机械系统微机控制9.ppt
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机械系统微机控制8A/D与D/A接口8.1数模转换D/A接口数模转化(D/A)电路形式常采用T型电阻解码网络,这种结构的四位二进制数的模数转换电路如图所示:由上式和图得运算放大器的输出电压为:有关D/A转换器的技术性能指标3)接口形式D/A转换器与单片机接口方便与否,主要决定于转换器本身是否带数据锁存器。有两类D/A转换器,一类是不带锁存器的,另一类是带锁存器的。对于不带锁存器的D/A转换器,为了保存来自单片机的转换数据,接口时要另加锁存器,因此这类转换器不能直接接在数据总线上,必须通过并行接口和系统连接;而带锁存器的D/A转换器,可以把它看作是一个输出口,因此可直接接在数据总线上,而不需另加锁存器。2.典型D/A转换器DAC0832DAC0832内部结构:引脚信号分为:(1)DI0~DI7为数字量输入信号(2)Iout1、Iout2为模拟量输出信号(3)CS为片选信号(4)WR1、WR2为写入信号(5)ILE为数据锁存允许信号(6)XFER为数据传送控制信号(7)Rfb为反馈信号输入线(8)VCC为电源电压线(9)VRFE为基准电压输入线(10)AGND为模拟地。(11)DGND为数字地。3.DAC0832应用1)直通方式MOVA,#DATAMOVDPTR,#0EFFHMOVX@DPRT,A[例9-4]在图9-37中,该编程输出如图9-38所示的阶梯波。[解]程序如下:MAIN:MOVA,#00H;初值为0MOVDPTR,#0EFFHMOVR0,#0AH;10个台阶NEXT:MOVX@DPTR,ACALLDELAY;1ms延时ADDA,#10;台阶增长10DJNZR0,NEXT;下一个台阶SJMPMAIN;从头开始DELAY:┆;1ms延时程序(略)┆3)双缓冲工作方式双缓冲方式应用举例双缓冲方式用于多路D/A转换系统,以实现多路模拟信号同步输出的目的。[例9-5]例如使用单片机控制X-Y绘图仪。X-Y绘图仪由X、Y两个方向的步进电机驱动,其中一个电机控制绘图笔沿X方向运动,另一个电机控制绘图笔沿Y方向运动,从而绘出图形。因此,对X-Y绘图仪的控制有两点基本要求:一是需要两路D/A转换器分别给X通道和Y通道提供模拟信号,二是两路模拟量要同步输出。机械系统微机控制设X坐标存放在以20H为首的20H个内存单元中,对应的Y坐标存放在40H为首的20H内存单元中。[解]两片DAC的输入寄存器地址分别取7FFFH、0DFFFH,两个DAC寄存器的共同地址是0BFFFH。程序如下:START:MOVR0,#20HMOVR1,#40HMOVR7,#20HNEXT:MOVA,@R0;取X数值MOVDPTR,#7FFFHMOVX@DPTR,A;输入X值给第一片DAC的输入寄存器MOVA,@R1;取Y值MOVDPTR,#0BFFFHMOVX@DPTR,A;输入Y值给第二片DAC的输入寄存器MOVDPTR,#0DFFFHMOVX@DPTR,A;同时启动数/模转换INCR0INCR1DJNZR7,NEXTSJMPSTART8.2模数转换A/D接口通常使用的逐次逼近式典型A/D转换器芯片有:(1)ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D转换器(美国国家半导体公司产品)。(2)ADC0808/0809型8位MOS型A/D转换器。(3)ADC0816/0817。这类产品除输入通道数增加至16个以外,其它性能与ADC0808/0809型基本相同。逐次逼近A/D转换原理:这种转化器是以DA转化器为基础,加上比较器、逐次逼近寄存器、置数选择逻辑电路以及时钟电路组成。转换原理,首先置数选择逻辑电路给逐次逼近寄存器最高位置1,然后由比较器给出结果逐次逼近修改,最后逐次逼近寄存器的内容就是转化后的数字量输出。ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器,CMOS工艺。1.ADC0809内部逻辑结构及引脚1)输入输入为8个可选通的模拟量IN0~IN7。至于ADC转换器接收用哪一路输入由地址A、B、C控制8路模拟开关实现。2)模/数转换8位A/D转换器可将输入的模拟量转化为8位数字信号。模/数转换开启时刻有SRART端控制。3)输出A/D转换器转换的数字量锁存在三态输出锁存器中,当模数转换结束时同时发出EOC信号。3、8路模拟开关的三位地址选通编码表(1)IN0~IN7为8路模拟量输入引脚。(2)D0~D7为数据输出线(3)A、B、C为通路选择输入线。(4)ALE为地址锁存信号(5)START为转换启动信号。(6)OE为输出允许信号