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第2章 模拟量输入 输出通道接口技术

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微型计算机控制技术答案赖寿宏

微型计算机控制技术答案赖寿宏

第二章 输入输出接口技术和输入输出通道1. 何谓I/O 接口？在计算机控制系统中为什么要有 I/O 接口电路？答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。

2. 一个微处理机(CPU )采用程序控制查询方式时，管理 50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。

已知 CPU 查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200卩s ,若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问 CPU 是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU 最多能管理多少个这种终端？ 答：5003. 在本章第二节，查询式 I/O 方式应用举例中，假设 X 、Y 、Z 三轴服务子程序的执行时间分别为 100卩s 、150卩s 、120卩s ,主程序执行时间(执行查询指令等)为 80卩s ,试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？(速 度以脉冲/s 计算) 答：27024. 某微机实时控制系统有 1#、2#、3#三个外围设备。

由一个 CPU 进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务 时间分别是：C1=5ms S1=300 (is C2=8ms S2=1.3ms C3=1msS3=400 (is问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。

可采用中断嵌套 的方式解决。

6•计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》 答：见教材7.某8086最大模式系统中，需扩展 8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。

采用 74LS138译码器，若已指定给各芯 片的地址范围是：8255A E0H 、E2H 、E4H 、E6H 、 8253E1H 、 E3H 、 E5H 、 E7H 、DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路(除74LS138外，可增加必要的其他逻辑电路芯片。

A 18255A/CS8某8088最大模式系统中，需扩展 8255A 四片，指定各芯片的地址范围分别是 90~93H 、94~97H 、98~9BH 、9C~9FH,采用74LS 译码器，试设计接口地址译码电路。

计算机控制技术课件：第2章 模拟量输出通道2

计算机控制技术课件：第2章 模拟量输出通道2

接
多
采样保持器
V/I
通道1
PC
口
路
总
电
D/A
开
线
路
关
采样保持器
V/I
通道n
图 2-1 （b）共享D/A结构
特点：1、多路输出通道共用一个D/A转换器
2、每一路通道都配有一个采样保持放大器 3、D/A转换器只起数字到模拟信号的转换作用 4、采样保持器实现模拟信号保持功能 5、节省D/A转换器，但电路复杂，精度差，可靠低、占用
由与门、非与门组成的输入控制电路来控制3个寄存器 的选通或锁存状态。其中引脚（片选信号、低电平有 效）、（写信号、低电平有效）和BYTE1/（字节控制 信号）的组合， 用来控制 8 位输入寄存器和 4 位输入 寄存器。
(MSB) DI11 DI10 DI9 DI8 DI7 DI6 DI5 DI4
DI3 DI2 DI1 DI0 (LSB)
XFER(Transfer Control Signal):传送控制信号，输入 线， 低电平有效。
IOUT1：DAC电流输出端1，一般作为运算放大器差动输 入信号之一。
IOUT2：DAC电流输出端2，一般作为运算放大器另一个 差动输入信号。
Rfb：固化在芯片内的反馈电阻连接端，用于连接运算放 大器的输出端。
(MSB) DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 (LSB)
ILE
CS WR1
XFER WR2
D
Q
8位 输入 寄存器
D
Q
LE1
D
Q
8位
DAC 寄存器
8位 DAC 转换器
D
Q
LE2 当LE=1时,输出数 据随输入变化。

第2章(1)模拟量输入通道讲解

第2章(1)模拟量输入通道讲解
第2章 输入输出过程通道
在计算机控制系统中，为了实现对生产过程的
控制，要将生产现场的各种被测参数转换成数字
计算机能够接受的形式，计算机经过计算、处理 后的结果还需要变换成合适的控制信号输出至被 控对象。以控制执行机构的动作。因此，在计算 机和被控对象之间，必须设置进行信息传递和转
换的连接通道，即过程通道。
3、集成采样保持器
集成采样保持器将采样电路、保持器制作在 一个芯片上，保持电容外接，由用户选用。电容 的大小与采样频率及要求的采样精度有关。 集成采样保持器分三类：
1、用于通用目的的芯片， 如AD583K,AD582,LF398； 2、高速芯片，如THS-0025,THC-0300等； 3、高分辨率芯片，如SHA1144等。
现以4位A/D转换器把模拟量7转换为二进制数0111为例，说 明逐位逼近式A/D转换器的工作原理。
电压 第一次 预测 模拟 电压 第四次 第三次 预测 第二次 预测 预测

