第4講 輸入輸出通道

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 1第第4講講 過(guò)程通道與人機(jī)接口過(guò)程通道與人機(jī)接口 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)2 計(jì)算機(jī)和操作人員之間常常需要互通計(jì)算機(jī)和操作人員之間常常需要互通信息信息 ，為此計(jì)算機(jī)和操作人員之間應(yīng)設(shè)置顯示器，為此計(jì)算機(jī)和操作人員之間應(yīng)設(shè)置顯示器和操作器，其中一種是和操作器，其中一種是CRT顯示器和鍵盤(pán)，另外顯示器和鍵盤(pán)，另外一種是針對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的操一種是針對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的操作控制臺(tái)等。通常把上述兩類(lèi)設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)為人機(jī)接作控制臺(tái)等。通常把上述兩類(lèi)設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)為人機(jī)接口?？凇?作用：顯示生產(chǎn)過(guò)程的狀況；供操作人員操作；作用：顯示生產(chǎn)過(guò)程的狀況；供操作人員操作；三是顯示操作結(jié)果。三

2、是顯示操作結(jié)果。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)3本講主要內(nèi)容1.1.模擬量輸入通道模擬量輸入通道2.2.模擬量輸出通道模擬量輸出通道3.3.數(shù)字量輸入輸出通道數(shù)字量輸入輸出通道4.4.人機(jī)接口人機(jī)接口AI通道的作用：通道的作用： 將前端采集的將前端采集的模擬信號(hào)模擬信號(hào)的的轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接計(jì)算機(jī)能夠接收的收的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)幾個(gè)概念：幾個(gè)概念：1.模擬信號(hào)的常用規(guī)格：模擬信號(hào)的常用規(guī)格：15v電壓信號(hào)：易受干擾，常用于儀表中電壓信號(hào)：易受干擾，常用于儀表中420mA電流信號(hào)：抗干擾性好，常用于信號(hào)傳輸電流信號(hào)：抗干擾性好，常用于信號(hào)傳輸2.阻抗匹配：阻抗匹配：信號(hào)源輸出最大功率

3、的條件：輸出阻抗信號(hào)源輸出最大功率的條件：輸出阻抗=輸入阻抗，即阻抗匹配輸入阻抗，即阻抗匹配高阻抗匹配：電壓信號(hào)高阻抗匹配：電壓信號(hào)低阻抗匹配：電流信號(hào)低阻抗匹配：電流信號(hào)3.理想的壓流源的特點(diǎn)：理想的壓流源的特點(diǎn)：理想電壓源：內(nèi)阻理想電壓源：內(nèi)阻為為0理想電流源：內(nèi)阻理想電流源：內(nèi)阻無(wú)窮大無(wú)窮大計(jì)算機(jī)控制技術(shù)5模擬量輸入通道（A/D接口）的組成 模擬量輸入通道的組成模擬量輸入通道的組成 傳感變送器傳感變送器 輸入信號(hào)調(diào)理電路輸入信號(hào)調(diào)理電路 多路模擬切換開(kāi)關(guān)多路模擬切換開(kāi)關(guān) 前置放大器前置放大器 采樣保持器采樣保持器 控制電路等控制電路等4.1 模擬量輸入通道模擬量輸入通道計(jì)算機(jī)控制技術(shù)6一

4、、輸入信號(hào)調(diào)理一、輸入信號(hào)調(diào)理作用：濾波、作用：濾波、I/V變換、信號(hào)放大或衰減及量程轉(zhuǎn)換和非線(xiàn)性變換、信號(hào)放大或衰減及量程轉(zhuǎn)換和非線(xiàn)性補(bǔ)償補(bǔ)償1.信號(hào)濾波（模擬濾波器）信號(hào)濾波（模擬濾波器）（1）無(wú)源濾波電路）無(wú)源濾波電路主要元件：主要元件：R、L、C低通（低通（LPF）、高通（）、高通（HPF）、帶通（）、帶通（BPF）和帶阻（）和帶阻（BEF）特點(diǎn)：成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單特點(diǎn)：成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單R CCRUiUo無(wú)源帶通濾波Ui無(wú)源帶阻濾波RRR/2CC/2C/2計(jì)算機(jī)控制技術(shù) R1DCR2無(wú)源I/V變換（2）有源濾波電路）有源濾波電路主要元件：集成運(yùn)放、主要元件：集成運(yùn)放、R、C特點(diǎn)：不用電感

5、，體積小，重量輕特點(diǎn)：不用電感，體積小，重量輕 品質(zhì)因數(shù)高品質(zhì)因數(shù)高 可以實(shí)現(xiàn)低頻濾波可以實(shí)現(xiàn)低頻濾波2. I/V變換變換作用：講作用：講I變換成可以被變換成可以被A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器是轉(zhuǎn)換的換器是轉(zhuǎn)換的V（1）無(wú)源）無(wú)源I/V變換變換 電路結(jié)構(gòu)：電路結(jié)構(gòu)： 轉(zhuǎn)換電阻轉(zhuǎn)換電阻R2、濾波電路、濾波電路(R1、C)和穩(wěn)壓二極管和穩(wěn)壓二極管(D)無(wú)源無(wú)源I/V變換：變換：對(duì)于對(duì)于010mA輸入信號(hào)，可取輸入信號(hào)，可取R1=100，R2=500，且，且R2為精為精密電阻，這樣當(dāng)密電阻，這樣當(dāng)I為為010mA電電流時(shí)，輸出的流時(shí)，輸出的V為為05V；對(duì)于；對(duì)于420mA輸入信號(hào)，可取輸入信號(hào)，可取R1=100

6、，R2=250，且，且R2為精為精密電阻，這樣當(dāng)輸入的電流為密電阻，這樣當(dāng)輸入的電流為420mA時(shí)，輸出的時(shí)，輸出的V為為15V。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)R1R2R3R4R5R6CA1A2IUo有源I/V變換（2）有源）有源I/V變換變換該同相放大電路的放大倍數(shù)該同相放大電路的放大倍數(shù)為：為： A=1+R4/R3若取若取R3=100K，R4=150K，R1=200，則，則010mA輸入對(duì)應(yīng)于輸入對(duì)應(yīng)于05V的電壓輸出。若取的電壓輸出。若取R3=100K，R4=25K，R1=200，則，則420mA輸入輸入對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于15V的電壓輸出。的電壓輸出。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)3.量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換：軟件量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換：軟件+

