【正文】 本原理，模擬量的 8位 D/A轉(zhuǎn)換器 DAC0832與 8位 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809的接口技術(shù)和性能參數(shù)，同時介紹各自與微機接口時應(yīng)考慮的事項。將這些連續(xù)變化的物理量稱為模擬量。微型計算機對這些數(shù)字量進行處理加工后，再由 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號，在對這些模擬信號進行一定的調(diào)理后，由執(zhí)行部件產(chǎn)生相關(guān)的控制信號去控制生產(chǎn)過程或?qū)嶒炑b置中的各種參數(shù)，這就形成了一個計算機閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。 當(dāng) bi =1時，開關(guān)上合，對應(yīng)的權(quán)電阻與基準(zhǔn)電壓源 UR相接；當(dāng) bi=0時，開關(guān)下合，對應(yīng)的權(quán)電阻接“地”。 對應(yīng)的位越高，相應(yīng)的電阻值越小 (bn1為最高位，電阻值20R最小 )。 解：根據(jù)式 (113)，可得： ①與 000l相對應(yīng)的模擬輸出量U0=10(0/21+0/22+0/23+l/24)V= V； ②與 0010相對應(yīng)的模擬輸出量U0=10(0/21+0/22+1/23+0/24)V= V； ③與 0100相對應(yīng)的模擬輸出量U0=10(0/21+1/22+0/23+0/24)V= V。一般有兩種表示法，一種是用輸入二進制位數(shù)來表示，如分辨率為 n位的 D/A轉(zhuǎn)換器就是輸入的二進制代碼為 n位；另一種方法是以最低有效位 (LSB)所對應(yīng)的模擬電壓值來表示。 ％。 主要的特性參數(shù)如下： （ 1） 8位分辨率。 ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號，高電平有效。 RFB：反饋電阻，該電阻被制作在芯片內(nèi)，用作運算放大器的反饋電阻。此時該寄存器的輸出狀態(tài)隨輸入狀態(tài)變化；當(dāng) =0時，數(shù)據(jù)鎖存在寄存器中，但此時還沒有轉(zhuǎn)換。第一級輸入鎖存器的有效鎖存脈沖由、 CS、 WR1同時有效決定，見圖 117。 VOUT的極性與 VREF相反，其數(shù)值由數(shù)字輸入和 VREF決定。 D/A轉(zhuǎn)換器芯片與微處理器的接口 2. DAC 0832與 8位微處理器的連接 圖 119是 DAC工作于雙緩沖方式下，與 8位微處理器的連接圖。 DAC0832就產(chǎn)生波形的原理： 鋸齒波：送出數(shù)字量 0，加 1到 255，循環(huán)上述過程即形成鋸齒波。 MOV DX， 0E000H MOV AL， 0H ；輸出數(shù)據(jù)從 0開始 L2： OUT DX， AL INC AL ；輸出數(shù)據(jù)加 1 JNZ L2 ； AL是否加滿？未滿，繼續(xù) MOV AL， 0FFH ；已滿， AL置全“ 1” L3： OUT DX， AL DEC AL ；輸出數(shù)據(jù)減 1 JNZ L3 ； AL是再減到“ 0”？不是，繼續(xù) JMP L2 A/D (模數(shù) )轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理 A/D轉(zhuǎn)換器的原理框圖如圖 1111所示。若 Vi＞ Vd，則電壓比較器輸出 1，回饋到置數(shù)選擇邏輯，再使逐次逼近寄存器的次最高為 D6=1， 1100 0000送 D/A轉(zhuǎn)換。通常定義為滿刻度電壓與 2n的比值，其中 n為 A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。 4．相對精度 相對精度與絕對精度相似，所不同的是把這個偏差表示為滿刻度模擬電壓的百分?jǐn)?shù)。 （ 1） IN0～ IN7： 8個輸入通道的模擬輸入端。 （ 6） OE：輸出允許控制端（開數(shù)字量輸出三態(tài)門）。 （ 10） VCC：電源電壓。 ADC0809的一次轉(zhuǎn)換分為以下幾個階段： (1)在 ALE信號的作用下，地址引腳 ADDA～ ADDC上的信號被鎖存，隨后由地址引腳選擇的模擬信號被多路開關(guān)接通，進入ADC0809。