(1000) (0100) (0110) (0111)
D3
0
D2
D1
D0
时间
逐次逼近式ADC 逐次逼近式A/D原理概述


N 位的逐次逼近式 A/D 转换器 , 由 N 位寄存器、 N位D/A转换器、比较器、逻辑控制电路、输出 缓冲器等五部分组成。 工作原理：启动信号作用后，时钟信号先 通过逻辑控制电路使N位寄存器的最高位DN-1为 1 ，以下各位为 0 ，这个二进制代码经 D/A 转换 器转换成电压U0（此时为全量程电压的一半） 送到比较器与输入模拟电压UX比较。若UX>U0， 则保留这一位；若UX<U0，则DN-1 位置0。
注：1、在实际系统中，《T ，即近似地认为采样信号

模拟量输入、输出通道

模拟量输入、输出通道
在能源管理系统中，模拟量输入/输出通道用于监测 和控制各种能源设备的运行状态，如电力、燃气等 ，实现能源的优化利用和节能减排。
医疗设备
在医疗设备中，模拟量输入/输出通道用于监测患者 的生理参数和实现设备的控制，如监护仪、呼吸机 等。
模拟量输入/输出通道的重要性
80%
提高设备的控制精度
模拟量输入/输出通道能够实时、 准确地反映输入信号的变化，从 而提高设备的控制精度和稳定性 。
模拟量输入通道的参数与性能指标
01
02
03
04
分辨率
分辨率是指模拟量输入通道能 够识别的最小电压或电流值， 通常以位数或比特数表示。高 分辨率的模拟量输入通道能够 提供更精确的测量结果。
线性度
线性度是指模拟量输入通道的 输入与输出之间的线性关系。 理想的线性度应该是100%，但 实际中的线性度可能会受到多 种因素的影响而有所偏差。
根据接口类型，正确连接信号线，避免信号干扰或数据传输不稳定。
接地处理
为了减少电磁干扰和保护设备，应确保良好的接地措施。
接口保护
在接口电路中加入适当的保护元件，如瞬态抑制二极管、滤波电容等， 以防止过压、过流等异常情况对接口造成损坏。
05
模拟量输入/输出通道的调试与校准
调试步骤与注意事项
检查硬件连接
采样速率
精度
采样速率是指模拟量输入通道 每秒钟能够采样的次数，通常 以赫兹（Hz）或千赫兹（kHz） 表示。高采样速率的模拟量输 入通道能够提供更准确的实时 响应。
精度是指模拟量输入通道的实 际输出值与理论输出值之间的 最大偏差。精度越高，表示模 拟量输入通道的误差越小，测 量结果越准确。
03
模拟量输出通道
精度

(完整版)计算机控制技术第二章习题答案整理及详解(.04.26修改版SK)

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be i ng 第2章 习题参考答案1.什么是接口、接口技术和过程通道？答：接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。

接口技术是研究计算机与外部设备之间如何减缓信息的技术。

过程通道是计算机与生产过程之间的信息传送和转换的连接通道。

2.采用74LS244和74LS273与PC/ISA 总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。

答：数字量输入接口设片选端口地址为port MOV DX,portMOV DPTR,PORTMOVX A,@DPTRINAL,DX74LS244PC 总线*IOR(*RD)_数字量输出接口MOV AL,DATA MOV A,DATAMOV DX ，port MOV DPTR,PORT OUTDX,ALMOVX @DPTR,A3.用8位A/D 转换器ADC0809与8051单片机实现8路模拟量采集。