7、程控放大器程控放大器4.非線(xiàn)性補(bǔ)償：軟件實(shí)現(xiàn)非線(xiàn)性補(bǔ)償：軟件實(shí)現(xiàn)二、多路開(kāi)關(guān)二、多路開(kāi)關(guān)1.功能：功能： 在在CPU控制下實(shí)現(xiàn)輸入信控制下實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的號(hào)的N選選12.常用芯片：常用芯片： CD4051 雙向雙向 單端單端 8路路 CD4052 單向單向 雙端雙端 4路路 AD7506 單向單向 單端單端 16路路3.連接方式：連接方式：?jiǎn)味溯斎牒碗p端差動(dòng)輸入單端輸入和雙端差動(dòng)輸入U(xiǎn)iUoUcm單端輸入方式UiUo差動(dòng)輸入方式Ucm信號(hào)地模擬地計(jì)算機(jī)控制技術(shù)1.功能：將模擬輸入小信號(hào)放大到功能：將模擬輸入小信號(hào)放大到A/D轉(zhuǎn)換的量程范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換的量程范圍內(nèi)2.電路結(jié)構(gòu)：運(yùn)放電路結(jié)構(gòu)：運(yùn)放由于現(xiàn)在

8、的變送器大都送出標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)，所以前置放大器由于現(xiàn)在的變送器大都送出標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)，所以前置放大器不常用！不常用！四、采樣保持器四、采樣保持器2.零階保持器：外推公式零階保持器：外推公式 fn(t)=f(nT) nTt(n+1)T 傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)： 1( )TSeG SS1.功能：功能： 采樣：將采樣：將連續(xù)的連續(xù)的模擬信號(hào)模擬信號(hào)變成變成離散的離散的模擬信號(hào)模擬信號(hào) 保持：將采樣后的保持：將采樣后的離散離散模擬信號(hào)模擬信號(hào)維持維持A/D轉(zhuǎn)換所需的足轉(zhuǎn)換所需的足夠長(zhǎng)的時(shí)間夠長(zhǎng)的時(shí)間三、前置放大器三、前置放大器計(jì)算機(jī)控制技術(shù)3.零階采樣保持器零階采樣保持器ViVoKCh-+-A1A2A1：輸入

9、緩沖器：輸入緩沖器A2：輸出緩沖器：輸出緩沖器K：采樣開(kāi)關(guān)：采樣開(kāi)關(guān)Ch：保持電容：保持電容工作過(guò)程：工作過(guò)程：K閉合閉合Ch快速充電快速充電Vo=Vi K打開(kāi)打開(kāi)VO保持采樣時(shí)的保持采樣時(shí)的Vi不變不變進(jìn)入保持階段進(jìn)入保持階段 啟動(dòng)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換特點(diǎn)：低通、相位滯后、時(shí)間滯后特點(diǎn)：低通、相位滯后、時(shí)間滯后4.香農(nóng)采樣定理香農(nóng)采樣定理計(jì)算機(jī)控制技術(shù)12五、五、 A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換器是用來(lái)通過(guò)一定的電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。轉(zhuǎn)換器是用來(lái)通過(guò)一定的電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。 模擬量可以是電壓、電流等電信號(hào)，也可以是壓力、溫度、模擬量可以是電壓、電流等電信號(hào)，也可以是壓力、溫度、濕度、位

10、移、聲音等非電信號(hào)。但在濕度、位移、聲音等非電信號(hào)。但在A/D轉(zhuǎn)換前，轉(zhuǎn)換前，輸入到輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)必須轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)必須經(jīng)各種傳感器把各種物理量經(jīng)各種傳感器把各種物理量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)換成電壓信號(hào)。 A/D轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字信號(hào)可以有轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字信號(hào)可以有8位、位、10位、位、12位和位和16位等。位等。A/DA/D轉(zhuǎn)換的一般步驟：采樣轉(zhuǎn)換的一般步驟：采樣保持保持量化量化編碼編碼 采樣保持器采樣保持器 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)控制技術(shù)13方法：并聯(lián)比較法、逐次逼近法方法：并聯(lián)比較法、逐次逼近法 、雙積分法和電壓頻率、雙積分法和電壓頻率轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換法法（1）并聯(lián)比較法：）并聯(lián)比

11、較法：編碼和鎖存1 14 4U Ur rUiR/2R RR RR RR RR RR RR R/ /2 2CLOCKD0D1D2U Ur r3 3U Ur r5 5U Ur r7 7U Ur r9 9U Ur r1 11 1U Ur r1 13 3U Ur rU Ur r：基準(zhǔn)電壓；：基準(zhǔn)電壓；U Ui i：待轉(zhuǎn)換模擬電壓：待轉(zhuǎn)換模擬電壓量量D0/D1/D2D0/D1/D2：轉(zhuǎn)換后的：轉(zhuǎn)換后的3 3位數(shù)字量位數(shù)字量工作過(guò)程：工作過(guò)程：輸入電壓輸入電壓U Ui i同時(shí)同時(shí)和和7 7個(gè)參考電壓個(gè)參考電壓K Ki iU Ur r/14/14比較比較，結(jié)果為一組（，結(jié)果為一組（7 7個(gè)）個(gè)）0 0，1

12、1的組合，的組合，將其編碼后變?yōu)椋▽⑵渚幋a后變?yōu)椋―0，D1，D2）特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、抗干擾性差、轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、抗干擾性差、轉(zhuǎn)換速度快（是各種換速度快（是各種A/DA/D中速度最快的）中速度最快的）適用場(chǎng)合：適用場(chǎng)合：雷達(dá)、數(shù)字通訊、視頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)雷達(dá)、數(shù)字通訊、視頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)14（2）逐次逼近法）逐次逼近法圖圖4.21 逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器原轉(zhuǎn)換器原理框圖理框圖工作過(guò)程：工作過(guò)程：二分搜索，反饋比較，逐次逼近二分搜索，反饋比較，逐次逼近從最高位逐位試探其從最高位逐位試探其0,10,1值值在在CPUCPU發(fā)出的發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)作用啟動(dòng)信號(hào)作用下下控

13、制控制邏輯電路邏輯電路先令先令D DN-1N-1=1=1，其余位為零，其余位為零，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)D/AD/A變換器變換器，得到參考電壓得到參考電壓V V0 0，與待轉(zhuǎn)換的模擬電壓與待轉(zhuǎn)換的模擬電壓V Vi i經(jīng)經(jīng)比較器比較器比較大小后，即可確定的實(shí)際比較大小后，即可確定的實(shí)際0 0，1 1取值。然后再用同樣的方法獲得取值。然后再用同樣的方法獲得其他各位的其他各位的0 0，1 1狀態(tài)，狀態(tài)，結(jié)果逐位結(jié)果逐位存入逐次逼近寄存器中存入逐次逼近寄存器中，A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換結(jié)束后結(jié)束后，在，在CPUCPU控制控制下，由下，由緩沖寄緩沖寄存器存器輸出。輸出。特點(diǎn)：特點(diǎn)：屬于中速的屬于中速的A/DA/D轉(zhuǎn)換器；

