第5章MCS-51单片机的输入输出通道接口VIP专享VIP免费

1第5章输入输出通道接口技术5.1输入输出通道概述5.2D/A转换器及接口技术5.3A/D转换器及接口技术2第5章输入/输出通道接口第5章输入输出通道接口技术主要内容：输入/输出通道的组成与配置，A/D、D/A转换器及其接口技术。通过本章的学习，了解模拟输入/输出通道设计的基本原理和方法，掌握常用A/D、D/A芯片及其与MCS-51单片机的接口电路与程序设计。重点和难点:不同方式的A/D、D/A芯片与MCS-51的接口及其程序设计。3第5章输入/输出通道接口5.2D/A转换器及接口技术数/模转换就是将数字量转换成与它成正比的模拟量。例如：对于0～5V的直流电压，计算机用8位数字量描述最小值（00000000）B=0对应0V，最大值（11111111）B=255对应5V，中间值（01111111）B=127对应2.5V等等。D/A的任务是接收到一个数字量后，给出一个相应的电压。比如收到（00111111）B，应给出幅度为1.25V的电压。4第5章输入/输出通道接口5.2.1D/A转换器性能指标（1）分辨率：指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，即相邻两个二进制码对应的输出电压之差称为D/A转换器的分辨率。（2）精度：指D/A转换器的实际输出与理论值之间的误差，它以满量程的百分数或最低有效位的分数形式表示。（3）转换时间：从D/A转换器输入的数字量发生变化开始，到其输出模拟量达到相应的稳定值所需要的时间。（4）线性误差：D/A的实际转换特性（各数字输入值所对应的各模拟输出值之间的连线）与理想的转换特性之间的偏差就是D/A的线性误差。5第5章输入/输出通道接口5.2.3并行输入D/A芯片及接口技术并行输入D/A转换芯片——DAC0832DAC0832是NS公司生产的DAC0830系列产品中的一种8位CMOS数模转换芯片，其特点如下：①8位并行D/A转换；②片内二级数据锁存，提供数据输入双缓冲、单缓冲、直通三种工作方式；③电流输出型芯片(需外接运放),电流稳定时间为1μs,只需在满量程下调整其线性度；④单电源（+5V～+15V，典型值+5V）供电；⑤具有双缓冲控制输出；⑥参考电压为-10～+10V6第5章输入/输出通道接口DAC0832结构7第5章输入/输出通道接口DAC0832的输出电路DAC0832的输出量是电流，而实际应用中常常需要的是模拟电压。在这种情况下，芯片的输出还需要有将电流转换为电压的电路。Vout＝－(D/2n)×VREF8第5章输入/输出通道接口DAC0832与89C51接口DAC0832可以有三种工作形式：直通、单缓冲、双缓冲。9第5章输入/输出通道接口1)单缓冲工作方式应用将二级寄存器的控制信号并接，输入数据在控制信号作用下（一次控制，一次缓冲），直接打入8位DAC寄存器中并进入8位D/A转换器进行D/A转换。10第5章输入/输出通道接口①产生锯齿波的程序MOVDPTR，#7FFFHMOVA，#00HLOOP:MOVX@DPTR，AINCANOPNOPAJMPLOOP；1/282/283/28254/28255/28011第5章输入/输出通道接口②产生方波的程序MOVDPTR，#7FFFHLOOP:MOVA，#0FFHMOVX@DPTR，AACALLDELAYMOVA,#00HMOVX@DPTR,AACALLDELAYAJMPLOOP12第5章输入/输出通道接口2）双缓冲工作方式应用在多路D/A转换的情况下，若要求同步转换输出，必须采用双缓冲方式。DAC0832采用双缓冲方式时，数字量的输入锁存和D/A转换输出是分两步进行的。第一，CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入寄存器中。第二，CPU对所有的D/A转换器发出控制信号，使各路输入寄存器中的数据进入DAC寄存器，实现同步转换输出。13第5章输入/输出通道接口2）双缓冲工作方式应用14第5章输入/输出通道接口2）双缓冲工作方式应用MOVDPTR，#0DFFFHMOVA，#data1MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#7FFFHMOVA，#data2MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#0BFFFHMOVX@DPTR，A15第5章输入/输出通道接口5.3A/D转换器及接口技术计算机只能储存和处理二进制形式的数字量，凡遇到有模拟量的地方，就要进行模拟量向数字量转换，这就是模/数转换问题。将模拟量转换成数字量的过程称为A/D转换，与之有关的接口技术称为前向通道接口技术。因为在单片机应用系统中，常需要将检测到的连续变化的模拟量如温度、压力、流量、速度等转换成数字信号，才能输入到单片机中进行处理，然后再将处理结果的数字量转换成模拟量输出，实现对被控对象的控制。16第5章输入/输出通道接口5.3.1A/D转换...