请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。

输出信号PC 总线(*WR)程序：ORG 0000HMOV R0，#30H ；数据区起始地址存在R0MOV R6，#08H ；通道数送R6MOV IE，#84H ；开中断SETB IT1 ；外中断请求信号为下跳沿触发方式MOV R1，#0F0H ；送端口地址到R1NEXT：MOVX @R1，A ；启动A/D转换LOOP:SJMP LOOPINC R0INC R1DJNZ R6，NEXT ；8路采样未接受，则转NEXTCLR EX1 ；8路采样结束，关中断END中断服务程序：ORG 0003H ；外中断1的入口地址AJMP 1000H ；转中断服务程序入口地址ORG 1000HMOVX A，@R1 ；读入A/D转换数据MOV @R0，A ；将转换的数据存入数据区RETI ；中断返回ORG 0000HMOV R1，#30HMOV R2，#0F0HA1: MOV DPTR, R2MOVX @DPTR, ALOOP: JNB P3.2 , LOOPMOVX A, @DPTRMOV @R1，AINC R2INC R1CJNE R2, 0F7H, A1END4.用12位A/D 转换器AD574与PC/ISA 总线工业控制机接口，实现模拟量采集。

微型计算机控制技术课程答案

微型计算机控制技术课程答案

《微型计算机控制技术》复习题纲1.1 计算机控制系统的结构。

1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些? 各有什么优缺点? （P5）1.3 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?2.1 采用74LS244和74LS273，设计与PC总线等工业控制机的数字量(开关量) 输入输出接口，要求:画出接口电路原理图，并采用8086汇编语言编写数字量输入输出程序。

2.2 用8位A／D转换器ADC0809与PC总线等工业控制机接口，设计模拟输入通道以及数据采集程序流程图。

2.3 采样信号有何特点? 采样保持器的作用是什么?是否所有的模拟量输入通道中都需采样保持器? 为什么?2.4 什么是串模干扰和共模干扰? 如何抑制?2.5 计算机控制系统中地线有哪几种?2.6 什么是波反射? 如何消除波反射?3.1 插补计算程序流程：(1) 直线插补程序；(2) 圆弧插补程序。

3.2 给出一段直线或圆弧。

要求：(1) 按逐点比较法插补进行列表计算；(2) 作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。

3.3 三相步进电机的工作方式。

3.4 利用8255A设计x轴步进电机和y轴步进电机的控制电路，要求：(1) 画出接口电路原理图；(2) 分别列出x轴和y轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍或三相六拍工作方式下的输出字表。

4.1 数字控制器的连续化设计步骤。

（P103）4.2 PID控制器的三个参数对系统性能的影响。

4.3 数字控制器的离散化设计步骤是什么?4.4 最少拍无纹波控制器的设计。

4.5 模糊推理的计算。

6.1 测量数据预处理技术包括哪些？(185~190)7.1 什么是现场总线?有哪几种典型的现场总线?7.2 分布式控制系统的设计原则是什么？DCS系统分为哪几层？各层实现哪些功能？第一章（绪论）作业1.1 什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？答：计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程控制的系统。

、计算机控制系统由工业控制机和生产过程两个大部分组成。

第二章模拟量输入输出通道的接口技术

第二章模拟量输入输出通道的接口技术
多阶采样：
tk r tk 是周期性的重复，即tk r tk 常量，r 1
随机采样：
根据需要选择采样时刻
采样前后波形的变化图
通常，连续函数的频带宽度是有限的，为一孤立的连
续频谱，设其包括的最高频率为fmax ，采样频率为fs。
香农定理：若fs≥2fmax，则可以由采样信号完全恢复出原始 信号。 在实际应用中， fs至少取4fmax 。
IN：（9、23）、（8、22）、（7、21）、（6、20）、 （5、19）、（4、18）、（3、16）、（2、15） OUT：（1、17） 反多路转换开关（一到多的转换）： IN： （1、17） OUT：（9、23）、（8、22）、（7、21）、（6、20）、 （5、19）、（4、18）、（3、16）、（2、15）
VREF I out1 I 3 I 2 I1 I 0 2 2 2 2 4 2R
3 2
1

0

由于S3~S0的状态是受b3~b0控制的，并不一定 全是“1”。若它们中有些位为“0”，S3~S0中相应 开关会因和“0”端相连而无电流流过，所以Iout1还 与b3~b0的状态有关。 则 I out1 b3 I3 b2 I 2 b1 I1 b0 I 0
返回
2.1.2 多路转换开关
多 路 转 换 开 关 反 多 路 转 换 开 关
A/D
微机
D/A
完成多到一的转换
完成一到多的转换
2.1.2 多路转换开关
多路开关的分类：
从用途上分 双向：既能实现多到一的转换，也能实现一到多的 转换 单向：只能实现多到一的转换 从输入信号的连接方式上分 单端输入 双端输入（或差动输入）