14、電路簡(jiǎn)單成本低轉(zhuǎn)換器；電路簡(jiǎn)單成本低適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合：工業(yè)多通道單片機(jī)控制系統(tǒng)和音頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)工業(yè)多通道單片機(jī)控制系統(tǒng)和音頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)15（3）雙積分式雙積分式工作過(guò)程：工作過(guò)程：1 1）休止階段：控制電路發(fā)）休止階段：控制電路發(fā)出復(fù)位指令出復(fù)位指令計(jì)數(shù)器清零、計(jì)數(shù)器清零、電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、積分器輸入電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、積分器輸入輸出均為零輸出均為零2 2）第一次積分：接通）第一次積分：接通 積分器從零積分器從零開(kāi)始對(duì)開(kāi)始對(duì)C C積分進(jìn)行積分進(jìn)行固定時(shí)長(zhǎng)固定時(shí)長(zhǎng)（計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出（計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出T T1 1=2=2N NT Tc c）的的正向積分正向積分3 3）第二次積分：接通參考電）

15、第二次積分：接通參考電壓壓V Vrefref 積分器對(duì)積分器對(duì)C C積分進(jìn)行積分進(jìn)行反向積分，直至積分器輸出為反向積分，直至積分器輸出為零，記錄所需時(shí)間零，記錄所需時(shí)間T T2 2=NT=NTC C4 4）量化：）量化：兩次積分時(shí)間之比兩次積分時(shí)間之比ViVi越大，反向積分時(shí)越大，反向積分時(shí)間越長(zhǎng)間越長(zhǎng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)16 第一次積分后：第一次積分后：UB=-ViT1/RC，其中，其中T1=2NTC第二次積分后：第二次積分后：UB=-ViT1/RC+VrefT2/RC=0，其中，其中T2=XTC得到數(shù)字量：得到數(shù)字量：X=2NVi/Vref特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）精度高，抗干擾能力強(qiáng)，速度慢，適用于

16、低速場(chǎng)合）精度高，抗干擾能力強(qiáng)，速度慢，適用于低速場(chǎng)合2 2）計(jì)數(shù)器的位數(shù)決定）計(jì)數(shù)器的位數(shù)決定A/DA/D的位數(shù)的位數(shù)3 3）只有）只有V Vref與與V Vi極性相反，且其絕對(duì)值大于極性相反，且其絕對(duì)值大于V Vi的絕對(duì)值時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的絕對(duì)值時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果才正確才正確適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合：低速設(shè)備，如數(shù)字儀表低速設(shè)備，如數(shù)字儀表計(jì)算機(jī)控制技術(shù)17（4）電壓頻率轉(zhuǎn)換法電壓頻率轉(zhuǎn)換法計(jì)算機(jī)控制技術(shù)181 1）分辨率：使輸出數(shù)字量的最低位狀態(tài)改變，所需要的模擬輸入）分辨率：使輸出數(shù)字量的最低位狀態(tài)改變，所需要的模擬輸入量的變化量量的變化量一般用轉(zhuǎn)換字長(zhǎng)一般用轉(zhuǎn)換字長(zhǎng)NN代替代替2 2）穩(wěn)定時(shí)間（又稱(chēng)轉(zhuǎn)

17、換時(shí)間）穩(wěn)定時(shí)間（又稱(chēng)轉(zhuǎn)換時(shí)間）并聯(lián)比較式：幾十納秒并聯(lián)比較式：幾十納秒逐次逼近式：幾十微秒逐次逼近式：幾十微秒雙積分式：幾百毫秒雙積分式：幾百毫秒3 3）量程：）量程：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)19計(jì)算機(jī)控制技術(shù)203）轉(zhuǎn)換狀態(tài)顯示：）轉(zhuǎn)換狀態(tài)顯示：EOC輸出輸出低電低電平平，指示，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行 EOC變變?yōu)闉楦唠娖礁唠娖?，指示，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束轉(zhuǎn)換結(jié)束。此此時(shí)，數(shù)據(jù)已保存到時(shí)，數(shù)據(jù)已保存到8位三態(tài)輸出鎖位三態(tài)輸出鎖存器中存器中。4）讀數(shù)據(jù)：）讀數(shù)據(jù)：CPU使使OE信號(hào)信號(hào)為為高高電平電平，讀出數(shù)字量送到，讀出數(shù)字量送到CPU。1）通道選擇：）通道選擇：CPU設(shè)置設(shè)置ADDA、ADDB

18、、ADDC的組合的組合 CPU提供給提供給ALE端有效端有效信號(hào)（正脈沖信號(hào)），使被選信號(hào)經(jīng)選信號(hào)（正脈沖信號(hào)），使被選信號(hào)經(jīng)選擇開(kāi)關(guān)到達(dá)比較器的輸入端；擇開(kāi)關(guān)到達(dá)比較器的輸入端；2）啟動(dòng)）啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換：使轉(zhuǎn)換：使START端接受一正端接受一正脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)，START的的上升沿上升沿將逐次逼近將逐次逼近寄存器寄存器復(fù)位復(fù)位，下降沿啟動(dòng)下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換；計(jì)算機(jī)控制技術(shù)211 1）查詢(xún)法）查詢(xún)法 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :接口電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。接口電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：A/DA/D轉(zhuǎn)換期間獨(dú)占轉(zhuǎn)換期間獨(dú)占CPUCPU，致使，致使CPUCPU運(yùn)行效率降低。運(yùn)行效率降低。2 2）定時(shí)法）定時(shí)法

19、優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :接口電路設(shè)計(jì)比查詢(xún)法簡(jiǎn)單，不必讀取接口電路設(shè)計(jì)比查詢(xún)法簡(jiǎn)單，不必讀取EOCEOC的狀態(tài)。的狀態(tài)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：A/DA/D轉(zhuǎn)換期間獨(dú)占轉(zhuǎn)換期間獨(dú)占CPUCPU，致使，致使CPUCPU運(yùn)行效率降低；另運(yùn)行效率降低；另外還必須知道外還必須知道A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間。轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間。3 3）中斷法）中斷法 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：A/DA/D轉(zhuǎn)換期間轉(zhuǎn)換期間CPUCPU可以處理其它的程序，提高可以處理其它的程序，提高CPUCPU的的運(yùn)行效率。運(yùn)行效率。 缺點(diǎn)：接口電路復(fù)雜缺點(diǎn)：接口電路復(fù)雜 CPUCPU讀讀A/DA/D的方法的方法計(jì)算機(jī)控制技術(shù)22 ADC0809 ADC0809的接口電路

