18第8章 数模转换-精品课件（PPT）文档

常用集成芯片及其使用方法输入通道前向通道被测对象与单片机联系的信号通道。

包括传感器或敏感元件通道结构信号调节转换电源的配置抗干扰等。

输出通道后向通道单片机与被控对象联系的信号通道。

包括功率驱动干扰的抑制转换等。

输入输出通道概述过程通道单片机系统和被控对象之间信息的交互通道输入通道输出通道称为过程通道，过程通道的般结构如下图所示。

特点要靠近拾取对象采集信息传感器变送器的性能和工作环境因素严重影响通道的方案设计般是模拟数字等混和电路常需要放大电路抗干扰设计非常重要。

输入通道的结构类型输入通道结构形式取决于被测对象的环境输出信号的类型数量大小等。

输入通道输出通道特点小信号输出，大功率控制输出伺服驱动控制信号电磁和机械干扰较为严重。

通道结构在输出通道中，单片机完成控制处理后的输出，总是以数字信号或模拟信号的形式，通过口或者数据总线传送给被控对象。

单片机与的接口直至比完最低位。

最后得到的结果，即转换的值。

特点转换速度较快比较次数等于的位数，通常在几至几百数量级被转换的模拟量若频率很高变化较快则要加采样保持电路被转换的模拟量若转换再比较判断，从而实现转换。

将转换器的输出从二进制数据的最高位起，依次逐位置，与待转换的模拟量比较，若前者小于后者，该位置并保留下来，若前者大于后者，该位清然后再照此比较下位，件称为转换器，常用表示转换器概述。

逐次逼近式转换器组成由结果寄存器比较器和控制逻辑等部件组成。

原理采用对分搜索逐位比较的方法逐步逼近，利用数字量试探地进行和数据同时由第级向第二级锁存传送，并开始转换与的接口转换器将模拟量转换为与之成比例的数字量的器数据指针指向的第级锁存器取第二个待转换数据送入第级缓冲器数据指针指向两个转换器的第二级缓冲地址，周而复始。

程序如下数据指针指向的第级锁存器取第个待转换数据送入第级缓冲器为将待转换数据由数据总线的第级锁存写口将待转换数据由数据总线的第级锁存写口将的第级锁存器中的数据各自的第二级锁存，同时开始转换写图所示，两台设备的模拟控制信号分别由两片输出，要求两片同步输出。

解如上页图所示，利用双缓冲的原理，对不同端口地址的访问具有不同的操作功能，具体功能如下表所示。

实现同步输出的操作步骤低电平延时。

循环输出对于多路转换，若要求同步进行转换输出时，则必须采用双缓冲方式。

例假设分时控制系统，由台单片机控制并行的两台设备，连接电路如下指向地址。

建立高电平输出数据。

数字信号送。

高电平延时。

建立低电平输出数据。

送。

指向地址。

初值置零。

数字信号送。

数字信号加。

延时。

循环输出。

输出方波电压信号与输出。

地址空间单极性输出接口例电压波形发生器输出锯齿波电压信号。

输出建立时间从输入数字信号起至输出达到稳定值时所需要的时间。

它反映转换器的工作速度。

般不超过。

线性度实际转换特性与理想转换特性之间的误差。

应小于出电压与最大输出电压满刻度输出电压的比值位数越多，能分辨的最小输出电压变化量就小位转换器的分辨率为满量程信号的。

转换精度指输出模拟电压的实际值与理想值之差。

通常要求误差小于运算放大器的输出电压倒形电阻网络由于流过各支路的电流恒定不变，故在开关状态变化时，不需电流建立时间，所以该电路转换速度高，在数模转换器中被广泛采用。

转换器的性能指标分辨率指产生的最小输小转换为相应的模拟分量，然后用叠加方法把各模拟分量相加，和为转换的结果。

带电流开关和型解码网络的位原理图转换器概述流入求和运算放大器的电流为这样就实现了数字量到模拟量的转换。

求和通道中，单片机完成控制处理后的输出，总是以数字信号或模拟信号的形式，通过口或者数据总线传送给被控对象。

单片机与的接口型解码网络转换器转换过程是先将各位数码按其权的大小通道中，单片机完成控制处理后的输出，总是以数字信号或模拟信号的形式，通过口或者数据总线传送给被控对象。

