模数转换器与数模转换器的作用

9 数模与模数转换器

9.1 D/A转换器

9.1.1 10位倒T形电阻网络D/A转换器如图题9.1.1所示。 （1）试求出输出电压的取值范围。

（2）若要求电路输入数字量为200H时输出电压vo=5V，试问VREF应取何值？

解：（1）由式（9.1.6）可知，10位D/A转换器输出电压vO为

RREFv???10 O2当D9D8…D0=00…0时 vO=0 V

RfR?Di?2i?09i

RREF当D9D8…D0=11…1时，vO??R vO??RREF

，已知Rf?R，所以

于是可得到输出电压的取值范围为：?VREF?0V。 （2）根据式（1） VREF210?R?vO???Rf1?2i?09

i?Di将D9D8…D0=1000000000代入上式，的VREF=﹣10V。

9.1.2 在图9.1.8所示的4位权电流D/A转换器中，已知VREF=6V，R1=48kΩ，当输入

1

D3D2D1D0=1100时，vO=1.5V，试确定Rf的值。

解：n位权电流D/A转换器的输出电压为

RREFRf?n

9 数模与模数转换器

9.1 D/A转换器

9.1.1 10位倒T形电阻网络D/A转换器如图题9.1.1所示。 （1）试求出输出电压的取值范围。

（2）若要求电路输入数字量为200H时输出电压vo=5V，试问VREF应取何值？

解：（1）由式（9.1.6）可知，10位D/A转换器输出电压vO为

RREFv???10 O2当D9D8…D0=00…0时 vO=0 V

RfR?Di?2i?09i

RREF当D9D8…D0=11…1时，vO??R vO??RREF

，已知Rf?R，所以

于是可得到输出电压的取值范围为：?VREF?0V。 （2）根据式（1） VREF210?R?vO???Rf1?2i?09

i?Di将D9D8…D0=1000000000代入上式，的VREF=﹣10V。

9.1.2 在图9.1.8所示的4位权电流D/A转换器中，已知VREF=6V，R1=48kΩ，当输入

1

D3D2D1D0=1100时，vO=1.5V，试确定Rf的值。

解：n位权电流D/A转换器的输出电压为

RREFRf?n

第7章 A/D与D/A转换器7—1 7—2 7—3 7—4 7—5 导论 DA转换器 DA转换器 AD转换器 AD转换器 多路模拟开关 数据采集系统简介

1-1导论 导论自然界中存在的物理量大都是模拟量， 自然界中存在的物理量大都是模拟量，如温 时间、角度、速度等。 度、时间、角度、速度等。随着数字技术的迅速 发展，尤其是计算机的广泛应用， 发展，尤其是计算机的广泛应用，用数字电路处 理模拟信号的情况非常普遍。 理模拟信号的情况非常普遍。 模拟量转换为数字量—A/D转换( Digital) 模拟量转换为数字量 A/D转换(Analog to Digital) A/D转换 数字量变换为模拟量—D/A转换( D/A转换 Analog) 数字量变换为模拟量 D/A转换(Digital to Analog) 衡量A/D D/A转换器性能的两个主要指标 A/D和 衡量A/D和D/A转换器性能的两个主要指标 转换精度 转换速度2

7-2 D/A转换器D/A转换器是利用电阻网络和模拟开关，将二进制数D 转换为与之成比例的模拟量，n位二进制数D可以写成 :

D = dn 1 × 2 + dn 2 × 2

n 1

n 2

+… + d1 ×

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第9章

模数转换器

9.1 模数转换器的结构及相关寄存器

9.2 模数转换器的应用

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STC12C5A60S2单片机集成有8路10 位高速模数转换器(ADC),速度可达到 250KHz(25万次/秒，可做温度检测、压 力检测、电池电压检测、按键扫描、频谱 检测等。

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9.1 模数转换器的结构及相关寄存器STC12C5A60S2单片机片内集成8通道 10位模数转换器(ADC)。ADC输入通道 与P1口复用，上电复位后P1口为弱上拉型 I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的 任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D 使用的口可继续作为I/O口使用。

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9.1.1 模数转换器的结构ADC控制寄存器ADC_CONTR ADC_P OWER SP EED1 SP EED0 ADC_FLAG ADC_START CHS2 CHS1 CHS0

模拟输入信号 通道选择开关 CHS2/CHS1/CHS0 A/D转换结果寄存器ADC_RES和ADC_RESL ADC7/P 1.7 ADC6/P 1.6 ADC5/P 1.5 ADC4/P 1.4 ADC3/P 1.3 A

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模数转换器

9.1 模数转换器的结构及相关寄存器

9.2 模数转换器的应用

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STC12C5A60S2单片机集成有8路10 位高速模数转换器(ADC),速度可达到 250KHz(25万次/秒，可做温度检测、压 力检测、电池电压检测、按键扫描、频谱 检测等。