20、的接口電路例例1：如左圖，編寫(xiě)：如左圖，編寫(xiě)一段輪流從一段輪流從IN0IN7采集采集8路模擬信號(hào)，路模擬信號(hào)，并把采集到的數(shù)字量并把采集到的數(shù)字量存入存入0100開(kāi)始的開(kāi)始的8個(gè)單元內(nèi)的程序。個(gè)單元內(nèi)的程序。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)23AD574是美國(guó)模擬器件公司的產(chǎn)品，是較先進(jìn)的高集成度、低價(jià)格的是美國(guó)模擬器件公司的產(chǎn)品，是較先進(jìn)的高集成度、低價(jià)格的逐次逼近式轉(zhuǎn)換器，是逐次逼近式轉(zhuǎn)換器，是一路一路A/D，其模擬量輸入，其模擬量輸入20VIN和和10VIN不能分開(kāi)不能分開(kāi)采樣，可以是雙極性或者單極性。采樣，可以是雙極性或者單極性。AD574由兩片大規(guī)模集成電路構(gòu)成。一片為由兩片大規(guī)模集成電路構(gòu)成。一片為

21、D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器AD565，另一，另一片集成了逐次逼近寄存器片集成了逐次逼近寄存器SAR、轉(zhuǎn)換控制電路、時(shí)鐘電路、總線(xiàn)接口、轉(zhuǎn)換控制電路、時(shí)鐘電路、總線(xiàn)接口電路和高分辨比較器電路。電路和高分辨比較器電路。引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明12/8：數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)輸出輸出方式選擇信號(hào)。高電平時(shí)輸出方式選擇信號(hào)。高電平時(shí)輸出12位數(shù)據(jù)，低電平時(shí)與位數(shù)據(jù)，低電平時(shí)與A0信號(hào)配合輸出高信號(hào)配合輸出高8位或低位或低4位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。不能用不能用TTL電平控制，必須直接電平控制，必須直接接至接至5V（12位一次并行輸出）或數(shù)字地（位一次并行輸出）或數(shù)字地（12位分兩次輸出）。位分兩次輸出）。注意：該信號(hào)只在數(shù)據(jù)輸出時(shí)

22、有用，與轉(zhuǎn)換狀態(tài)無(wú)關(guān)！注意：該信號(hào)只在數(shù)據(jù)輸出時(shí)有用，與轉(zhuǎn)換狀態(tài)無(wú)關(guān)！A0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇控制信號(hào)。在：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇控制信號(hào)。在轉(zhuǎn)換狀態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)，A0為為低電平低電平進(jìn)行進(jìn)行12位轉(zhuǎn)換位轉(zhuǎn)換，A0為為高電平高電平進(jìn)行進(jìn)行8位轉(zhuǎn)換位轉(zhuǎn)換。在。在讀數(shù)狀態(tài)讀數(shù)狀態(tài)，低電平低電平時(shí)，則時(shí)，則輸出輸出高高8位數(shù)據(jù)；高電平位數(shù)據(jù)；高電平時(shí)，則時(shí)，則輸出低輸出低4位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)24 AD574 AD574的工作過(guò)程的工作過(guò)程CE、/CS：片選信號(hào)：片選信號(hào)R/C：讀、啟動(dòng)控制信號(hào)。：讀、啟動(dòng)控制信號(hào)。高電平高電平輸出輸出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)，低電平低電平啟動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換。STS：狀態(tài)輸出信號(hào)。：狀

23、態(tài)輸出信號(hào)。高電平高電平，表示，表示正在轉(zhuǎn)換正在轉(zhuǎn)換；25微秒后微秒后為低電為低電平平，表示，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束轉(zhuǎn)換結(jié)束。BIP0FF：極性選擇。單極性時(shí)，接：極性選擇。單極性時(shí)，接0V；雙極性時(shí)，接；雙極性時(shí)，接10V。10VIN：輸入電壓在：輸入電壓在10V范圍內(nèi)變化時(shí)的模擬信號(hào)輸入端。范圍內(nèi)變化時(shí)的模擬信號(hào)輸入端。20VIN：輸入電壓在：輸入電壓在20V范圍內(nèi)變化時(shí)的模擬信號(hào)輸入端。范圍內(nèi)變化時(shí)的模擬信號(hào)輸入端。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)25 AD574 AD574的接口電路的接口電路 2）輸出數(shù)據(jù)：首先根據(jù)輸出數(shù)據(jù)的方式，確定）輸出數(shù)據(jù)：首先根據(jù)輸出數(shù)據(jù)的方式，確定12/8接高電平還是接接高電平還是接低

24、電平；然后在低電平；然后在CE=1、/CS=0、R/C=1的條件下，確定的條件下，確定A0的電平。的電平。若為若為12位并行輸出，位并行輸出，A0端輸入電平信號(hào)可高可低；若分兩次輸出端輸入電平信號(hào)可高可低；若分兩次輸出12位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)，A0=0，輸出，輸出12位數(shù)據(jù)的高位數(shù)據(jù)的高8位，位，A0=1，輸出，輸出12位數(shù)據(jù)的低位數(shù)據(jù)的低4位。由于位。由于AD574輸出端有三態(tài)緩沖器，所以輸出端有三態(tài)緩沖器，所以D0D11數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)可數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)可直接接在直接接在CPU數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。CE/CSR/C12/8A0工作工作狀態(tài)狀態(tài)0禁止禁止1禁止禁止1000啟動(dòng)啟動(dòng)1212位位轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換1001

25、啟動(dòng)啟動(dòng)8位轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換101接接+5v+5v1212位并行輸出有效位并行輸出有效101接地接地0高高8 8位并行輸出位并行輸出有效101接地接地1低四位并行輸出低四位并行輸出有效計(jì)算機(jī)控制技術(shù)26例例2：如左圖，編寫(xiě)：如左圖，編寫(xiě)一段輪流模擬信號(hào)采一段輪流模擬信號(hào)采集程序，將采集到的集程序，將采集到的數(shù)字量存入數(shù)字量存入0100單元內(nèi)的程序。單元內(nèi)的程序。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)27主要采用光電耦合器主要采用光電耦合器計(jì)算機(jī)控制技術(shù)284.2 模擬量輸出通道模擬量輸出通道 本節(jié)主要內(nèi)容D/A轉(zhuǎn)換器原理轉(zhuǎn)換器原理D/A轉(zhuǎn)換器芯片及接口電路轉(zhuǎn)換器芯片及接口電路 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出轉(zhuǎn)換器的輸出 D/A轉(zhuǎn)換器接口

26、的隔離技術(shù)轉(zhuǎn)換器接口的隔離技術(shù) D/A轉(zhuǎn)換模板的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換模板的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì) AO通道的作用：通道的作用：將將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量并且并且保持保持到到下一個(gè)控制信號(hào)來(lái)到時(shí)，下一個(gè)控制信號(hào)來(lái)到時(shí)，即實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的重構(gòu)。即實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的重構(gòu)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)29 通道通道n通道通道1PC總線(xiàn)總線(xiàn)D/AD/AV/I變換、自動(dòng)手動(dòng)變換、自動(dòng)手動(dòng)切換切換V/I變換、自動(dòng)手動(dòng)變換、自動(dòng)手動(dòng)切換切換接接口口通道通道1通道通道n通道通道1PC總線(xiàn)總線(xiàn)D/AV/I變換、自動(dòng)手動(dòng)變換、自動(dòng)手動(dòng)切換切換V/I變換、自動(dòng)手動(dòng)變換、自動(dòng)手動(dòng)切換切換接接口口反反多多路路開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)多多D/A結(jié)構(gòu)（數(shù)字結(jié)構(gòu)（數(shù)