模拟量输入输出接口技术

模拟量输入输出接口技术

模拟量输出接口的电路设计
电压跟随器
设计电压跟随器来提高输出阻抗， 减小信号损失。
差分放大器
使用差分放大器来减小共模干扰， 提高信号的抗干扰能力。
保护电路
设计保护电路以防止过流、过压 等异常情况对接口电路的损坏。
CHAPTER 03
模拟量输入输出接口的应用
在工业控制中的应用
实时监测与控制
模拟量输入输出接口技术能够实时采集工业设备的运行状态，并 将控制信号输出到执行机构，实现精确控制。
模拟量输入输出接口技 术
CONTENTS 目录
• 模拟量输入接口技术 • 模拟量输出接口技术 • 模拟量输入输出接口的应用 • 模拟量输入输出接口的发展趋势 • 模拟量输入输出接口的挑战与解决方
案
CHAPTER 01
模拟量输入接口技术
模拟量输入接口的种类
电压型模拟量输入接口
通过电阻将信号源的模拟电压信号转 换为适合后续电路处理的电压信号。
诊断分析与辅助治疗
通过模拟量输入输出接口技术，医疗设备能够提 供诊断依据和辅助治疗手段，提高医疗效果。
3
设备控制与调节
模拟量输出接口在医疗设备中用于控制和调节设 备的运行状态，如呼吸机、输液泵等。
CHAPTER 04
模拟量输入输出接口的发展趋势
高精度化
总结词
随着工业自动化和测量技术的发展，对模拟量输入输出接口的精度要求越来越 高。
远程控制与调节
通过模拟量输出接口，智能仪表能够将控制信号 传输到执行机构，实现远程控制和调节。
故障诊断与预警
智能仪表中的模拟量输入接口能够实时监测设备 的运行状态，及时发现故障并进行预警。
在医疗设备中的应用
1 2

计算机控制技术第二章

计算机控制技术第二章

第二章输入输出接口与过程通道在计算机控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将对象的被控参数及运行状态，按要求的方式送人计算机处理，再将结果以数字量的形式输出，并将数字量变换为适合生产过程控制的量，因此在计算机接口和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换装置，这个装置就称之为过程输入输出通道，也叫I／O通道。

2.1 过程输入输出通道概述2.1.1 过程输入输出通道的类型及功能根据过程信息的性质及传递方向，过程输入输出通道可分为模拟量输人通道、模拟量输出通道、数字量(开关量)输入通道、数字量(开关量)输出通道等几种类型。

生产过程的被调参数(如温度、压力、流量、速度、位移等)，一般是随时间连续变化的模拟量，通过检测元件和变送器转换为对应的模拟电压和电流。

由于计算机只识别数字量，故模拟电信号必须通过模拟量输入通道转化为数字量后，才能送人计算机。

对于生产现场的状态量(如开关、电平高低、脉冲量等)也不能为计算机直接接受，因此数字量(开关量)输入通道将状态信号转变为数字量送入计算机。

计算机控制生产现场的控制通道也有两种，即模拟量输出通道和数字量输出通道。

计算机输出的控制信号以数字形式给出，若执行元件要求提供模拟电压或电流，则采用模拟量输出通道将数字量转换为模拟电压或电流，若执行元件要求数字量(开关量)，则应采用数字量输出通道，将计算机输出的数字量经处理和放大后输出。

由此可见，过程输人输出通道是计算机和工业生产过程相互交换信息的桥梁。

2.1.2 过程输入输出通道与CPU交换的信息类型过程输入输出通道与CPU交换的信息类型有三种：(1)数据信息反映生产现场的参数及状态的信息，它包括数字量、开关量和模拟量。

