ch8模擬量的輸入輸出(編輯修改稿)
2024-10-07 14:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 port1 。 08321的輸入寄存器地址送 DX OUT DX， AL 。 數(shù)據(jù)送 08321的輸入寄存器 MOV DX， port2 。 08322輸入寄存器地址送 DX OUT DX， AL 。 數(shù)據(jù)送 08322的輸入寄存器 MOV DX， port3 。 DAC寄存器端口地址送 DX OUT DX， AL 。 數(shù)據(jù)送 DAC寄存器，并啟動同步轉換 HLT D/A轉換器的應用 ? 函數(shù)發(fā)生器 ? 只要往 D/A轉換器寫入按規(guī)律變化的數(shù)據(jù)，即可在輸出端獲得正弦波、三角波、鋸齒波、方波、階梯波、梯形波等函數(shù)波形。 ? 直流電機的轉速控制 ? 用不同的數(shù)值產(chǎn)生不同的電壓，控制電機的轉速 ? 其他需要用電壓 /電流來進行控制的場合 例子參見 p354p356。 模 /數(shù)（ A/D）轉換器 ? 用途 ? 將連續(xù)變化的模擬信號轉換為數(shù)字信號，以便于計算機進行處理。 ? 常用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或數(shù)字化聲音。 ? A/D轉換的四個步驟 ? 采樣 → 保持 → 量化 → 編碼 ? 采樣 /保持：由采樣保持電路（ S/H） 完成 ? 量化 /編碼：由 ADC電路完成（ ADC： AD變換器） 1) 采樣和保持 ? 采樣 ? 將一個時間上連續(xù)變化的模擬量轉為時間上斷續(xù)變化的（離散的）模擬量。 ? 或：把一個時間上連續(xù)變化的模擬量轉換為一個脈沖串，脈沖的幅度取決于輸入模擬量。 ? 保持 ? 將采樣得到的模擬量值保持下來，使之等于采樣控制脈沖存在的最后瞬間的采樣值。 ? 目的： A/D轉換期間保持采樣值恒定不變。 ? 對于慢速變化的信號，可省略采樣保持電路 采樣保持電路（ S/H） ? 由 MOS管采樣開關 T、 保持電容 Ch和運放構成的跟隨器三部分組成。 ?采樣控制信號 S(t)=1時， T導通， Vin向 Ch充電， Vc和 Vout跟 蹤 Vin變化，即對 Vin采樣。 S(t)=0時， T截止， Vout將保持前一 瞬間采樣的數(shù)值不變。 ＋ － Ch T Vout Vin 采樣控制 S(t) 采樣保持電路的波形 Vin S(t) Vout ?進行 A/D轉換時所用的輸入電壓，就是對保持下來的采樣電壓（每次采樣結束時的輸入電壓）進行轉換。 采樣周期的確定 ? 采樣通常采用等時間間隔采樣。 ? 采樣頻率 fs不能低于 2fimax（ fimax為輸入信號 Vin的最高次諧波分量的頻率）； ? fs的 上限受計算機的速度、存儲容量、器件速度的限制。 ? 實際中一般取 fs為 fimax的 45倍。 2) 量化和編碼 ? 量化 就是用基本的量化電平的個數(shù)來表示采樣到模擬電壓值。即把時間上離散而數(shù)值上連續(xù)的模擬量以一定的準確度變換為時間上、數(shù)值上都離散的具有標準量化級的等效數(shù)字值。（量化電平的大小取決于 A/D變換器的字長） ? 只有當電壓值正好等于量化電平的整數(shù)倍時，量化后才是準確值，否則量化后的結果都只能是輸入模似量的近似值。這種由于量化而產(chǎn)生的誤差叫做量化誤差。量化誤差是由于量化電平的有限性造成的，所以它是原理性誤差，只能減小，而無法消除。為減小量化誤差，根本的辦法是減小量化電平（即增加字長）。 ? 編碼 是把已經(jīng)量化的模擬數(shù)值 (它一定是量化電平的整數(shù)倍 )用二進制碼、 BCD碼或其它碼來表示。 A/D轉換器的分類 ? 根據(jù) A/D轉換原理和特點的不同，可把 ADC分成兩大類： 直接 ADC和 間接 ADC。 ? 直接 ADC是將模擬電壓直接轉換成數(shù)字量，常用的有： ? 逐次逼近式 ADC、 計數(shù)式 ADC、 并行轉換式 ADC等。 ? 間接 ADC是將模擬電壓先轉換成中間量，如脈沖周期 T、 脈沖頻率 f、 脈沖寬度 τ等，再將中間量變成數(shù)字量。常見的有： ? 單積分式 ADC、 雙積分式 ADC， V/F轉換式 ADC等。 各種 ADC的優(yōu)缺點 ? 計數(shù)式 ADC： 最簡單，但轉換速度最慢。 ? 并行轉換式 ADC： 速度最快，但成本最高。 ? 逐次逼近式 ADC： 轉換速度和精度都比較高，且比較簡單，價格低，所以在微型機應用系統(tǒng)中最常用。 ? 雙積分式 ADC： 轉換精度高，抗干擾能力強，但轉換速度慢，一般應用在精度高而速度不高的場合，如測量儀表。 ? V/F轉換式 ADC： 在轉換線性度、精度、抗干擾能力等方面有獨特的優(yōu)點，且接口簡單、占用計算機資源少，缺點也是轉換速度慢。在一些輸出信號動態(tài)范圍較大或傳輸距離較遠的低速過程的模擬輸入通道中應用較為廣泛。 工作原理及技術指標 ?
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