27、字量保持器）量保持器）共享共享D/A結(jié)構(gòu)（模擬結(jié)構(gòu)（模擬量保持器）量保持器）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)30一、一、D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器1.基本原理：基本原理：D/A輸入的輸入的n位數(shù)字量可以表示為：位數(shù)字量可以表示為：Din=D0，D1，,Di, ,Dn 通過(guò)通過(guò)加權(quán)求和加權(quán)求和即可得到模擬輸出量：即可得到模擬輸出量： Aout=2N*DinT，其中其中2N=20,21，,2i,2n2.實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)方法：權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、R-2RT形電阻網(wǎng)絡(luò)、形電阻網(wǎng)絡(luò)、R-2R倒倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)3.主要組成主要組成基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓VREF電阻網(wǎng)絡(luò)電阻網(wǎng)絡(luò)位切換開(kāi)關(guān)位切換開(kāi)關(guān)Si （i=0，1，n-1）運(yùn)算

28、放大器運(yùn)算放大器A計(jì)算機(jī)控制技術(shù)314.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器IS I0 I1 I2 In 2nR 2n-1R 21R 20R 0 1 0 1 0 1 0 1 S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3-+ RF IF VREF U0 數(shù)學(xué)關(guān)系：數(shù)學(xué)關(guān)系：U0=- VREF*（20*D0+21*D1+22*D2+2n*Dn）/2n+1 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）電路簡(jiǎn)單、使用電阻較少）電路簡(jiǎn)單、使用電阻較少2）相鄰電阻間阻值嚴(yán)格相差）相鄰電阻間阻值嚴(yán)格相差1/2，要求電阻精度高，難以大規(guī)模集成，要求電阻精度高，難以大規(guī)模集成計(jì)算機(jī)控制技術(shù)325.R-2RT形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)關(guān)系

29、：數(shù)學(xué)關(guān)系：U0=- VREF*（20*D0+21*D1+22*D2+2n*Dn）/2n+1 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）只有兩種阻值的電阻，利用集成）只有兩種阻值的電阻，利用集成 2）電流）電流IS需要建立時(shí)間，轉(zhuǎn)換速度慢需要建立時(shí)間，轉(zhuǎn)換速度慢2 2R R2 2R R2 2R R2 2R R2 2R R2 2R RR RR RR RS S0 0D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0S S3 3S S2 2S S1 1U U0 0V VR RE EF F- -+ +I IS S0 01 10 00 00 01 11 11 1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)6.R-2R倒倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)關(guān)系：數(shù)學(xué)關(guān)系

30、：U0=- VREF*（20*D0+21*D1+22*D2+2n*Dn）/2n+1 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）只有兩種阻值的電阻，利用集成）只有兩種阻值的電阻，利用集成 2）電流）電流I為恒值，無(wú)需建立時(shí)間，轉(zhuǎn)換速度快，因而被為恒值，無(wú)需建立時(shí)間，轉(zhuǎn)換速度快，因而被廣泛采用廣泛采用2 2R R2 2R R2 2R R2 2R R2 2R RR RR RR RR Rf fI I0 0I I4 4I I3 3I I2 2I I1 1I II IS SI IF FS S0 0S S3 3S S2 2S S1 1D D0 0 D D1 1 D D2 2 D D3 3- -+ +U U0 0V VR RE EF

31、F計(jì)算機(jī)控制技術(shù)347.D/A轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)（1）分辨率：）分辨率：D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬量的分辨能力轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬量的分辨能力 定義：基準(zhǔn)電壓與定義：基準(zhǔn)電壓與2n之比值，其中之比值，其中n為為D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù) 。 分辨率取決于分辨率取決于D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)（2）穩(wěn)定時(shí)間（又稱(chēng)轉(zhuǎn)換時(shí)間）穩(wěn)定時(shí)間（又稱(chēng)轉(zhuǎn)換時(shí)間） 定義：輸入滿(mǎn)量程時(shí)，定義：輸入滿(mǎn)量程時(shí)，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出達(dá)到離終值轉(zhuǎn)換器的輸出達(dá)到離終值1/2LSB時(shí)所需要的時(shí)間。時(shí)所需要的時(shí)間。 電流型的電流型的D/A：約幾：約幾s； 電壓型電壓型D/A：穩(wěn)定時(shí)間主要取決于運(yùn)算放大器的響應(yīng)：穩(wěn)定時(shí)間主要取決于

32、運(yùn)算放大器的響應(yīng)時(shí)間。時(shí)間。 （3）絕對(duì)精度）絕對(duì)精度 定義：指輸入滿(mǎn)刻度數(shù)字量時(shí)，定義：指輸入滿(mǎn)刻度數(shù)字量時(shí)，D/A轉(zhuǎn)換器的實(shí)際轉(zhuǎn)換器的實(shí)際輸出值與理論值之間的偏差。輸出值與理論值之間的偏差。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)358.D/A轉(zhuǎn)換器的種類(lèi)轉(zhuǎn)換器的種類(lèi)按數(shù)字量輸入方式分：并行和串行按數(shù)字量輸入方式分：并行和串行按模擬量輸出方式分：電流（按模擬量輸出方式分：電流（20mA3A）和電壓（）和電壓（510V）按按D/A轉(zhuǎn)換的分辨率：低、中、高轉(zhuǎn)換的分辨率：低、中、高二、常用二、常用D/A轉(zhuǎn)換芯片的接口電路轉(zhuǎn)換芯片的接口電路8位位D/A轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片DAC0832DAC0832DAC0832是是8 8

33、位數(shù)位數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換芯片，模轉(zhuǎn)換芯片，DAC0832DAC0832具有以下主要特點(diǎn)：具有以下主要特點(diǎn)： 與與TTLTTL電平兼容；電平兼容； 分辨率為分辨率為8 8位；位； 建立時(shí)間為建立時(shí)間為1s1s； 功耗為功耗為20mW20mW； 電流輸出型電流輸出型D/AD/A轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)36（1 1）DAC0832DAC0832結(jié)構(gòu)框圖及引腳說(shuō)明結(jié)構(gòu)框圖及引腳說(shuō)明I IOUT1OUT1、I IOUT2OUT2：模擬電流輸出端。：模擬電流輸出端。I IOUT1OUT1+I+IOUT2OUT2= =常數(shù)常數(shù)D0D7D0D7：數(shù)字量輸入端：數(shù)字量輸入端ILEILE、/XFER/XFER、

