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微机接口与通讯 ( 第十章）

微机接口与通讯 ( 第十章）. 武汉科技大学计算机学院. 第十章 A/D 与 D/A 转换器接口. 本章内容. 10.1 D/A 转换器的接口方法 10.2 D/A 转换器接口电路设计 10.3 A/D 转换器接口基本原理与方法 10.4 查询方式的 A/D 转换器接口电路设计 10.5 中断方式的 A/D 转换器接口电路设计 10.6 微型计算机系统的 A/D 、 D/A 通道 本章要点. 章内容提要. 10.1 D/A 转换器的接口方法. 本节内容. D/A 转换器及其连接特性 D/A 转换器与微处理器的接口方法. 章内容提要. 节内容提要.

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微机接口与通讯 ( 第十章）

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Presentation Transcript

  1. 微机接口与通讯(第十章） 武汉科技大学计算机学院

  2. 第十章 A/D与D/A转换器接口 • 本章内容 10.1 D/A转换器的接口方法 10.2 D/A转换器接口电路设计 10.3 A/D转换器接口基本原理与方法 10.4 查询方式的A/D转换器接口电路设计 10.5 中断方式的A/D转换器接口电路设计 10.6 微型计算机系统的A/D、D/A通道 本章要点

  3. 章内容提要 10.1 D/A转换器的接口方法 • 本节内容 • D/A转换器及其连接特性 • D/A转换器与微处理器的接口方法

  4. 章内容提要 节内容提要 1. D/A转换器及其连接特性 D/A转换器（DAC）: ——将数字量转换成模拟量的线性电路器件 1）DAC的主要参数 2）DAC的连接特性

  5. 章内容提要 节内容提要 2. D/A转换器与微处理器的接口方法 1）接口的任务 ——数据缓冲，无条件传送 2）接口的结构形式 • 直接与CPU相连——有输入锁存能力 • 采用中小规模逻辑芯片与CPU相连 • 利用通用并行接口芯片与CPU相连 • 采用GAL器件

  6. 章内容提要 10.2 D/A转换器接口电路设计 • 本节内容 • 无三态输入缓冲器、8位DAC • 有三态输入缓冲器、8位DAC——DAC0832 • 无三态输入缓冲器、12位DAC • 有三态输入缓冲器、12位DAC——DAC1210

  7. 章内容提要 节内容提要 1.无三态输入缓冲器、8位DAC 1）要求——用DAC0808构成一个ADC DAC0808——8位,无三态缓冲能力 外加数据锁存器;数字量由DAC0808转换成电压与输入电压比较 若输入电压比n对应电压大,但比n+1对应电压小,则结果为n或n+1 2）分析 3）硬件连接 4）软件编程——试探程序段 逐次逼近式；二分搜索法确定区间的中间值去试探

  8. 章内容提要 节内容提要 2.有三态输入缓冲器、8位DAC——DAC0832 1）要求——用DAC0832产生三角波、方波、锯齿波或梯形波等 2）分析 • DAC0832的主要特性 • DAC0832的工作方式 • DAC0832双缓冲方式的应用 3）设计(采用直通方式,用8255A作接口) 单缓冲方式下波形的输出

  9. 章内容提要 节内容提要 D0～3 Q0～3 D0～7 Q0～7 D0～7 Q0～7 C C C PC插槽 12位DAC 第一级 第二级 转换数据123H D0～7 D0～7 MOV AX,0123H OUT P0,AL MOV AL,AH OUT P1,AL A D0～3 D8～11 Y0 译码电路 AEN Y1 IOW A0～9 右对齐的硬件 3.无三态输入缓冲器、12位DAC 数据分两次写入加两级缓冲器 左对齐: 右对齐:

  10. 章内容提要 节内容提要 4.有三态输入缓冲器、12位DAC——DAC1210 1）内部结构 内部有两级缓冲器,左对齐方式输入数据内部结构与DAC0832类似 2）应用举例 将数据123H送给DAC1210进行转换左对齐，数据存于BX（=1230H）