(2)状态信息又叫应答信息、握手信息，它反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。

(3)控制信号用来控制过程通道的启动和停止等信息，如三态门的打开和关闭、触发器的启动等。

接口电路含这三类信息交换的端口。

2.1.3 过程通道的编址方式由于计算机控制系统一般都有多个过程输人输出通道，因此需对每一个过程输入输出通道安排地址。

模拟量输入输出通道dq

模拟量输入输出通道dq

DQ通道与AO通道的比较
信号类型
AO通道通常用于输出模拟信号，如控制阀门、电机等，而 DQ通道则主要用于数字信号的输入输出。
数据处理
AO通道输出的模拟信号需要经过数模转换器（DAC）从数字信 号转换为模拟信号后输出，而DQ通道则直接处理数字信号。
应用场景
AO通道广泛应用于过程控制、执行器驱动等领域，而DQ 通道则多用于数据通讯、逻辑控制等领域。
表示输出模拟信号的精度，通常以位数（bit） 表示。
表示输出模拟信号与输入数字信号之间的 线性关系，越接近1表示线性度越高。
输出范围
输出阻抗
表示输出模拟信号的最大值和最小值，根 据不同设备需求而定。
表示输出模拟信号的电阻值，影响驱动能 力和负载匹配。
05
DQ通道与其他通道的比 较
DQ通道与AI通道的比较
高精度化趋势
随着工业自动化水平的提高，对模拟量输入输出 通道的精度要求也越来越高。高精度通道能够提 供更准确的测量结果，更好地满足生产需求。
智能化趋势
随着物联网和人工智能技术的发展，模拟量输入 输出通道正逐渐向智能化方向发展。智能化的通 道能够自主完成数据采集、处理、分析和决策， 为工业自动化提供更强大的支持。
噪声抑制
通过滤波器或数字信号处理技 术减小噪声干扰。
模拟量输入通道的参数
分辨率
表示A/D转换器能够分辨的最小电压或电流 变化量。
采样速率
表示A/D转换器每秒能够完成的采样次数。
线性度
表示A/D转换器输出与输入之间的线性关系。
精度
表示A/D转换器的误差范围，通常以百分比 表示。
04
模拟量输出通道
模拟量输出通道的种类
模拟量输出通道的原理

计算机测控技术知识点

计算机测控技术知识点

第一章计算机控制系统概述1. 什么是计算机控制系统? 其工作原理是怎样的？2. 画图说明计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？3. 计算机控制系统的软件起什么作用？4. 计算机控制系统中的实时性、在线方式和离线方式的含义是什么？实时、在线方式和离线方式的含义是什么?5. 计算机控制系统的典型形式有哪些?各有什么优缺点?6. 计算机控制装置可以分成哪几种类型?7. 简述计算机控制系统的发展概况。

8. 讨论计算机控制系统的发展趋势。

1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。

2.D/A转换器的性能指标有哪些？3.用8位DAC芯片组成双极性电压输出电路，输出电压范围为-5V--+5V，求对应下列偏移量的输出电压：（1）80H；（2）01H；（3）7FH；（4）40H；（5）FFH；（6）FEH4.请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式5.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50Hz的方波电路和程序。

6.DAC0832与CPU有哪几种连接方式？他们在硬件接口及软件程序设计上有何不同？7.为什么高于8位的D/A转换器与8位危机接口连接时必须采用双缓冲方式？这种双缓冲方式与DAC0832的双缓冲方式在接口上有什么不同？8.试用8255A与DAC1210设计一个12位的D/A转换接口电路，并编写出程序（8255A的地址为8000H～8003H）1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。

2.请分别画出一路有源I/V 变换电路和一路无源I/V 变换电路图，并分别说明各元器件的作用。

3.试用CD4051设计一个32路模拟多路开关，要求画出电路图并说明其工作原理。

4.采样有几种方法？采样周期越小越好吗？为什么？5.采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么？6.简述逐次逼近式、双积分式和电压/频率式的A/D转换原理。

