桂林电子科技大学 微机原理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
时，将数据锁存于输入锁存器；
WR2——写信号2； XFER——通道控制信号，
当LE2（内部输入锁存信号2）=WR2 •XFER=1时， 8位DAC寄存器可作为数据通道；
完整版课件ppt
12
D7～D0——数据输入 IOUT1——模拟电流输出1，是逻辑电平为1的各位输
出电流之和。
IOUT2——模拟电流输出2，是逻辑电平为0的各位输 出电流之和。IOUT2=常数- IOUT1。
便放构A1成的了输双出极端性得输到出单电极路性。模其拟输电出压模V拟OU电T1压：
VOUT＝－VO（UT21V=OU－T1＋IOUVTR1E×F）Rfb
若当参数考字电量压从为00+H5V～，F当F数H变字量化从时0，0HV～OUFT F输H出变
范化围时是，－对5应V的～模+5拟V。电其压分VO辨UT率1 输较出单范极围性是输0出V～降低
RFB——反馈电阻(15kΩ )引出端；
VREF——参考电压 (+10V～-10V)输入；
VCC——电源电压(+5V～+15V，最佳15V)； AGND——模拟地；
DGND——数字地；
完整版课件ppt
13
注意AGND与DGND
AGND——模拟地，接于模拟系统的地线，如运 放等；
DGND——数字地，接于数字系统的地线，如 CPU、寄存器等。
完整版课件ppt
10
D 7～D 0 ILE
8 位输入 寄存器
LE1
CS WR1 WR2 XFER
8 位DAC 寄存器
LE2
8 位D/A 转换器
Rfb
VREF IOUT2 IOUT1
RFB AGND VCC DGND
完整版课件ppt
11
CS——片选信号；
ILE——允许锁存信号；
WR1——写信号1； 当LE1（内部输入锁存信号1）=CS•WR1 • ILE=1
CPU
数字电路
A/D
运放
模拟电路
模拟地与数字地的连接方法
完整版课件ppt
14
⑵ DAC0832的工作方式 ①双缓冲器方式：输入数据寄存器用于数据采集，
DAC寄存器用于D/A转换的数据锁存。 特点：转换速度快，但控制电路复杂。
②单缓冲器方式：两个寄存器一个处于直通状态, 另一个处于受控状态。
特点：转换速度慢,控制电路简单（常用方式）。 ③直通方式：两个寄存器均处于直通状态，8位数 字量一旦达到D7～D0输入端，便立即进行D／A转换。 0832不能直接和CPU的数据总线相连，故很少采用。
接与数据线连接
完整版课件ppt
5
⑴不带数据输入锁存器的DAC芯片与CPU的连接 通常在DAC芯片与CPU之间增加数据锁存器，
以便控制数据输入端信号的保持时间。
假设译码器输出
端提供的地址为37H
OUT 37H，AL
将AL中的数据送入
锁存器，在D／A转
换器输出端得到相应
的模拟电压。
37H
完整版课件ppt
只要保证两次传送数据之间的间隔不小于DAC的 转换时 间，都能得到正确的结果。所以，DAC接 口的主要任务是要解决CPU与DAC之间的数据缓 冲问题。
DAC芯片的类型
⑴内部不带锁存器的DAC(AD7520,AD7521,DAC0808)
——需要外加锁存器
⑵内部带锁存器的DAC(如DAC0832，AD7524) ——可直
一－倍5V。。
完整版课件ppt
17
4. DAC0832应用举例
DB
DI
RFB
IOW
WR1
IOUT1
－பைடு நூலகம்
VO
M/IO 译
0832 IOUT2
＋
AB 码 CS
AGND
PORTA
XFER
VCC
ILE
WR2
DGND
完整版课件ppt
18
完整版课件ppt
9
3. D/A转换器芯片 DAC0832 ⑴ DAC0832简介
NSC公司（美国国家半导体公司）生产的8 位DAC芯片，可直接与8080、8085、Z80、8088 等多种CPU总线连接而不必增加任何附加逻辑。
由两级数据缓冲器和 D／A转换器组成，第 一级数据缓冲器称为输入寄存器，第二级称为 DAC寄存器。
完整版课件ppt
15
3. DAC0832的输出方式
DAC0832为电流输出型D/A转换器，需要外接 运算放大器进行电流电压变换才能得到模拟电压输 出。输出方式有两种：