  11. 章内容提要 10.3 A/D转换器接口基本原理与方法 • 本节内容 • A/D转换器及其连接特性 • ADC与微处理器的接口方法

  12. 章内容提要 节内容提要 1. A/D转换器及其连接特性 A/D转换器（ADC）: ——将模拟量转换成数字量的线性电路器件 A/D转换器的分类 1）ADC的主要参数 2）ADC的外部特性

  13. 章内容提要 节内容提要 查询方式 中断方式 DMA方式：高速 板上RAM方式：超高速 2. ADC与微处理器的接口方法 1） ADC与CPU的连接 2）ADC接口的主要操作 3）ADC数据的传送方式 4）ADC接口电路的结构形式

  14. 章内容提要 10.4查询方式的A/D转换器接口电路设计 • 本节内容 • 有三态输出锁存器、12位ADC——AD574A • 无三态输出锁存器、12位ADC——ADC1210 • 无三态输出锁存器、8位ADC——AD570 • 多通道、8位ADC——ADC0809

  15. 章内容提要 节内容提要 1.有三态输出锁存器、12位ADC——AD574A 例：12位转换，数据分两次读出，查询方式，采集64个数据左对齐，存入BUF为首址的内存 • AD574A的主要特性——分辨率可选(8位/12位),单通道,逐次逼近型,负脉冲启动,转换时间25µs • 硬件连接 • 软件编程

  16. 章内容提要 节内容提要 SC:启动信号,负脉冲有效;CC:转换结束,低有效 2.无三态输出锁存器、12位ADC——ADC1210 • 硬件连接 • 软件编程

  17. 章内容提要 节内容提要 B/C：启动信号，低电平有效；若转换过程中变高，则转换中止 DR:转换结束,低有效 3.无三态输出锁存器、8位ADC——AD570 逐次逼近型,转换时间25µs 应用举例：用8255A作接口，采集256个数据，查询方式存于首址为BUF的内存 • 硬件连接 • 软件编程

  18. 章内容提要 节内容提要 4.多通道、8位ADC——ADC0809 • ADC0809的主要特性——8个模拟通道、逐次逼近型,正脉冲启动,有三态输出锁存器 内部结构 外部引脚 例：依次对8个通道采样,共采集256个数据,存于首址为BUF的内存中 • 硬件连接 • 软件编程

  19. 章内容提要 10.5中断方式ADC接口电路设计 单板机系统中断方式的数据采集系统设计 • 要求 以TP86为控制器,对单通道模拟信号采集512个8位数据,中断方式存BUF,并送入DAC • 硬件分析与设计 ADC0804；DAC0832；8259A • 软件编程

  20. 章内容提要 10.6微型计算机系统的A/D、D/A通道 • 本节内容 • 模拟通道的电路组成 • 模拟通道的结构形式

  21. 章内容提要 节内容提要 1.模拟通道的电路组成 • A/D通道:CPU、模拟量输入接口、ADC、采样/保持器(S/H)、多路模拟开关(AMUX) • D/A通道:CPU、模拟量输出接口、DAC、多路模拟开关(AMUX)、输出保持器(缓冲器)

  22. 章内容提要 节内容提要 多通道结构图 2.模拟通道的结构形式 1）A/D通道的结构形式 • 单通道 • 不带S/H——直流或低频模拟信号 • 带S/H——高频变化的模拟信号 • 多通道 • 每个通道有自己的S/H和ADC——并行多通道 • 各通道有自己的S/H,共享ADC • 各通道共享S/H和ADC

  23. 章内容提要 节内容提要 多通道结构图 2.模拟通道的结构形式(续） 2）D/A通道的结构形式 • 单通道 • 带输入锁存器——不需要刷新 • 带保持器输出——靠电容维持,要刷新 • 多通道 • 每个通道都有锁存器和DAC——并行多通道 • 各通道共享DAC

  24. 章内容提要 本章要点 • DAC及其主要参数 • DAC0832、DAC1210、无输入锁存器的DAC的接口电路设计及编程应用 • ADC及其主要参数、ADC的外部信号线 • ADC接口的主要操作 • 采用查询或中断方式，利用典型ADC实现数据采集的电路设计及编程 • A/D、D/A通道的组成 • 多路模拟开关的作用、性能指标 • 采样保持器的工作状态、工作原理、性能指标

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