第十二章---DA、AD转换器及其与CPU的接口.ppt

第十二章——DA、AD转换器及其与CPU的接口 在计算机系统中，数模转换器（D/A Converter，简称DA）和模数转换器（A/D Converter，简称AD）是至关重要的组件，它们用于在数字世界和模拟世界之间架起桥梁。D/A转换器将数字信号转换为模拟信号，而A/D转换器则执行相反的操作，将模拟信号转换为数字信号。这些转换技术广泛应用于计算机控制、实时控制系统和测量设备中。 12.2 D/A转换器芯片及其与CPU的接口 D/A转换的基本原理是将数字量的每一位按照其权重转换为相应的模拟量，然后通过线性叠加将所有分量相加，得到与数字量成正比的模拟输出。这种转换通常由两部分组成：数字量到模拟电流的转换（通常使用T型网络）和模拟电流到模拟电压的转换（借助运算放大器）。D/A转换器的关键性能参数包括分辨率、精度、线性度、建立时间（或转换时间）以及温度系数。 以DAC1210为例，这是一个常用的D/A转换器芯片。它的内部结构包括输入锁存器和DAC寄存器。芯片提供了两种工作模式： 1. 单缓冲方式：数据直接从输入锁存器和DAC寄存器进入转换器，适用于简单应用。 2. 双缓冲方式：数据首先存储在输入锁存器，然后再传送到DAC寄存器，这种方式提高了系统的数据处理能力，适合高精度或高速应用。 DAC1210的输出为电流类型，需要通过运算放大器转换为电压输出，可以设置为单极性或双极性输出。 在与CPU接口时，例如在8086系统中，可以通过端口地址PORT发送数据到DAC1210。程序示例展示了如何生成连续的方波、三角波和梯形波，通过不断改变输出的数字值并配合延时函数实现不同波形的产生。 12.3 A/D转换器芯片及其与CPU的接口 A/D转换器的接口设计通常涉及到数据采样、保持、量化和编码等步骤。在与CPU交互时，需要注意数据同步、采样速率以及转换结果的读取方式。对于A/D转换器位数大于数据总线位数的情况，可以使用两级锁存器来解决数据传输问题。 总结来说，D/A和A/D转换器是现代数字系统与物理世界互动的核心组件。正确理解和运用D/A和A/D转换器，以及它们与CPU之间的接口设计，对于构建高效、精确的控制系统和测量设备至关重要。在实际应用中，还需要考虑转换速度、噪声影响、电源稳定性等因素，以确保系统的可靠性和精度。