第2章接口技术与输入输出通道3-DI、DO

第2章接口技术与输入输出通道3-DI、DO
通过对各种输入输出通道接口电路的分析，可以看出， 光电耦合隔离器的抗干扰作用是十分重要的。

习题与思考
1. 分析三极管型光电耦合隔离器的工作原理。
2. 光耦隔离器的两种应用。
3.简述数字量输出通道的功能及其常用的输出驱 动电路。 4. 对 比 分 析 几 种 输 出 驱 动 电 路 的 应 用 特 点 。
+5V
+5V
c +
D7~D0
D7~D0
数 据 缓 冲 器
c +
选通脉冲
e
选通脉冲
-
e
分类：数字量同相传递 与数字量反相传递。 数字量同相传递：当数 据线为低电平“0”时， 发光管导通且发光，使 得光敏管导通，输出c端 接地而获得低电平“0”； 当数据线为高电平“1” 时，发光管截止不发光， 则光敏管也截止使输出c 端从电源处获得高电平 “1”。如此，完成了数 字信号的同相传递。
晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜与CPU直接相连，在实际使用时要采 用隔离措施。
2.3.3.4 固态继电器驱动电路
固态继电器SSR（Solid State Relay）：是一种新 型的无触点开关的电子继电器，它利用电子技术实 现了控制回路与负载回路之间的电隔离和信号耦合， 而且没有任何可动部件或触点，却能实现电磁继电 器的功能，故称为固态继电器。 特点：它具有体积小、开关速度快、无机械噪声、 无抖动和回跳、寿命长等传统继电器无法比拟的优 点，在计算机控制系统中得到广泛的应用，大有取 代电磁继电器之势。
信号调理电路--虽然都是数字信号，不需进
2.3.2
数字量输入通道
主要知识点