单极性输出 输出的电压极性是单一的； 双极性输出 输出的电压极性有正有负。
完整版课件ppt
16
若在不运接算运放放大A器2及A1电后阻面R加1、了R反2相、比R3例，放那大么器在A运2，
6
若数据超过8位，用两个锁存器和总线相连，两 条输出指令将数据分别送到高位和低位锁存器中 。
完整版课件ppt
7
上图两次输出指令之间DAC输出端将会产生几 微秒的错误信号,故往往用两级数据缓冲结构来实现。
MOV AL，DATAL
OUT 25H，AL
26H
;低8位送第一级缓冲器
MOV AL，DATAH
OUT 26H，AL
;高4位送第一级缓冲器
25H
OUT 27H，AL
;数据打入第二级缓冲器
27H
完整版课件ppt
8
⑵具有数据输入锁存器的DAC芯片与CPU的连接
数据输入端可以直接接到CPU的数据总线。 但对此类芯片应注意其与CPU的“配套”问题， 即CPU输出指令时序要满足芯片内数据输入锁存 器选通信号的时序要求。
UOUT
完整版课件ppt
2
数模转换器的主要技术指标 分辨率：表示D/A转换器对模拟量的分辨能力，
即数字量变化1个单位时，输出模拟量对应的变 化值。
分辨率 = 满量程输出电压 / 2N 实际使用中分辨率常输入数字量的位数N来表示。
例 某DAC为8位，转换后的满量程电压为5V，则 分辨率为 5V/ 28 ≈20mV。
8.4 模拟接口（数模和模数转换器）
8.4.1 数模转换器DAC 1. D/A转换原理 DAC的基本组成如图8.50所示，由数据输入寄 存器、电子开关、解码网络、基准电源和运算放 大器组成。
完整版课件ppt
1
数字量 输入
I1
D0 Dn－1
数据 输入 寄存器
电子 开关
解码 网络
I0
基准 电压
芯片内
模拟电 压输出
完整版课件ppt
3
转换时间：指数字量从输入到完成转换、输出达 到最终值并稳定为止所需的时间；
精度：指D/A转换器实际输出电压与理论值之间 的误差；
线性度：指数字量变化时，D/A转换器输出的模 拟量按比例关系变化的程度。
完整版课件ppt
4
2. D/A转换器和CPU的连接方法 CPU向DAC传送数据时，不必有握手信号，
WR2——写信号2； XFER——通道控制信号，
当LE2（内部输入锁存信号2）=WR2 •XFER=1时， 8位DAC寄存器可作为数据通道；
完整版课件ppt
12
D7～D0——数据输入 IOUT1——模拟电流输出1，是逻辑电平为1的各位输
出电流之和。
IOUT2——模拟电流输出2，是逻辑电平为0的各位输 出电流之和。IOUT2=常数- IOUT1。
便放构A1成的了输双出极端性得输到出单电极路性。模其拟输电出压模V拟OU电T1压：
VOUT＝－VO（UT21V=OU－T1＋IOUVTR1E×F）Rfb
若当参数考字电量压从为00+H5V～，F当F数H变字量化从时0，0HV～OUFT F输H出变
范化围时是，－对5应V的～模+5拟V。电其压分VO辨UT率1 输较出单范极围性是输0出V～降低
RFB——反馈电阻(15kΩ )引出端；
VREF——参考电压 (+10V～-10V)输入；
VCC——电源电压(+5V～+15V，最佳15V)； AGND——模拟地；
DGND——数字地；
完整版课件ppt
13
注意AGND与DGND
AGND——模拟地，接于模拟系统的地线，如运 放等；
DGND——数字地，接于数字系统的地线，如 CPU、寄存器等。
完整版课件ppt
10
D 7～D 0 ILE
8 位输入 寄存器
LE1
CS WR1 WR2 XFER
8 位DAC 寄存器
LE2
8 位D/A 转换器
Rfb
VREF IOUT2 IOUT1
RFB AGND VCC DGND
完整版课件ppt
11
CS——片选信号；
ILE——允许锁存信号；
WR1——写信号1； 当LE1（内部输入锁存信号1）=CS•WR1 • ILE=1
CPU
数字电路
A/D
运放
模拟电路
模拟地与数字地的连接方法
完整版课件ppt
14
⑵ DAC0832的工作方式 ①双缓冲器方式：输入数据寄存器用于数据采集，
DAC寄存器用于D/A转换的数据锁存。 特点：转换速度快，但控制电路复杂。