34、/WR1/WR1、/WR2/WR2：輸入緩沖控制：輸入緩沖控制Rfb：輸出控制：輸出控制V VCCCC：工作電壓（：工作電壓（5v15v5v15v）V Vrefref：基準(zhǔn)電壓（：基準(zhǔn)電壓（-10+10v-10+10v）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)37 CPU CPU執(zhí)行輸出指令，輸出執(zhí)行輸出指令，輸出8 8位數(shù)據(jù)給位數(shù)據(jù)給DAC0832DAC0832； 在在CPUCPU執(zhí)行輸出指令的同時(shí)，使執(zhí)行輸出指令的同時(shí)，使ILEILE、/CS/CS、/WR1/WR1三個(gè)控制信號(hào)端都有三個(gè)控制信號(hào)端都有效，效，8 8位數(shù)據(jù)鎖存在位數(shù)據(jù)鎖存在8 8位輸入寄存器中；位輸入寄存器中； 當(dāng)當(dāng)/WR2/WR2、/XFER/XF

35、ER兩個(gè)控制信號(hào)端都有效時(shí)，兩個(gè)控制信號(hào)端都有效時(shí)，8 8位數(shù)據(jù)再次被鎖存到位數(shù)據(jù)再次被鎖存到8 8位位DACDAC寄存器，這時(shí)寄存器，這時(shí)8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器開(kāi)始工作，轉(zhuǎn)換器開(kāi)始工作，8 8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的模位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的模擬電流，從擬電流，從Iout1Iout1和和Iout2Iout2輸出。輸出。(2)DAC0832(2)DAC0832工作過(guò)程工作過(guò)程(3)DAC0832(3)DAC0832的輸入控制方式的輸入控制方式直通方式：所有控制信號(hào)（直通方式：所有控制信號(hào)（/CS/CS、/WR1/WR1、/WR2/WR2、/XFER/XFER、ILEILE）直接有效）直接有效單緩

36、沖方式：使輸入寄存器和單緩沖方式：使輸入寄存器和DACDAC寄存器中的任意一個(gè)工作在直通方式寄存器中的任意一個(gè)工作在直通方式 適用于一路模擬量輸出或者多路不同步的系統(tǒng)適用于一路模擬量輸出或者多路不同步的系統(tǒng)雙緩沖方式：適用于多路模擬量輸出且要求同步的系統(tǒng)雙緩沖方式：適用于多路模擬量輸出且要求同步的系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)( (4 4) )輸出方式：電壓輸出和電流輸出輸出方式：電壓輸出和電流輸出電壓輸出：電壓輸出：反相輸出反相輸出：Vout =- VrefD/28同相輸出同相輸出：Vout =+ VrefD/282）雙極性輸出：）雙極性輸出：- -+ +2 2R R2 2R RR RR RV Vr r

37、e ef fV Vo ou ut tV Vo ou ut t1 1 R Rf fb bI IO OU UT T1 1I IO OU UT T2 2A AG GN ND DD DA AC C0 08 83 32 2- -+ +V Vo ou ut t雙極性輸出雙極性輸出：Vout1 = Vref（D-27）/27 D從從0到到28-1變化，變化，VOUT1從從-Vref到（到（27-1）Vref/27變化變化適用場(chǎng)合：適用場(chǎng)合：數(shù)字輸入量為無(wú)符號(hào)數(shù)數(shù)字輸入量為無(wú)符號(hào)數(shù)適用場(chǎng)合：數(shù)字輸入量為有符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼適用場(chǎng)合：數(shù)字輸入量為有符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼1）單極性輸出：同相和反相）單極性輸出：同相和反相計(jì)算機(jī)控

38、制技術(shù)電流輸出：電流輸出：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)( (5 5) )I/VI/V變換和變換和V/IV/I變換變換I/V變換：用于電流輸出型的電壓輸出（方便帶載）變換：用于電流輸出型的電壓輸出（方便帶載）V/I變換：用于電壓輸出型的電流輸出（方便傳輸）變換：用于電壓輸出型的電流輸出（方便傳輸）( (6 6) )DAC0832DAC0832的接口電路的接口電路8 89 9c c5 51 1D DA AC C0 08 83 32 2V Vo ou ut t+ +5 5v v+ +5 5v v P P2 2. .6 6 / /W WR RP P0 0. .0 0 7 7/ /C CS S/ /W WR R1 1

39、D D0 0 7 7I IL LE EV VC CC CA AG GN ND D V VR RE EF F R Rf fb bI IO OU UT T1 1I IO OU UT T2 2/ /X XF FE ER R/ /W WR R2 2D DG GN ND D- -+ +- -+ +1 15 5K K1 15 5K K7 7. .5 5K K電壓波形發(fā)生器電壓波形發(fā)生器計(jì)算機(jī)控制技術(shù)41三、三、D/AD/A接口的隔離技術(shù)接口的隔離技術(shù)通常采用光電耦合器通常采用光電耦合器兩種隔離方式：模擬信號(hào)隔離和數(shù)字信號(hào)隔離兩種隔離方式：模擬信號(hào)隔離和數(shù)字信號(hào)隔離1.模擬量隔離模擬量隔離特特點(diǎn)：只使用少量

40、的光電點(diǎn)：只使用少量的光電耦合器，成本低；耦合器，成本低；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：調(diào)試?yán)щy，如果光調(diào)試?yán)щy，如果光電耦合器挑選不合適，將電耦合器挑選不合適，將會(huì)影響變換的精度和線(xiàn)性會(huì)影響變換的精度和線(xiàn)性度。度。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)422.數(shù)字量隔離數(shù)字量隔離計(jì)算機(jī)控制技術(shù)例例1.1. DAC0832 DAC0832用作波形發(fā)生器。試根據(jù)圖用作波形發(fā)生器。試根據(jù)圖4-4-24-4-2接線(xiàn)，分別接線(xiàn)，分別寫(xiě)出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序，產(chǎn)生的波形如圖寫(xiě)出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序，產(chǎn)生的波形如圖4-4-4-14-1所示。所示。4.3模擬量通道習(xí)題課模擬量通道習(xí)題課圖圖4-4-1 DAC08324-4-1 DA

41、C0832產(chǎn)生的波形圖產(chǎn)生的波形圖計(jì)算機(jī)控制技術(shù)圖圖4-4-2 DAC08324-4-2 DAC0832與與80318031接線(xiàn)圖接線(xiàn)圖計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ORGORG 0000H 0000H AJMP 0050H AJMP 0050H ORG 0050H ORG 0050H LOOP1LOOP1：MOVMOVA A，#80H#80H；轉(zhuǎn)換初值；轉(zhuǎn)換初值LOOPLOOP： MOVMOVR0R0，#0FEH#0FEH；輸入寄存器地址；輸入寄存器地址MOVXMOVXR0R0， A A；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送輸入寄存器；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送輸入寄存器 INCINCR0R0；產(chǎn)生；產(chǎn)生DACDAC寄存器地址寄存器地址MOVXM