引言
2.3.2.1 开关输入电路

智能仪器模拟量输入输出通道课件

智能仪器模拟量输入输出通道课件
二、 ADC0809芯片及其接口
二、 ADC0809芯片及其接口
2.1.2 逐次比较式A／D转换器与计算机接口
A／D转换器与微处理器连接方式以及智能仪器要求的不同，实现A／D转换软件的控制方式就不同。目前常用的控制方式主要有： 1． 程序查询方式： 2． 延时等待方式： 3． 中断方式：
三、A／D转换器的分类
① 逐次比较式A／D转换器：转换时间一般在μs级，转换精度一般在0.1％上下，适用于一般场合。 ② 积分式A／D转换器：其核心部件是积分器，因此转换时间一般在ms级或更长，但抗干扰性能强，转换精度可达0.01％或更高。适于数字电压表类仪器采用。 ③ 并行比较式又称闪烁式：采用并行比较，其转换时间可达ns级，但抗干扰性能较差，由于工艺限制，其分辨率一般不高于8位。可用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器中。 ④ 改进型是在上述某种形式A／D转换器的基础上，为满足某项高性能指标而持原有较高转换速率的前提下精度可达0.01％以上。
2.1 模拟量输入通道
2.1.1 A／D转换器概述
A／D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但在一般情况下，模拟量是指电压而言的。
一、A／D转换器的定义
分辨率与量化误差 转换精度 转换速率 满刻度范围
二、A／D转换器的技术指标
b． 延时等待方式 MOV DPTR， #0FEF8H MOV A， #00H MOVX ＠DPTR， A ；启动IN0通道 MOVX R2， #48H WAIT：DJNZ R2， WAIT ；延时约140μs MOVX A， ＠DPTR MOV 30H， A ；转换结果存30H
二、A／D转换器的技术指标
分辨率与量化误差
分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标。例如：某A/D转换器为12位，若用百分比表示，即表示该转换器可以用212个二进制数对输入模拟量进行量化，其分辨力为1LSB。 若用百分比表示，其分辨率为（1/212)×100％ =0.025％，若允许最大输入电压为10V，则它能分辨输入模拟电压的最小变化量为10V×1/212 = 2.4mV。 A/D转换器的分辨率取决于A/D转换器的位数，所以习惯上也以BCD 码数的位数直接表示。
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2.2.2 8位D/A转换器及其接口技术
主要介绍DAC0832
一、普通型D/A转换器DAC0832
1、主要特点
8位、稳定时间为1μs、数据输入可双缓冲单缓冲或直通、低功 耗约200mW、电平与TTL兼容、单电源供电（+5~+15V）。
2.2 模拟量输出通道接口技术（3）
2、结构与原理
由4部分构成： 输入控制、输入锁存、转换寄存、D/A转换器
2.3 模拟量输入通道接口技术（7）
（2）软件编程 设8个模拟通道的端口地址为220H～227H（亦为数据输出的地 址），转换状态的端口地址为238H~23FH。80X86汇编程序如下。 DATA SEGMENT ；定义数据段 COUNTER EQU 8 BUF DB COUNTER DUP（0） ；数据缓冲区 DATA ENDS ；数据段结束 *********************************************************** CODE SEGMENT ；定义代码段 MAIN PROC FAR ；主程序 ASSUME：CS：CODE，DS：DATA START：MOV AX，DATA ；设置数据段 MOV DS，AX MOV BX，OFFSET BUF ；数据存放首地址 MOV CX，COUNTER ；检测数据个数送CX MOV DX，220H ；准备检测通道的地址
2.3 模拟量输入通道接口技术（11）
2）带仪器放大器的A/D转换器AD670 主要特点： 内部有精密放大 器，可以直接输入传 感器送来的小信号， 在内部放大成0～5V 的标准信号；其它方 面基本与AD7574相同。 START：1示正在 转换；0示转换结束。 BPO/UPO：极性选 择，单极性应接地。 FORMAT：
2.3 模拟量输入通道接口技术（8）
START1:OUT DX，AL PUSH DX MOV DX，238H START2：IN AL，DX TEST AL，80H JZ START2 POP DX IN AL，DX MOV [BX]，AL INC BX， INC DX LOOP START1 。。。。 ；启动A/D转换
本章主要内容
2．1 多路开关及采样保持器 2．2 模拟量输出通道接口技术 2．3 模拟量输入通道接口技术
2.1 多路开关及采样/保持器（1）
本节内容：采样定理、多路开关、采样/保持器
2.1.1 采样定理
采样定理即香浓（Shannon）定理： 对于有限带宽信号x(t) ，即 | f |> f max ，
本节内容：D/A转换原理、8位和12位D/A转换器及接口
2.2.1 D/A转换原理
D/A转换器的主要参数之一是分别率，即转换器的位数，有8位 的、10位的、12位的等。 转换原理： 将数字量先 转换成模拟电 流（借助网络 电阻），然后 用运放器转换 成模拟电压。
2.2 模拟量输出通道接口技术（2）
2.3 模拟量输入通道接口技术（13）
作 业
2.1 什么叫接口？接口的作用是什么？ 2.6 采样/保持器有什么用处？ 2.8 香农定理的基本内容是什么？ 2.9 A/D和D/A转换器在微机控制系统中 有什么作用？ 2.17 试用图2-20的电路设计出产生三角波 和反向锯齿波的程序。设DAC0832的端 口地址为280H。
2.3 模拟量输入通道接口技术（6）
5、DAC0809与微型机的接口技术
