习题参考答案11章-改动

第11章 AT89C51单片机与D/A、A/D转换器的接口

1．对于电流输出的D/A转换器，为了得到电压的转换结果，应使用。答：由运算放大器构成的I/V转换电路。

2．使用双缓冲同步方式的D/A转换器，可实现多路模拟信号的输出。答：同步。

3．判断下列说法是否正确。

（1）“转换速度”这一指标仅适用于A/D转换器，D/A转换器不用考虑“转换速度”问题。

（2）ADC0809可以利用“转换结束”信号EOC向AT89C51单片机发出中断请求。（3）输出模拟量的最小变化量称为A/D转换器的分辨率。

（4）对于周期性的干扰电压，可使用双积分型A/D转换器，并选择合适的积分元件，可以将该周期性的干扰电压带来的转换误差消除。

答：（1）错（2）对（3）错（4）对。

4．D/A转换器的主要性能指标都有哪些？设某DAC为二进制12位，满量程输出电压为5V，试问它的分辨率是多少？

答：D/A转换器的主要技术指标如下：

（1）分辨率。指输入的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，是对输入量变化敏感程度的描述。

（2）建立时间。是描述D/A转换速度的一个参数，用于表明转换速度。其值为从输入数字量到输出达到终位误差±（1/2）LSB（最低有效位）时所需的时间。

（3）转换精度。理想情况下，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲，精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器精度会有所不同。

当DAC为二进制12位，满量程输出电压为5V时，分辨率为1.22mV。

5．A/D转换器两个最重要的指标是什么？

答：A/D转换器的两个最重要指标：

（1）转换时间和转换速率：转换时间为A/D完成一次转换所需要的时间。转换时间的倒数为转换速率。

（2）分辨率：表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。习惯上用输出二进制位数或BCD码位数表示。

6．分析A/D转换器产生量化误差的原因，一个8位的A/D转换器，当输入电压为0～5V时，其最大的量化误差是多少？

答：量化误差是由于有限位数字且对模拟量进行量化而引起的；0.195%。

7．目前应用较广泛的A/D转换器主要有哪几种类型？它们各有什么特点？

答：目前应用较广泛的主要有以下几种类型：逐次逼近型转换器、双积分型转换器、∑-∆式A/D转换器。

逐次逼近型A/D转换器在精度、速度和价格上都适中，是最常用的A/D转换器件。

双积分型A/D转换器具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢，近年来在单片机应用领域中也得到广泛应用。

∑-∆式A/D转换器具有积分型与逐次逼近型ADC的双重优点，它对工业现场的串模干扰具有较强的抑制能力，不亚于双积分型ADC，它比双积分型ADC 有较高的转换速度。与逐次逼近型ADC相比，有较高的信噪比，分辨率高，线性度好，不需要采样保持电路。

8．在DAC和ADC的主要技术指标中，“量化误差”、“分辨率”和“精度”有何区别？

答：对DAC来说，分辨率反映了输出模拟电压的最小变化量。而对于ADC来说，分辨率表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。

量化误差是由ADC的有限分辨率而引起的误差，但量化误差只适用于ADC，不适用于DAC。

精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲，精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同。但相同位数的不同转换器，精度会有所不同。

9．在一个由AT89C51单片机与一片ADC0809组成的数据采集系统中，ADC0809的8个输入通道的地址为7FF8H～7FFFH，试画出有关接口的电路图，并编写每隔1分钟轮流采集一次8个通道数据的程序，共采样50次，其采样值存入片外RAM中以2000H单元开始的存储区中。

答：接口电路可参见图11-17。参考程序如下：

初始化

采集一个通道的数据

外部数据送到累加器

累加器数据送到外部RAM

判断所有通道数据采集完？

等待一分钟？

采集下一组数据

MAIN: MOV R0,#20H

MOV R1,#00H

MOV R2,#00H

MOV R3,#50

MOV R7,#08H

LOOP: MOV DPTR,#7FF8H

LOOP1: MOVX @DPTR,A；采集一个数据的过程

MOV R6,#0AH

DELAY: NOP

NOP

NOP

DJNZ R6,DELAY；延时

MOVX A,@DPTR

INC DPTR

MOV R2,DPL

MOV DPH,R0

MOV DPL,R1

MOVX @DPTR,A

INC DPTR

MOV R0,DPH

MOV R1,DPL

MOV DPH,#7FH

MOV DPL,R2

DJNZ R7,LOOP1；完成一次数据采集，等待下次数据采集LCALL DELAY1M ;延时1分钟

DJNZ R3,LOOP

…………………