②单缓冲器方式：两个寄存器一个处于直通状态, 另一个处于受控状态。
特点：转换速度慢,控制电路简单（常用方式）。 ③直通方式：两个寄存器均处于直通状态，8位数 字量一旦达到D7～D0输入端，便立即进行D／A转换。 0832不能直接和CPU的数据总线相连，故很少采用。
接与数据线连接
完整版课件ppt
5
⑴不带数据输入锁存器的DAC芯片与CPU的连接 通常在DAC芯片与CPU之间增加数据锁存器，
以便控制数据输入端信号的保持时间。
假设译码器输出
端提供的地址为37H
OUT 37H，AL
将AL中的数据送入
锁存器，在D／A转
换器输出端得到相应
的模拟电压。
37H
完整版课件ppt
只要保证两次传送数据之间的间隔不小于DAC的 转换时 间，都能得到正确的结果。所以，DAC接 口的主要任务是要解决CPU与DAC之间的数据缓 冲问题。
DAC芯片的类型
⑴内部不带锁存器的DAC(AD7520,AD7521,DAC0808)
——需要外加锁存器
⑵内部带锁存器的DAC(如DAC0832，AD7524) ——可直
一－倍5V。。
完整版课件ppt
17
4. DAC0832应用举例
DB
DI
RFB
IOW
WR1
IOUT1
－பைடு நூலகம்
VO
M/IO 译
0832 IOUT2
＋
AB 码 CS
AGND
PORTA
XFER
VCC
ILE
WR2
DGND
完整版课件ppt
18
完整版课件ppt
9
3. D/A转换器芯片 DAC0832 ⑴ DAC0832简介
NSC公司（美国国家半导体公司）生产的8 位DAC芯片，可直接与8080、8085、Z80、8088 等多种CPU总线连接而不必增加任何附加逻辑。
由两级数据缓冲器和 D／A转换器组成，第 一级数据缓冲器称为输入寄存器，第二级称为 DAC寄存器。
完整版课件ppt
15
3. DAC0832的输出方式
DAC0832为电流输出型D/A转换器，需要外接 运算放大器进行电流电压变换才能得到模拟电压输 出。输出方式有两种：
单极性输出 输出的电压极性是单一的； 双极性输出 输出的电压极性有正有负。
完整版课件ppt
16
若在不运接算运放放大A器2及A1电后阻面R加1、了R反2相、比R3例，放那大么器在A运2，
6
若数据超过8位，用两个锁存器和总线相连，两 条输出指令将数据分别送到高位和低位锁存器中 。
完整版课件ppt
7
上图两次输出指令之间DAC输出端将会产生几 微秒的错误信号,故往往用两级数据缓冲结构来实现。
MOV AL，DATAL
OUT 25H，AL
26H
;低8位送第一级缓冲器
MOV AL，DATAH
OUT 26H，AL
;高4位送第一级缓冲器
25H
OUT 27H，AL
;数据打入第二级缓冲器
27H
完整版课件ppt
8
⑵具有数据输入锁存器的DAC芯片与CPU的连接
数据输入端可以直接接到CPU的数据总线。 但对此类芯片应注意其与CPU的“配套”问题， 即CPU输出指令时序要满足芯片内数据输入锁存 器选通信号的时序要求。
UOUT
完整版课件ppt
2
数模转换器的主要技术指标 分辨率：表示D/A转换器对模拟量的分辨能力，
即数字量变化1个单位时，输出模拟量对应的变 化值。
分辨率 = 满量程输出电压 / 2N 实际使用中分辨率常输入数字量的位数N来表示。
例 某DAC为8位，转换后的满量程电压为5V，则 分辨率为 5V/ 28 ≈20mV。
8.4 模拟接口（数模和模数转换器）
8.4.1 数模转换器DAC 1. D/A转换原理 DAC的基本组成如图8.50所示，由数据输入寄 存器、电子开关、解码网络、基准电源和运算放 大器组成。
完整版课件ppt
1
数字量 输入
I1
D0 Dn－1
数据 输入 寄存器
电子 开关
解码 网络
I0
基准 电压
芯片内
模拟电 压输出
完整版课件ppt
3
转换时间：指数字量从输入到完成转换、输出达 到最终值并稳定为止所需的时间；
精度：指D/A转换器实际输出电压与理论值之间 的误差；
线性度：指数字量变化时，D/A转换器输出的模 拟量按比例关系变化的程度。
完整版课件ppt
4
2. D/A转换器和CPU的连接方法 CPU向DAC传送数据时，不必有握手信号，