第九章 系统扩展之AD,DAppt课件

数字系统
D/A
A/D
转
转
换
换
1. 概述
典型数字控制系统框图
1. 概述
分类
网络权电阻DAC 倒梯形电阻网络DAC
DAC
权电流型DAC 权电容型DAC
开关树型DAC
输入/输 出方式
并行 串行
ADC
直接ADC 间接ADC
2.D/A转换器原理
(1) D/A功能: 将数字量成正比地转换成模拟量
4位 数字量
入到寄存器1
WR1 = 0时存入数据 WR1 = 1时锁定
数据由寄存器 1转送寄存器 2从输出端取
模拟量
0
WR2 = 0时存入数据 WR2 = 1时锁定
无控制信号， 随时可取
例1. 单步输入操作 ----- 适用于单个DAC工作
D... 7
CS WR1
Rfb
Iout1 - +
D0
ILE WR2 XFER
一、权电阻型D/A转换器
UREF
R
R
R
R
2n1
2n2
2i
2
R
Sn-1
Sn-2
Si
S1
S0
Rf
1
01
01
0 1 01
0
i
uO
Dn-1
Dn-2
Di
D1
D0
uO i iiRininnf0121Di UD2RRiEnRF1f2U•R•UURUR2R2EERRnFFRnREE1niF2niF0101DDi 2ii,2i , Di D(0,i1) (0, 1)
n1
Di 2i
i0
运算放大器的输出电压为

&
&
DAC1210的结构框图
1) DAC1210的引脚 DI11DI0——D/A转换器的数字量输入引脚。其中DI0 为最低
位，DI11为最高位。
CS——片选信号输入端，低电平有效。
WR1——输入寄存器的写信号，低电平有效。当此信号有效
时，与CS和B1/B2配合起控制作用。 B1/B2——字节控制。此端为高电平时，12位数字同时送入输 入锁存器；此端为低电平时，将12位数字量的低4位送到4位输入 寄存器。
本节介绍的DAC0832和DAC1210)，而有的则没有。在实际中若
选用了内部不带锁存器的D/A转换芯片，就需要在CPU和D/A芯
片之间增加锁存电路。
1) 8位D/A转换器与CPU的接口 这里以8位的D/A转换芯片DAC0832来说明8位D/A转换芯片与 ISA总线的连接问题。如图所示，由于DAC0832内部有数据锁 存器，其数据输入引脚可直接与CPU的数据总线相连。图中 XFER和WR2接地，即DAC0832内部的第2级寄存器接成直通式， 只由第1级寄存器控制数据的输入，当CS和WR1同时有效时
等；按字长分有8位、10位、12位等；按输出形式分有电压型和 电流型。另外，不同生产厂家的产品，其型号各不相同。例如， 美国国家半导体公司的D/A芯片为DAC系列，如DAC0832等； 美国模拟器件公司的D/A芯片为AD系列，如AD558等。使用时
可参阅各公司提供的使用手册。
1 . DAC0832
线性误差：0.2%FSR(Full Scale Range)，即该芯片的线性 误差为满量程的0.2%。 非线性误差：0.4%FSR。 功耗：20 mW。 工作电压：单一+5+15 V电源。
参考电压：−10+10 V。

DAC0832
CS WR1 AGND D3 D2 D1 D0 Vref Rfb DGND VCC ILE WR2 XFER D4 D5 D6 D7 Iout2 Iout1
20 PIN
DIP封装 DIP封装
《单片机应用系统设计》教学课件 单片机应用系统设计》
DAC0832 内部结构框图
D0—D7： D0 D7：8位数字量输入端 D7 /CS： 片选端， /CS： 片选端，低有效 ILE： 数据锁存允许, ILE： 数据锁存允许,高有效 /WR1： 写控制信号1, 1,低有效 /WR1： 写控制信号1,低有效 /WR2： 写控制信号2, 2,低有效 /WR2： 写控制信号2,低有效 /XFER： /XFER：数据传送控制信号 Iout1：电流输出端1 Iout1：电流输出端1 Iout2：电流输出端2 Iout2：电流输出端2 Rfb： Rfb： 内置反馈电阻端 Vref: 参考电压源, 10～ Vref: 参考电压源,-10～+10V DGND： DGND： 数字量地 AGND： AGND： 模拟量地 +5～+15V单电源供电端 Vcc: +5～+15V单电源供电端
89C51单片机 89C51单片机
P0.0—P0.7 P0.0 P0.7 P2.0 EA
30Px2
DAC 0832
+5V 8位 DI0—DI7 DI0 DI7 Vcc Vref CS ILE XFER Rfb WR1 WR2 Iout1 Iout2
+5V
WR
+12V − uA741 + -12V
6MHz
《单片机应用系统设计》教学课件 单片机应用系统设计》
直通方式接口
DAC0832芯片的片 当DAC0832芯片的片 选信号、写信号、 选信号、写信号、 及传送控制信号的 引脚全部接地， 引脚全部接地，允 许输入锁存信号ILE 许输入锁存信号ILE 引脚接＋5V时 引脚接＋5V时， DAC0832芯片就处于 DAC0832芯片就处于 直通工作方式， 直通工作方式，数 字量一旦输入， 字量一旦输入，就 直接进入DAC寄存器， DAC寄存器 直接进入DAC寄存器， 进行D/A转换。 D/A转换 进行D/A转换。

AD转换器可采用不同的工作模式，包括单次采样模式、连续采样模式和返馈 式模式。工作模式的选择取决于应用的工作模式可供选择，包括并行输出模式、连续波模式和直流偏置模式。每种模式都有不同的 实现方法和性能特点。
《AD及DA转换》PPT课件
本PPT课件将深入介绍AD及DA转换的原理、分类、工作模式，以及采样率、 量化精度等关键概念。我们还会探讨信号处理技术、硬件实现和电路设计等 重要话题。
什么是AD和DA转换
AD（模数）转换将模拟信号转换为数字信号，DA（数模）转换将数字信号转换为模拟信号。这两种转换器 在许多电子系统中起着关键作用。
AD转换器可根据工作原理和特性进行分类，如逐次逼近型、积分型、双斜率 型和ΔΣ型等。每种类型都有其适用的应用场景和性能特点。
DA转换器的分类
DA转换器可以按照数字信号转换为模拟信号的方法进行分类，如加权电阻型、 串行型、并行型和PDM型等。不同类型的转换器适用于不同的应用需求。
AD转换器的工作模式
AD转换的原理和作用
AD转换器使用采样和量化技术将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。它 在信号处理、通信系统和传感器中都有广泛应用。
DA转换的原理和作用
DA转换器将数字信号转换为模拟信号，使其能够在模拟电路中进行进一步处 理和传输。它在音频、视频和通信等领域中扮演着核心角色。
AD转换器的分类