42、OVXR0R0， A A；數(shù)據(jù)送入；數(shù)據(jù)送入DACDAC寄存器并進(jìn)行寄存器并進(jìn)行D/AD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換DECDECA A；轉(zhuǎn)換值減少；轉(zhuǎn)換值減少NOPNOP；延時(shí)；延時(shí)NOPNOPNOPNOPCJNECJNEA A，#0FFH#0FFH，LOOPLOOP；-5V-5V是否輸出？未輸出，程序循環(huán)是否輸出？未輸出，程序循環(huán)SJMPSJMPLOOP1LOOP1；-5V-5V已輸出，返回轉(zhuǎn)換初值已輸出，返回轉(zhuǎn)換初值ENDEND鋸齒波程序：鋸齒波程序：解：由圖解：由圖4-44-4-11-11可以看出，可以看出，DAC0832DAC0832采用的是雙緩沖雙極性的接線(xiàn)方式，采用的是雙緩沖雙極性的接線(xiàn)方式，輸入

43、寄存器的地址為輸入寄存器的地址為FEHFEH，DACDAC寄存器的地址為寄存器的地址為FFHFFH。計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ORGORG 0100H0100HMOVMOVA A，#0FFH#0FFHDOWNDOWN： MOVMOVR0R0，#0FEH#0FEHMOVXMOVXR0R0，A A ；線(xiàn)性下降段；線(xiàn)性下降段INCINCR0 R0 MOVXMOVXR0R0，A ADECDECA AJNZJNZDOWN DOWN UPUP：MOVMOVR0R0，#0FEH#0FEH；線(xiàn)性上升段；線(xiàn)性上升段MOVXMOVXR0R0，A A INCINCR0 R0 MOVXMOVXR0R0，A AINCINCA A

44、 JNZJNZUPUPMOVMOVA A，#0F#0FF FH HSJMPSJMPDOWNDOWNENDEND三角波程序三角波程序: :計(jì)算機(jī)控制技術(shù)方波程序方波程序: : ORGORG 0200H0200HLOOPLOOP： MOVMOVA A，#66H#66HMOVMOVR0R0，#0FEH#0FEH；置上限電平；置上限電平MOVXMOVXR0R0，A A INCINCR0 R0 MOVXMOVXR0R0，A A ACALLACALLDELAYDELAY；形成方波頂寬；形成方波頂寬MOVMOVA A，#00H#00H；置下限電平；置下限電平MOVMOVR0R0，#0FEH #0FEH MO

45、VXMOVXR0R0，A A INCINCR0 R0 MOVXMOVXR0R0，A A ACALLACALLDELAYDELAY；形成方波底寬；形成方波底寬SJMPSJMPLOOPLOOPENDEND計(jì)算機(jī)控制技術(shù)例例2 2: :X-YX-Y繪圖儀與雙片繪圖儀與雙片DAC0832DAC0832接線(xiàn)如圖接線(xiàn)如圖4-4-34-4-3所示。設(shè)所示。設(shè)80318031內(nèi)部?jī)?nèi)部RAMRAM中有兩中有兩個(gè)長(zhǎng)度為個(gè)長(zhǎng)度為1F1FH H的數(shù)據(jù)塊，其起始地址分別為的數(shù)據(jù)塊，其起始地址分別為4 40H0H和和60H60H，請(qǐng)編出能把，請(qǐng)編出能把4 40H0H和和60H60H中的數(shù)據(jù)分別從中的數(shù)據(jù)分別從1#1#和和

46、2 2#DAC0832#DAC0832輸出，并根據(jù)所給數(shù)據(jù)繪制出一條曲線(xiàn)。輸出，并根據(jù)所給數(shù)據(jù)繪制出一條曲線(xiàn)。圖圖4-4-3 4-4-3 例例2 2接線(xiàn)圖接線(xiàn)圖計(jì)算機(jī)控制技術(shù)解：根據(jù)圖解：根據(jù)圖4-4-34-4-3接線(xiàn)，接線(xiàn)，DAC0832DAC0832各端口的地址為：各端口的地址為：FDHFDH1#DAC08321#DAC0832數(shù)字量輸入寄存器地址數(shù)字量輸入寄存器地址FEHFEH2#DAC08322#DAC0832數(shù)字量輸入寄存器地址數(shù)字量輸入寄存器地址FFHFFH1#1#和和2#DAC08322#DAC0832啟動(dòng)啟動(dòng)D/AD/A轉(zhuǎn)換地址轉(zhuǎn)換地址設(shè)設(shè)R1R1寄存器指向寄存器指向60H60

47、H單元；單元；R0R0指向指向4 40H0H單元，并同時(shí)作為兩個(gè)單元，并同時(shí)作為兩個(gè)DAC0832DAC0832的端口地址指針；的端口地址指針；R7R7寄存器存放數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度。寄存器存放數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度。 ORGORG 0000H0000H AJMP 0030H AJMP 0030H ORG 0030H ORG 0030HMOVMOVR7R7，# #1F1FH H；數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度；數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度MOVMOVR1R1，#60H #60H MOVMOVR0R0，# #4 40H0H MOV SP MOV SP，#30H#30HLOOPLOOP： MOV MOV A A，R0R0 PUSHPUSH A A ；保存；

48、保存4 40H0H單元地址單元地址 MOVMOV A A，R0R0；取；取4 40H0H單元中的數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) MOVMOV R0R0，#0FDH#0FDH；指向；指向1#DAC08321#DAC0832的數(shù)字量輸入寄存器的數(shù)字量輸入寄存器 MOVXMOVXR0R0，A A；?。蝗? 40H0H單元中的數(shù)據(jù)送單元中的數(shù)據(jù)送1#DAC08321#DAC0832 INCINC R0R0 MOVMOV A A，R1R1 ；?。蝗?0H60H單元中的數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù) INCINC R1R1；修改；修改60H60H單元地址指針單元地址指針MOVXMOVXR0R0，A A ；取；取60H

49、60H單元中的數(shù)據(jù)送單元中的數(shù)據(jù)送2#DAC08322#DAC0832INCINC R0R0MOVXMOVXR0R0，A A；啟動(dòng)兩片；啟動(dòng)兩片DAC0832DAC0832同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換POPPOPA A；恢復(fù)；恢復(fù)4 40H0H單元地址單元地址INCINCA A；修改；修改4 40H0H單元地址指針單元地址指針MOVMOVR0R0，A ADJNZDJNZR7R7，LOOPLOOP；數(shù)據(jù)未傳送完，繼續(xù)；數(shù)據(jù)未傳送完，繼續(xù)ENDEND計(jì)算機(jī)控制技術(shù)例例3:3:如圖如圖4-4-44-4-4所示，試用查詢(xún)和中斷兩種方式編寫(xiě)程序，對(duì)所示，試用查詢(xún)和中斷兩種方式編寫(xiě)程序，對(duì)IN5IN5通道通道

