯片的数据位数大于主 机数据总线宽度，所以分成两种情况：
1. 主机位数等于或大于DAC芯片位数
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
DAC0832的工作方式：双缓冲方式
两个寄存器都处于受控（缓冲）状态 能够对一个数据进行D/A转换的同时； 输入另一个数据
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
3. 地线的连接
锯齿波周期
6.3 A/D转换器
知识点： ※ 1、A/D转换的原理 ※ 2、ADC0809芯片的内部结构，外 部引脚
6.3 A/D转换器
模拟 量
模拟/数字转换器 ADC
数字量
6.3.1 A/D转换的基本原理
存在多种A/D转换技术，各有特点， 分别应用于不同的场合 4种常用的转换技术
计数器式 逐次逼近式
2. 主机位数小于DAC芯片位数
1. 主机位数大于或等于DAC芯片的连接
D0～D7 LS273 CLK DAC _ + A Vout
IOW AB
译码
mov al,buf mov dx,portd out dx,al
DAC0832单缓冲方式
+5V 5V
AB
Vcc ILE
译码
VREF
Rfb Iout1 _ + A Vout
Rfb
Iout1 Iout2 AGND
ILE
CS WR1 WR2 XFER
DAC0832
Vcc DGND
1. DAC0832的数字接口
8位数字输入端
DI0～DI7（DI0为最低位） ILE、CS*、WR1*
输入寄存器（第1级锁存）的控制端
DAC寄存器（第2级锁存）的控制端
XFER*、WR2* （启动D/A转换）
主要部件：电阻开关网络——权电阻网络和R－2R梯形电阻网络
权电阻网络
1 V0 R f i DiVRe f 0 2 R
转换精度：基准电压VRef、权电阻和电子开关Si、位数 位数越高——转换精度越高——权电阻的种类越多 （2R、…256R….）
7
R－2R梯形电阻网络
D Rf V0 VRe f 256 R
6.1 模拟输入与输出通道
模拟信号 现场信号 传感器 1 采样保持器 A/D转换器 传感器 放大器 多 低通滤波器 现场信号 将各种现场的物理量测量出来 路 把传感器输出的信号放大到 ADC 所需 数字信号 采样保持器 低通滤波 传感器 多路开关 放大器 2 用于降低噪声、滤去高频干扰， 开 并转换成电信号（模拟电压或电流） 的量程范围 周期性地采样连续信号， 关 把多个现场信号分时地接通到 A/D转换器 以增加信噪比 微型 并在 A/D 转换期间保持不变 计算机 现场信号 放大器 … n 传感器 放大器 低通滤波
低通滤波
控制信号 受控对象
模拟信号 放大驱动电路
D/A转换器
数字信号
6.2 D/Aห้องสมุดไป่ตู้换
知识点： ※ 1、D/A转换的原理 ※ 2、DAC0832的内部结构，外部引 脚， DAC0832的应用。
6.2.1 D/A转换的基本原理
数字量 → 按权相加 → 模拟量 1101B ＝ 1×23＋1×22＋0×21＋1×20 ＝ 13
第六章 模拟量输入输出接口
主要内容： 介绍微机控制系统整体概念，介 绍常用A/D、D/A转换芯片的应用。
模拟量与数字量
模拟量——连续变化的物 理量
模拟/数字转换器 ADC
DAC 数字/模拟转换器
数字量——时间和数值上都离散的量
6.1 模拟输入与输出通道
知识点： ※ 1、介绍微机控制系统结构框图 ※ 2、了解控制系统组成部分的功能
直通锁存器的工作方式
两级缓冲寄存器都是直通锁存器
LE＝1，直通（输出等于输入） LE＝0，锁存（输出保持不变）
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
2.DAC0832的工作方式：直通方式
LE1＝LE2＝1（如何实现） 输入的数字数据直接进入D/A转换 器
双积分式
并行式
1. 逐次逼近（逐位比较）
从最高位开始 的逐位试探法
模拟输入 D/A转换器 数字输出 比较器
时钟 复位
寄存器
转换结束
2. 双积分式
Vc
固定时间 斜率可变 T1 V/I Iin 积分器
两个积分阶段 实质是电压/时间变换
固定斜率 时间可变 T2 比较器
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
DAC0832的工作方式：单缓冲方式
LE1＝1，或者LE2＝1（如何实现，弊端？） 两个寄存器之一始终处于直通状态 另一个寄存器处于受控状态（缓冲状态）
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器