（1）微机以查询方式与ADC0809连接 注意以下信号的连接： 1）模拟量的输入 极性、电平 2）数字量的输出 位数、是否有锁存 3）A/D转换的启动 电平或脉冲启动 4）转换结束信号 转换中为低，结束为高 作中断或查询读取结果 5）参考电源 VREF± 单、双极性电源 图2-37 ADC0809工作于查询方式 6）接地 7）时钟
2.3 模拟量输入通道接口技术（12）
2、高于8位A/D的转换器
12位A/D转换器AD574 AD574是美国模拟器件公司（Analog Devices）生产的12位逐 次逼近型快速A/D转换器。主要特点： 12位、转换速度位35 μs 、转换误差为±0.05%、内部有三态 输出缓冲器、与COMS及TTL电平兼容等。
2.3 模拟量输入通道接口技术（10）
2.3.3 其它的A/D转换器
1、其它的8位A/D转换器
1）普通型A/D转换器AD7574 主要特点： 单5V供电、功耗低 （30mW）、速度高 （15 μs ）、有三态 输出锁存器等。 BUSY： 状态信 号，0示正在转换； 1示转换结束。 BOFS：二进制偏 移，接地输出的为二 进制数；接高，且输 入为双极性，则输出 为二进制偏移码。
2.2 模拟量输出通道接口技术（8）
三、8位D/A转换器与微型机的接口
注意： 1）数字量输入、2）模拟量输出、3）控制信号连接
1、DAC0832与微型机的接口
为单缓冲方式，输入锁存器锁存、转换器寄存器直通。
地址译码器74LS138
74LS138功能表
输 允 许
G1 G2
入 C
端 B
选 择 H H H
2.3 模拟量输入通道接口技术（4）
2 、引脚信号
IN0—IN7：8个模拟量输入端 START：转换启动信号输入端 EOD：转换结束信号输出端 OE：转换结果输出允许输入端 ADDA、ADDB、ADDC： 通道号选择输入端 ALE：地址锁存信号输入端 CLK：时钟输入端 D0—D7：数字信号输出端 VREF(+)、VREF(-)：参考电压输入
2.2 模拟量输出通道接口技术（4）
3、引脚信号 D7—D0：数字量输入 ILE ：输入锁存允许（高）
WR1：输入锁存器写选通（低） WR2：DAC寄存器写选通（低） XFER：数据传送控制（低）
IOUT1：DAC电流输出1，当输入数字 量为全1时，IOUT1为最大值。 IOUT2：DAC电流输出2，当输入数字 量为全1时，IOUT2为最小值， I OUT1 + I OUT2 = 常数， I OUT2 常接地。 Rfb：反馈信号输入端 VREF：参考电压输入端
D3
D7 D6 D5 D4 D0
D1
D2
2.3 模拟量输入通道接口技术（5）
3 、转换原理
启动脉冲START和地址锁存脉冲的上升沿将地址锁存，把选中通 道的模拟量送到 A/D转换器；在 START信号的下降沿启动A/D转换， 转换器进行逐次逼近转换，在转换过程中 EOC 为低；转换结束后 EOC信号由低变高，可以读取转换结果。
2.3 模拟量输入通道接口技术（2）
2.3.2 8位A/D转换器ADC0808/0809
DAC0808和DAC0809 相同，区别仅在于精度 不同，前者为±1/2LSB， 后者为±1LSB 。
1、电路组成
由多路模拟开关、A/D 转换器、三态输出锁存器， 三部分组成。
ADC0809内部逻辑结构
2.3 模拟量输入通道接口技术（3）
2.2 模拟量输出通道接口技术（11）
四、其它的8位D/A转换器
1、电压输出型D/A转换器AD558
2.2 模拟量输出通道接口技术（12）
2、多通道D/A转换器AD7226
2.2 模拟量输出通道接口技术（13）
2.2.3 高于8位的D/A转换器
有10位的、12位的、14位的、以及更多位数的D/A转换器。 使用上与 8位转换器不同的是与微机接口时，数据要分两次或 三次输入。
；准备查询地址 ；读入状态信息 ；检查转换是否结束 ；为0则未结束，继续查询 ；弹出数据地址 ；读取转换结果 ；存入缓冲区
；转向下一模拟通道检测
2.3 模拟量输入通道接口技术（9）
。。。。 MOV AX，4C00H INT 21H MAIN ENDP CODE ENDS END START ；数据处理 ；返回DOS
2.3 模拟量输入通道接口技术（1）
本节主要讲8位A/D转换器ADC0809
2.3.1 A/D转换原理
其方法有： 计数法、逐次逼近法、双积分法、V/F转换法等。（略） A/D转换器的主要参数有分别率、转换速度等。 分别率 即转换器的位数，有8位的、10位的、12位的等。 转换速度 即转换的快慢，有高速的（ μs量级）、中速的（百 μs量级）、低速的（数十ms量级）等。 转换精度 即转换的精确程度、误差的大小，用最低有效位的 几分之一表示。如±1/2LSB
多路开关的作用是分时地选择多路模拟量中之一路进 行传输。可以是输入，多到一进行A/D转换；也可以是输 出，一到多将D/A转换结果输出。前者叫多路开关，后者 叫多路分配器。 现在的多路开关均为集成电路，有跟多中型号可供选 择，见表2-1。多路开关的一个重要参数是接通电阻，不 会是0。
2.1 多路开关及采样/保持器（3）
输
出
端
A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 H H H H H H H H H H H H H H H H H H A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9
× H × × × H L H × × × × H L L L L L
H
H H
L
L L
4、主要技术指标
单一5V供电 模拟量范围：0～5V 分别率：8位 精度：ADC0808为±1/2LSB， ADC0809为±1LSB 功耗：为15mW 时钟范围：10~1280kHz 转换时间：时钟500kHz时为128μs
2.3 模拟量输入通道接口技术（6）
5、DAC0809与微型机的接口技术
注意以下信号的连接： 1）模拟量的输入 极性、电平 2）数字量的输出 位数、是否有锁存 3）A/D转换的启动 电平或脉冲启动 4）转换结束信号 转换中为低，结束为高 作中断或查询读取结果 5）参考电源 VREF± 单、双极性电源 6）接地 7）时钟