50、上的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果送入內(nèi)部上的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果送入內(nèi)部RAM20HRAM20H單元。單元。圖圖4-4-4 4-4-4 例例3 3的接線(xiàn)圖的接線(xiàn)圖計(jì)算機(jī)控制技術(shù)查詢(xún)方式程序清單：查詢(xún)方式程序清單：ORGORG0000H0000HMOVMOV DPTRDPTR，#7FF5H#7FF5HMOVXMOVX DPTRDPTR，A A；啟動(dòng)啟動(dòng)A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換LOOPLOOP：JBJB P3.3P3.3，LOOPLOOP；等待轉(zhuǎn)換結(jié)束等待轉(zhuǎn)換結(jié)束MOVXMOVX A A，DPTRDPTR；讀取讀取A/DA/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)MOVMOV 20H20H，A A；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)EN

51、DEND解：中斷方式程序清單：解：中斷方式程序清單：ORGORG0000H0000HMOVMOVDPTRDPTR，#7FF5H#7FF5HMOVXMOVXDPTRDPTR，A A；啟動(dòng)；啟動(dòng)A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換SETBSETBEAEASETBSETBEX1EX1；開(kāi)外中斷；開(kāi)外中斷1 1SETBSETBIT1IT1；外中斷請(qǐng)求信號(hào)為下跳；外中斷請(qǐng)求信號(hào)為下跳沿觸發(fā)方式沿觸發(fā)方式LOOPLOOP： SJMPSJMPLOOPLOOP；等待中斷；等待中斷ENDEND中斷服務(wù)程序：中斷服務(wù)程序：ORGORG0013H0013H；外中斷；外中斷1 1的入口地址的入口地址LJMPLJMP1000H1000

52、H；轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序的入口地址；轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序的入口地址ORGORG1000H1000HMOVXMOVXA A，DPTRDPTR；讀?。蛔x取A/DA/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)MOVMOV20H20H，A A ；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)RETIRETI；中斷返回；中斷返回計(jì)算機(jī)控制技術(shù)例例4 4：如圖如圖4-4-54-4-5所示，試編程對(duì)所示，試編程對(duì)8 8個(gè)模擬通道上的模擬電壓進(jìn)行一遍數(shù)字采個(gè)模擬通道上的模擬電壓進(jìn)行一遍數(shù)字采集，并將采集結(jié)果送入內(nèi)部集，并將采集結(jié)果送入內(nèi)部RAMRAM以以4 40H0H單元為始地址的輸入緩沖區(qū)。單元為始地址的輸入緩沖區(qū)。圖圖4-4-5 4-4-5 例例4 4接線(xiàn)圖接線(xiàn)圖解：

53、從圖中可以看出，接線(xiàn)方式為解：從圖中可以看出，接線(xiàn)方式為中斷方式中斷方式。ADDAADDA、ADDBADDB和和ADDCADDC三端接三端接80318031的的P0.0 P0.0 、P0.1 P0.1 和和P0.2P0.2，故通道號(hào)是通過(guò)，故通道號(hào)是通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)來(lái)選擇來(lái)選擇計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 主主程序清單：程序清單： ORGORG 0000H0000H AJMP 0030H AJMP 0030H ORG 0013H ORG 0013H LJMP 1000H LJMP 1000H ORG 0030H ORG 0030H MOVMOV R0R0，# #4 40H0H；數(shù)據(jù)區(qū)始地址送；數(shù)據(jù)區(qū)始地址送

54、R0R0 MOVMOVR7R7，#08H#08H；通道數(shù)送；通道數(shù)送R7R7 MOVMOVR6R6，#00H#00H；IN0IN0地址送地址送R6R6 MOV SP, #30H MOV SP, #30H MOVMOVIEIE，#84H#84H；開(kāi)中斷；開(kāi)中斷 SETBSETB IT1IT1；外中斷請(qǐng)求信號(hào)為下；外中斷請(qǐng)求信號(hào)為下跳沿觸發(fā)方式跳沿觸發(fā)方式 MOVMOVR1R1，#0F0H#0F0H；送端口地址到；送端口地址到R1R1 MOVMOVA A，R6R6；IN0IN0地址送地址送A A MOVXMOVX R1R1，A A ；啟動(dòng)；啟動(dòng)A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換LOOPLOOP： SJMPSJM

55、PLOOPLOOP；等待中斷；等待中斷 ENDEND 中斷服務(wù)程序：中斷服務(wù)程序： ORGORG 1000H1000HMOVXMOVXA A，R1R1 ；讀入；讀入A/DA/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)MOVMOVR0R0，A A ；將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)區(qū)存入數(shù)據(jù)區(qū)INCINCR0R0；數(shù)據(jù)區(qū)指針加；數(shù)據(jù)區(qū)指針加1 1INCINCR6R6；模擬通道號(hào)加；模擬通道號(hào)加1 1MOVMOVA A，R6R6；新的模擬通道號(hào)送；新的模擬通道號(hào)送A AMOVXMOVXR1R1，A A ；啟動(dòng)下一通道的；啟動(dòng)下一通道的A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換DJNZDJNZR7R7，LOOP1LOOP1；8 8路采樣路

56、采樣未結(jié)束，則轉(zhuǎn)向未結(jié)束，則轉(zhuǎn)向LOOP1LOOP1CLRCLREX1EX1；8 8路采樣結(jié)束，關(guān)中斷路采樣結(jié)束，關(guān)中斷LOOP1LOOP1：RETIRETI；中斷返回；中斷返回計(jì)算機(jī)控制技術(shù)例例5 5：如：如圖圖4-4-64-4-6，試編寫(xiě)程序，使試編寫(xiě)程序，使AD574AD574進(jìn)行進(jìn)行1212位位A/DA/D轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換后的1212位數(shù)字量存入內(nèi)部位數(shù)字量存入內(nèi)部RAMRAM的的20H20H和和21H21H單元。單元。設(shè)設(shè)20H20H單元存放高單元存放高8 8位，位，21H21H單元存放低單元存放低4 4位。位。圖圖4-4-6 4-4-6 例例5 5的接線(xiàn)圖的接線(xiàn)圖計(jì)算機(jī)控制技術(shù)解：程序清單如下：解：程序清單如下： ORGORG 0000H 0000H AJMP 0030H AJMP 0030H ORG 0030H ORG 0030H MOVMOV R0R0，#20H#20H；數(shù)據(jù)區(qū)首址；數(shù)據(jù)區(qū)首址 MOVMOV DPTRDPTR，#0FF7CH #0FF7CH MOVXMOVX DPTRDPTR，A A；啟動(dòng)；啟動(dòng)A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換LOOPLOOP：JBJBP1.0P1.0，LOOPLOOP；轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，未結(jié)束，等待；轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，未結(jié)束，等待 MOVMOV DPTRDPTR