【2017年整理】单片机PPT7.ppt

应用系统结构框图，各环节的功能说明如下： 传感器：将输入的待测非电量信号（例如：温度信号）转换为电信号；也可以是电量传感器 调理电路：将传感器输出的电信号进行调理放大，转换成适合A/D转换器输入的信号； A/D转换器：将模拟信号转换为数字信号，送入CPU系统； CPU系统：对信号进行分析处理并显示结果。 ADC0809通道地址选择表 举例 送恒定直流0V 输出数字量00H 送恒定直流5.1V 输出数字量FFH 送恒定直流1V 1V/X=5.1/255 输出数字量X=50=32H 送恒定直流2.01V 2.01V/X=5.1/255 输出数字量X=100~100.5=64H~65H 信号采样 如果用A/D转换实现正弦波的采样。 采样定理：从信号处理的角度来看，此采样定理描述了两个过程：其一是采样，这一过程将连续时间信号转换为离散时间信号；其二是信号的重建，这一过程离散信号还原成连续信号。 提高采样频率，使之达到最高信号频率的两倍以上； 注：实际上采样点越多越好。 数据采集 作用：连续量的离散化（时间）和量子化（幅值） 4.9.1 连续量的离散化 连续量的量子化 连续量的离散化和量子化 采样保持电路 1. 采样保持器概述 连续量VX(t)转变为时间序列值VX(nT) 。 采样保持器的结构 采样保持电路通常由保持电容器，输入输出缓冲放大器，逻辑输入控制的开关电路等组成。 多通道数据采集系统的几种结构形式 每个通道都有各自独自的采样保持器与A/D转换器，这种结构形式可以对各通道输入信号进行同步、高速数据采集。 各通道有各自独立的采样保持器，但公用一个A/D转换器。通过多路开关分，对各路信号分时进行A/D转换。能够实现多路信号的同步采集，但采集速度稍慢。 各通道公用一个采样保持器和A/D转换器。工作时，通过多路开关将各路信号分时切换，输入到公用的采样保持器中，实现多路信号的分时采集，而非同步采集。并且采集速度最慢。优点是节省硬件成本，适于对采集速度要求不高的应用场合。 7.2 模拟输出量通道的接口 D/A转换器输入的是数字量，经转换后输出的是模拟量。 按输入的二进制数的位数分类，有八位、十位、十二位和十六位等。 按输出是电流还是电压分类，分为电压输出器件和电流输出器件。 1、 D/A转换器主要性能指标 分辩率。数/模转换的分辩率是指最小输出电压(对应的输入二进制数为1)与最大输出电压(对应的输入二进制数的所有位全为1)之比。 例如8位数的分辨率为1/255≈1/256 ≈ 0.004，10位数分辨率为1/1023，约等于0.001。由此可见数字量位数越多，分辨率也就越高。分辨率也可用数字输入信号的位数表示，有8位、10位、12位等。 1、D/A转换器主要性能指标 建立时间。也称稳定时间，它是指从数字量输入到建立稳定的输出电流的时间，是描述D/A转换速率的一个重要参数。 转换精度。由于转换器内部的误差等原因，当送一个确定的数字量给DAC后，它的实际输出值与该数值应产生的理想输出值之间会有一定的误差，它就是D/A转换器的精度。 7.2.1 0832 D/A转换与接口设计 1、0832D/A管脚功能  2、 DAC0832引脚的功能 DI7～DI0 ：8位的数据输入端，DI7为最高位。 IOUT1 ：模拟电流输出端1， IOUT2 ：模拟电流输出端2， RFB：反馈电阻引出端， VREF ：参考电压输入端，此端可接一个正电压，也可接一个负电压，它决定0至255的数字量转化出来的模拟量电压值的幅度，VREF范围为(+10～-10)V。 VCC：芯片供电电压，范围为(+5～15)V。 AGND：模拟量地，即模拟电路接地端。 DGND：数字量地。 2、 DAC0832引脚的功能 ILE为数据输入锁存使能，高电平有效 /LE1：输入寄存器锁存端。在ILE＝1的条件下，/CS＋/WR1＝0有效时，输入寄存器数据输入；否则数据锁存 /LE2为DAC寄存器的锁存端。当/WR2＋/XFER=0有效时，DAC寄存器数据输入，无效时时数据锁存 DAC寄存器锁存保证了D/A在转换时的D7～D0保持不变。 所有的输入控制逻辑均与TTL电平兼容。 1） 双缓冲器方式 D/A转换器的双缓冲方式可以使两路或多路并行D/A转换器同时输出模拟量。