单片机与的接口型解码网络转换器转换过程是先将各位数码按其权的大小转换为相应的模拟分量，然后用叠加方法把各模拟分量相加，和为转换的结果。

带电流开关和型解码网络的位原理图转换器概述流入求和运算放大器的电流为这样就实现了数字量到模拟量的转换。

求和运算放大器的输出电压倒形电阻网络由于流过各支路的电流恒定不变，故在开关状态变化时，不需电流建立时间，所以该电路转换速度高，在数模转换器中被广泛采用。

转换器的性能指标分辨率指产生的最小输出电压与最大输出电压满刻度输出电压的比值位数越多，能分辨的最小输出电压变化量就小位转换器的分辨率为满量程信号的。

转换精度指输出模拟电压的实际值与理想值之差。

通常要求误差小于。

输出建立时间从输入数字信号起至输出达到稳定值时所需要的时间。

它反映转换器的工作速度。

般不超过。

线性度实际转换特性与理想转换特性之间的误差。

应小于与输出。

地址空间单极性输出接口例电压波形发生器输出锯齿波电压信号指向地址。

初值置零。

数字信号送。

数字信号加。

延时。

循环输出。

输出方波电压信号指向地址。

建立高电平输出数据。

数字信号送。

高电平延时。

建立低电平输出数据。

送。

低电平延时。

循环输出对于多路转换，若要求同步进行转换输出时，则必须采用双缓冲方式。

例假设分时控制系统，由台单片机控制并行的两台设备，连接电路如下图所示，两台设备的模拟控制信号分别由两片输出，要求两片同步输出。

解如上页图所示，利用双缓冲的原理，对不同端口地址的访问具有不同的操作功能，具体功能如下表所示。

实现同步输出的操作步骤为将待转换数据由数据总线的第级锁存写口将待转换数据由数据总线的第级锁存写口将的第级锁存器中的数据各自的第二级锁存，同时开始转换写，周而复始。

程序如下数据指针指向的第级锁存器取第个待转换数据送入第级缓冲器数据指针指向的第级锁存器取第二个待转换数据送入第级缓冲器数据指针指向两个转换器的第二级缓冲地址和数据同时由第级向第二级锁存传送，并开始转换与的接口转换器将模拟量转换为与之成比例的数字量的器件称为转换器，常用表示转换器概述。

逐次逼近式转换器组成由结果寄存器比较器和控制逻辑等部件组成。

原理采用对分搜索逐位比较的方法逐步逼近，利用数字量试探地进行转换再比较判断，从而实现转换。

将转换器的输出从二进制数据的最高位起，依次逐位置，与待转换的模拟量比较，若前者小于后者，该位置并保留下来，若前者大于后者，该位清然后再照此比较下位，直至比完最低位。

最后得到的结果，即转换的值。

特点转换速度较快比较次数等于的位数，通常在几至几百数量级被转换的模拟量若频率很高变化较快则要加采样保持电路被转换的模拟量若幅度过小信号微弱则需要加信号处理电路。

第章与的接口数模及模数转换器接口数模转换器的基本原理及多种数模转换器的转换原理。

数模转换器的主要性能。

模数转换器的基本原理及多种模数转换器的主要性能指标。

常用集成芯片及其使用方法输入通道前向通道被测对象与单片机联系的信号通道。

包括传感器或敏感元件通道结构信号调节转换电源的配置抗干扰等。

输出通道后向通道单片机与被控对象联系的信号通道。

包括功率驱动干扰的抑制转换等。

输入输出通道概述过程通道单片机系统和被控对象之间信息的交互通道输入通道输出通道称为过程通道，过程通道的般结构如下图所示。

特点要靠近拾取对象采集信息传感器变送器的性能和工作环境因素严重影响通道的方案设计般是模拟数字等混和电路常需要放大电路抗干扰设计非常重要。

输入通道的结构类型输入通道结构形式取决于被测对象的环境输出信号的类型数量大小等。

输入通道输出通道特点小信号输出，大功率控制输出伺服驱动控制信号电磁和机械干扰较为严重。

通道结构在输出通道中，单片机完成控制处理后的输出，总是以数字信号或模拟信号的形式，通过口或者数据总线传送给被控对象。

单片机与的接口型解码网络转换器转换过程是先将各位数码按其权的大小转换为相应的模拟分量，然后用叠加方法把各模拟分量相加，和为转换的结果。

带电流开关和型解码网络的位原理图转换器概述流入求和运算放大器的电流为这样就实现了数字量到模拟量的转换。

求和运算放大器的输出电压倒形电阻网络由于流过各支路的电流恒定不变，故在开关状态变化时，不需电流建立时间，所以该电路转换速度高，在数模转换器中被广泛采用。

转换器的性能指标分辨率指产生的最小输出电压与最大输出电压满刻度输出电压的比值位数越多，能分辨的最小输出电压变化量就小位转换器的分辨率为满量程信号的。

转换精度指输出模拟电压的实际值与理想值之差。