第2章智能仪器模拟量输入/输出通道第2章智能仪器模拟量输入/输出通道2.1模拟量输入通道二、A／D转换器的技术指标二、A／D转换器的技术指标2.1.1A／D转换器概述2.1.1A／D转换器概述转换精度转换精度指标通常由以下分项误差有组成：①偏移误差：是指输出为零时，输入不为零的值，所以有时又称零点误差。偏移误差可以通过在A/D转换器的外部加接调节电位器，将偏移误差调至最小。②满刻度误差：又称增益误差，它是指A/D转换器满刻度时输出的代码所对应的实际输入电压值与理想输入电压值之差，满刻度误差一般是由参考电压、放大器放大倍数、电阻网络误差等引起。满刻度误差可以通过外部电路来修正。③非线性误差：是指实际转移函数与理想直线的最大偏移。非线性误差不包括量化误差，偏移误差和满刻度误差。④微分非线性误差：是指转换器实际阶梯电压与理想阶梯电压(1LSB)之间的差值。为保证A/D转换器的单调性能，A/D转换器的微分非线性误差一般不大于1LSB。非线性误差和微分非线性误差在使用中很难进行调整。2.1.1A／D转换器概述2.1.1A／D转换器概述三、A／D转换器的分类2.1.2逐次比较式A／D转换器与计算机接口二、ADC0809芯片及其接口二、ADC0809芯片及其接口二、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结合下图所示的ADC0809与8031的接口电路，给出查询、等待定时和中断这三种方式下的转换程序。转换程序的功能是将由IN0端输入的模拟电压转换为对应的数字量，然后再存入8031内部RAM的30H单元中。a．查询方式MOVDPTR，#0FEF8H;指出IN0通道地址MOVA，#00HMOVX＠DPTR，A;启动IN0通道转换MOVR2，#20HDLY：DJNZR2，DLY；延时，等待EOC变低WAIT：JBP3.3，WAIT；查询，等待EOC变高MOVXA，＠DPTRMOV30H，A；结果存30Hc．中断方式（主程序）MAIN：SETBIT1；选边沿触发SETBEX1；允许中断SETBEA；打开中断MOVDPTR，#0FEF8HMOVA，#00H；启动A／D转换MOVX@DPTR，A……；执行其他任务三、AD574芯片及其接口CS：片选信号，低电平有效。CE：片使能信号，高电平有效。R/C：读/启动转换信号，高时读A/D转换结果，低时启动A/D转换。12/8：输出数据长度控制信号，高为12位，低为8位。A0：A0有两种含义：当R/C为低时，A0为高，启动8位A/D转换；A0为低，启动12位A/D转换。当R/C为高时，A0为高，输出低4位数据；A0低，输出高8位数据。三、AD574芯片及其接口图中STS可有三种接法以对应三种控制方式：如果STS空着，单片机只能采取延时等待方式，在启动转换后，延时25μs以上时间，再读入A／D转换结果,本例采用延时等待方式，其对应控制程序清单如下：2.1.3积分式A／D转换器与计算机接口2.1.3积分式A／D转换器与计算机接口2.1.3积分式A／D转换器与计算机接口3．定值积分阶段T2：在t2时刻令S1断开的同时，使与Ui极性相反的基准电压接入积分器。本例设Ui为正值，则令S3闭合，于是积分器开始对基准电压UR定值积分，积分器输出从U01值向零电平斜变，同时，计数器也重新从零计数，当积分输出达到零电平时刻（即t3），比较器翻转，此时控制电路令计数器关门，计数器保留的计数值为N2。定值积分阶段T2结束时，积分器输出电平为零，则有2.2）数学推导N2T02.1.3积分式A／D转换器与计算机接口一、双积分式A／D转换器原理概述一、双积分式A／D转换器原理概述1、速度较慢，一般情况下每秒转换几次，最快每秒20余次。2、积分器和比较器的失调偏移不能在两次积分中抵消，会造成较大的转换误差。2.1.3积分式A／D转换器与计算机接口1、采用微处理器直接实现对双积分式A／D转换器全部转换过程的控制；2、采用含有逻辑控制电路的单片式双积分式A／D转换器芯片，其接口的任务主要是在双积分A／D转换结束之后读取结果。2.1.3积分式A／D转换器与计算机接口三、MC14433A／D芯片及其接口MC14433转换结果以BCD码形式，分时按千、百、十、个位由Q0～Q3端送去，相应的位选通信号由DS1～DS4提供。每个选通脉冲宽度为18个时钟周期，相邻选通脉冲之间的间隔为2个时钟周期。MC14433模拟部分电路如图所示。缓冲器A1接成电压跟随器形式，以提高A/D转换器输入阻抗；A2与外接R1和C1构成积分器；A3为比较器，完成“0”电平检出。由于运放A1，