南邮微机原理第9章PPT课件

（二）整数补码的运算 １．关于“模”的概念 一个计量器的最大容量称为该计量器的“模”
3. 补码： 补码表示的有符号数，对于正数来说同原码、反 码一样，但负数的数值位部分为其绝对值按位取 反后末位加1所得。
例如：+23的反码为
-23的反码为 - 23的补码为
00010111
11101000 11101001
小结： ①机器数比真值数多一个符号位。 ②正数的原、反、补码与真值数相同。 ③负数原码的数值部分与真值相同；负数反码的数 值部分为真值数按位取反;负数补码的数值部分为真值 数按位取反末位加1。
( B 3 )16 ( 1 F )16
二．数制转换 １． 二、八、十六进制数→十进制数
算法:每位的代码和该位的权值相乘，再求累加和
如：（１１０１．１１）２＝（
？
）１０
解： 1×23＋1×22＋ 0×21 ＋ 1×20＋1×2－1＋1×2－2 = 8 ＋ 4 ＋ 0 ＋ 1 ＋ 0.5 ＋ 0.25 =(13.75 )10 如： （２９A F）16=( ? )10 解： 2×163＋9×162＋ 10×161＋ 15×160 = 8192 ＋ 2304 ＋ 160 ＋ 15 =(10671)10
1. 0
∴ (0.8125)10=(0.1101)2
③十进制带小数 →二进制数 整数、纯小数分别计算,再合并 ∴(11.8125)10=(1011.1101)2 例:设 X =(01010110)2 Y =(5 A)16 问: X,Y谁大? 解: 转换成同一数制比。等值的十进制数谁最大。 ∵ X=(01010110)2=26＋24＋22＋21=(86)10 Y=(5A) 16= 5×161＋10×160=(90) 10 ∴ Y大 不同数制的数比大小,可看它等值的十进制数谁大。

第9章 D/A、A/D转换接口 图9.2 D/A转换的基本原理
第9章 D/A、A/D转换接口
DAC的输出形式有电压、电流两大类型。电压输出型的DAC 相当于一个电压源，内阻较小，选用这种芯片时，与它匹配的 负载电阻应较大；电流输出型的DAC相当于电流源，内阻较大， 选用这种芯片时，负载电阻不可太大。
第9章 D/A、A/D转换接口
在实际应用中，有时仅要求输出是单方向的，即单极性输 出，其电压通常为0～+5 V或0～+10 V；有时则要求输出是双 方向的，即双极性输出，如电压为±5 V、±10 V。单极性和 双极性输出电路分别如图9.4(a)和(b)所示。在图9.4(b)中， 通过运算放大器A1将单极性输出转变为双极性输出，由UREF为A2 提供一个偏移电流，该电流方向应与A1输出电流方向相反。
第9章 D/A、A/D转换接口
能够将数字量转换成模拟量的器件称为数字/模拟转换器， 简称DAC或D/A转换器。
计算机通过ADC或DAC与外界使用模拟量的设备相连接的技 术就是模拟接口技术，它是计算机应用于自动控制领域的基础。 一个典型的计算机测控系统如图9.1所示。
第9章 D/A、A/D转换接口 图9.1 典型的计算机检测、控制系统框图
第9章 D/A、A/D转换接口
二—十进制的转换公式： B=bn-1bn-2… b1b0=bn-1×2n-1+bn-2×2n-2+…+ b1×21+b0×20
式中，B表示转换后的十进制数；bn-1为二进制数的最高位， b0为二进制数的最低位。
为了把一个数字量变为模拟量，必须把每一位的数码按照 权来转换为对应的模拟量，再把各模拟量相加。这样，得到的 总模拟量便对应于给定的数据。DAC的主要部件是电阻开关网 络，它通常是由输入的二进制数的各位控制一些开关，通过电 阻网络，在运算放大器的输入端产生与二进制数各位的权成比 例的电流，经过运算放大器相加和转换而成为与二进制数成比 例的模拟电压。最简单的DAC电路如图9.2(a)所示。

2．AD7522
AD7522是CMOS数/模转换芯片。数字输入端具有双重锁存， 不仅可以锁存10位并行数码，还可以接纳串行信息。具有一对 互补的电流输出。输出增益可通过反馈电阻改变。 ·分辨率——10位； ·建立时间——500ns； ·增益温度系数——10×10-6/℃； ·输入——TTL或CMOS电平； ·功耗——20mW；
3. 转换速率 ( Conversion Tempi ) 模拟输出电压的最大变化速度，单位为V/Μs。
4. 建立时间 (Settling Time) 当数字输入发生满量程的变化，DAC的模拟输出电压稳定达 到规定值时所需要的时间，规定值一般指最终值±1/2LSB。
5. 线性误差 (Linearity Error) 理想情况下DAC的转换特性是线性的，实际输出不是理想线 性。实际转换特性偏离理想转换特性的最大值称为线性误差。
第九章 D/A和A/D转换与接口技术
第一节 概 述
一、 数/模(D/A )转换和模/数(A/D)转换的目的与发展 微型计算机处理的是数字量，而实际上外界输入系统的信
息大多是模拟量，如：温度、压力、流量、浓度、速度、水 位、距离等等，这些都是非电的物理量，它们必须经过适当 的转换才能为微机处理。将模拟量转换为数字量称为A/D转换， 又称为量化过程。
⑴ DAC0832的引脚功能框图 •• XIRLFEFEB：R：：允传反许送馈输控电入制阻锁信，存号已；，被可制控作制在W芯R片2是内否；起作用； •• DCVSI0R~E：FD：I片7 基：选准8信位电号数压。字输与输入I入L；E；结合可控制WR1是否起作用； •• IWDOGURTN1：D：：写电数信流字号输地1出。，1在芯。I片L是E数和逻字C辑S电有电路效平接时为地将1的点数各。字位V锁C输C存：出于电电输源流入电之寄压和存；；器中； •• IWAOGURTN22：D：：写电模信流拟号输地2出。，2在芯。X片是FE模逻R有拟辑效电电时路平将接为输地0的入点各寄。位存输器出中电的流数之据和送；入；DAC；

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7.2.1程序传送方式
程序控制的输入/输出方式是指在程序的编 制中利用I/O指令来完成CPU与接口间交换 信息的一种方式
根据外设性质的不同，这种传送方式又可 分为无条件传送及有条件传送两种
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1．无条件传送方式
图 7-8 无条件数据传送
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IMB PC/XT系统总线的微处理器是8088 CPU，总线的地址为20位，数据线为8位， 称其为8位总线
80286 CPU组成的IBM PC/AT系统级总线 称为ISA（Industry Standard Architecture） 总线，又称PC/AT总线
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1）地址总线
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3．I/O端口的地址译码
PC系统常用的I/O接口电路一般都被设计成 通用的I/O接口芯片，一个接口芯片内部可 以有若干可寻址的端口
所有接口芯片都有片选信号线和用于片内 端口寻址的地址线
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8位接口与16位数据总线D0～D7的连接方法
图 7-5 8位接口与16位数据总线D0～D7的连接方法
第7章 输入输出系统
7.1 I/O接口技术概述 7.2 CPU与外设之间数据传送的方式 7.3 中断系统 7.4 8086/8088中断系统 7.5 可编程中断控制器Intel8259A 7.6 DMA传送和DMA控制器8237
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7.1 I/O接口技术概述
主机与外界交换信息称为输入/输出（I/O） 主机与外界的信息交换是通过输入/输出设
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（4）按通用性分类