最簡單，當(dāng) CPU執(zhí)行指令啟動 A/D開始轉(zhuǎn)換后，就執(zhí)行一段延遲程序，延遲時間多長取決于 A/D轉(zhuǎn)換器的最大轉(zhuǎn)換時間，對于一種 A/D芯片，這個時間通常是固定的，所以選擇延遲時間比最大轉(zhuǎn)換時間稍長一些就可以。在 A/D轉(zhuǎn)換完成后，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 EOC作為中斷申請信號發(fā)給 CPU， CPU響應(yīng)該中斷，在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行一條輸入指令，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。CPU讀取數(shù)據(jù)時，一般執(zhí)行輸入指令和地址譯碼相結(jié)合產(chǎn)生輸出允許信號，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。由于 ADC 0809內(nèi)部有三態(tài)緩沖器，所以它的數(shù)據(jù)線可與 CPU的數(shù)據(jù)總線直接連接，如圖 1114所示。 8255A設(shè)定在工作方式 0，從通道 IN4輸入一個模擬量，經(jīng) ADC0809轉(zhuǎn)換后送入 CPU的程序如下： MOV AL,88H ； 8255A初始化：方式 0， B口輸出， C口高 4位輸入 OUT 83H,AL MOV AL,04H ；選取通道 IN4，且使 PB4=0，以產(chǎn)生正脈沖啟動 ADC 0809開始轉(zhuǎn)換 OUT 81H,AL MOV AL,14H ；使 PB4為 1 OUT 81H,AL MOV AL,04H ；使 PB4為 0，從而在 PB4產(chǎn)生一個正脈沖信號 OUT 81H,AL LOP: IN AL， 82H ；讀入 8255A C口信息，此信息的 PC7是 ADC 0809的 EOC狀態(tài) TEST AL， 80H ；測試 EOC JZ LOP ；若 EOC =0，則繼續(xù)查詢 IN AL， 84H ；若 EOC =1，則使 ADC 0809的 OE有效，允許輸出，讀人數(shù)字量 HLT ADC0809應(yīng)用舉例 例 114 ADC0809實驗電路如圖 1116所示，輸入電壓范圍 0～ 5V，用 5V電壓分壓，模擬輸入電壓的變化，接到 ADC0809的 IN0上， A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果送 PC屏幕上顯示。與經(jīng)過或非門 1控制 ADC 0809的輸出允許 OE。 2． ADC0809多通道采樣控制方案 （ 1） 一個通道 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，才能啟動下一個通道的 A/D轉(zhuǎn)換，否則前一個 A/D轉(zhuǎn)換中途中止，沒有 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。 (3) A/D轉(zhuǎn)換器的控制和狀態(tài)信號。這種方法接口簡單，但等待時間較長。 (3)轉(zhuǎn)換完成后， ADC0809轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 EOC由低電平變?yōu)楦唠娖剑撔盘柨梢宰鳛闋顟B(tài)信號由 CPU查詢，也可以作為中斷請求信號通知 CPU本次 A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成。 3． ADC0809的工作過程 START為高電平啟動， START的上升沿將 SAR（逐次逼近寄存器）復(fù)位，真正轉(zhuǎn)換為從 START的下降沿開始，轉(zhuǎn)換期間 EOC輸出為低電平，以指示轉(zhuǎn)換操作正在進行中。若是在中斷方式下工作，此信號可以通常作為微機發(fā)出的中斷響應(yīng)信號。 （ 3） START：啟動信號，加上正脈沖后， A/D轉(zhuǎn)換開始進行 。一般約定，轉(zhuǎn)換時間大于 1ms的為低速， 1 ms～ 1μs的為中速，小于1μs的為高速，小于 1ns的為超高速。若滿刻度電壓為 10 V，則分辨率為 mV。則逐次逼近寄存器內(nèi)容就是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。這是 A/D芯片中最常用的邏輯結(jié)構(gòu)形式。加 1到 255，然后減 1到 0，循環(huán)上述過程即形成三角波。由于DAC 0832內(nèi)部有鎖存器，所以接口特別簡單，只需要外