微机原理08.ppt
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1、设8253的端口地址为:A220H~A226H,若用通道1工作在方式3,按十进制计数,计数值为2340,对8253进行初始化编程。2、8255A的内部结构。3、要求:A端口方式1输入,C端口上半部输出,C口下半部输入,B端口:方式0输出,控制端口地址3F43H,写出控制方式字及初始化程序段。第8章模拟量的输入输出掌握A/D、D/A的接口的设计方法以及读写程序设计。8.1模拟量的输入输出通道多路转换开关——需要采集的模拟量较多时可采用多路转换开关,使多个模拟信号共用一个A/D转换器进行采样和转换,以降低成本。采用保持电路——在数据采样期间,保持输入信号不变的电路称为采样保持电路。以减少转换误差。A/D转化器——将输入的模拟信号转换成计算机能够识别的数字信号,以便计算进行分析和处理。为模数转换器,简称为A/D(AnologtoDigit)2、模拟量输出通道1)功能:将计算机输出的数字量转换为模拟量。核心是D/A转换器。2)组成数据锁存器——保持数字量稳定传输。D/A数模转换器——把数字量转换成模拟量的器件,简称为D/A(DigittoAnolog)。信号处理——用低通滤波器对输出的信号进行滤波,以平滑输出波形,同时能对小功率的模拟量进行放大。3、模拟量的输入输出通道结构见下图。模拟量输入输出通道图1、基本原理为了实现数字量到模拟量的转换,必须将每位代码按其权值的大小转换成相应的模拟量,然后将各模拟分量相加,其总和就是与数字量对应的模拟量,这就是D/A转换的基本原理。1)D/A转换的构成电阻网络(核心)、电子开关、基准电压及运算放大器组成。D/A转换器的结构示意图2)运算放大器(1)特点:①开环放大倍数很高(一般为几千到几十万),所需输入电压很小;②输入阻抗非常大,输入电流非常小;③输出阻抗非常小,使运算放大器的负载很高。(2)放大器结构电路多路输入的放大器结构电路4)电阻网络的类型权电阻型和T形电阻网络型D/A转换器原理框图2、D/A转换器性能参数1)分辨率:单位数字量所对应模拟量增量。2)转换精度:分绝对精度(AbsoluteAccuracy)和相对精度(RelativeAccuracy)绝对精度(绝对误差)指的是在数字输入端加有给定的代码时,在输出端实际测得的模拟输出值(电压或电流)与应有的理想输出值之差。它是由D/A的增益误差、零点误差、线性误差和噪声等综合引起的。相对精度指的是满量程值校准以后,任一数字输入的模拟输出与它的理论值之差。3)转换时间:在数字输入端发生满量程码的变化以后,D/A的模拟输出稳定到最终值1/2LSB时,所需要的时间。4)线性误差:实际转换特性与理性转换特性之间的误差。5)动态范围:最大值和最小输出值的范围。1、引线及内部结构DAC0832有20个引脚,按双列直插式排列,8位的D/A转换芯片,内部包含一个T形电阻网络,输出为差动电流信号,外接运算放大器。引脚图如图所示,具体功能如下:D7~D08位数字量输入端。ILE为输入寄存器选通信号,高电平有效。输入寄存器片选信号,低电平有效,它和ILE信号一起来决定是否起作用;IOUT2模拟电流输出2,IOUT2+IOUT1=常数。Rfb反馈电阻引出端。反馈电阻被制作在芯片内,用做外接运算放大器的反馈电阻,它与内部的R-2R电阻相匹配。VREF参考电压输入端,它的范围为-10~+10V。DAC0832芯片内部结构3、DAC0832主要性能指标1)分辨率:82)线性误差:(0.05%~0.2%)FSR(满刻度)3)转换时间:1μs4)功耗:20mW4、工作方式及线路连接DAC0832内部包括两级锁存器:第一级是8位的数据输入寄存器,由控制信号ILE、CS*、WR1*控制;第二级是8位的DAC寄存器,由控制信号WR2*和XFER*控制。这两个寄存器,可以工作在直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。如果工作在直通方式,则没有锁存功能:如果工作在缓冲方式,则有一级或二级锁存能力。1)单缓冲方式2)双缓冲方式DAC0832工作于双缓冲方式的连接电路图如图所示。CPU对0832进行两步操作,第一步将数据输入输入寄存器,第二步将输入寄存器的数据输入DAC寄存器。这两条输出指令所用的地址不同。MOVAL,DATAMOVDX,PORT1OUTDX,ALMOVDX,PORT2OUTDX,ALHLT单极性工作双极性输出1、信号源编程改变0832输入的数字量,在VOUT产生锯齿波、三角波、方波。设DAC的输入寄存器的地址为FFF0H。2、工业控制器常用于调速系统和伺服控制系统中的电机转速控制。MOVDX,0FFF0HMOVAL,00HL1:OUTDX,ALINCALJN