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9.1 模数转换器的结构及相关寄存器STC12C5A60S2单片机片内集成8通道 10位模数转换器(ADC)。ADC输入通道 与P1口复用，上电复位后P1口为弱上拉型 I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的 任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D 使用的口可继续作为I/O口使用。

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9.1.1 模数转换器的结构ADC控制寄存器ADC_CONTR ADC_P OWER SP EED1 SP EED0 ADC_FLAG ADC_START CHS2 CHS1 CHS0

模拟输入信号 通道选择开关 CHS2/CHS1/CHS0 A/D转换结果寄存器ADC_RES和ADC_RESL ADC7/P 1.7 ADC6/P 1.6 ADC5/P 1.5 ADC4/P 1.4 ADC3/P 1.3 A

课程： 教材： 内容： 课程：单片机技术 教材：单片机基础 内容：9

单片机与数/模及模/ 单片机与数/模及模/数转换器接口

9

单片机与数模及模数转换器接口

教学基本要求： 教学基本要求： 熟悉DAC0832的内部结构及工作方式 DAC0832的内部结构及工作方式； (1)、熟悉DAC0832的内部结构及工作方式； 掌握单片机与DAC0832的接口原理 DAC0832的接口原理； (2)、掌握单片机与DAC0832的接口原理； 熟悉ADC0809的内部结构及功能 ADC0809的内部结构及功能； (3)、熟悉ADC0809的内部结构及功能； 掌握单片机与ADC0809的接口原理 ADC0809的接口原理； (4)、掌握单片机与ADC0809的接口原理； 教学重点： 教学重点： 单片机与DAC0832的接口原理 DAC0832的接口原理； (1)、单片机与DAC0832的接口原理； 单片机与ADC0809的接口原理 ADC0809的接口原理； (2)、单片机与ADC0809的接口原理； 教学难点： 教学难点： )、单片机与DAC0832接口的程序设计 单片机与DAC0832接口的程序设计； (1)、单片机与DAC0832接口的程序设计； )、单片机与

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单片机与数/模及模/ 单片机与数/模及模/数转换器接口

9

单片机与数模及模数转换器接口

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第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案

【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示，其输入电压为10mV，试计算其输出电压VO。

图题11-1

解：输出电压为：

VO??RFVIN?10?10mV?100mV R1

【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示，其输入电压为10 mV，试计算其输出电压VO。

图题11-2

解：VO?（1?RF）VIN?11?10mV?110mV R1【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A转换器与其输入数字信号列表，若数字1代表5V，数字0代表0V，试计算D/A转换器输出电压VO。

D3 0 0 0 0 0 D2 0 0 1 1 1 0 1 1 0 D1 0 1 0 0 D0 1 1 0 1 VO －0.625V －0.625V－1.25V=1.875 －2.5V －0.625V－2.5V=3.125V

1 0 － 1.25=3.75 2.5V－－1 0 1 0 0.625V－2.5V－

1.25=4.375V 5V 图题11-3

1

【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压VO。

图题11-4

解：由

第9章 数模和模数转换学习要点： 掌握倒T形电阻网络D/A转换器(DAC)、集成D/A转换 器的工作原理及相关计算 掌握并行比较、逐次比较、双积分A/D转换器(ADC)

的工作原理及其特点 正确理解D/A、A/D转换器的主要参数

第9章 数模和模数转换9.1 D/A转换器 9.2 A/D转换器 退出

概述能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简 称A/D转换器或ADC;能将数字量转换为模拟量的电路称 为数模转换器，简称 D/A 转换器或 DAC 。 ADC 和 DAC 是 沟通模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的 接口。多 路 开 关 多 路 开 关功率放大 执行机构 加热炉

数 字 控 制 计 算 机

DAC

…功率放大 信号放大

…执行机构 温度传感器

…加热炉

ADC

…信号放大

…温度传感器

9.1 D/A转换器9.1.1 D/A转换器的基本原理 9.1.2 倒T型电阻网络D/A转换器 9.1.3 权电流型D/A转换器 9.1.4 D/A转换器的输出方式 9.1.5 D/A转换器的主要技术指标 9.1.6 D/A转换器的应用

概述将数字量转换为与之成正比模拟量。A= K D

O = – K NB

数字量 n位 DAC

模拟量

9.1.1 D/A转换

ADC0809模数转换器的使用详解与程序

带我们的王老师刚评上硕导了，下学期开始带研究生了。

从他那里了解到每做一次实验或者实践，应该把它用规范的格式记录下来，一来自己可以日后查看，二来同学间可以相互交流，共通过进步，甚为必要。现将本次实验记录如下。

实验

名称：根据光强控制外围器件的通断。

实验原理；使用AD芯片将太阳能电池产生的光生伏打电压转化为数字信号，再通过单片机处理后，在数码管上显示电压，同时根据设定电压伐值，控制外围器件的通断。

实验所需的设备：51单片机烧写器一个，电脑一台，数字式示波器一个，数字式万用表一个

实验所需的元件:太阳能电池一片，单片机一片，1k排阻一个，四位连体的数码管一个，排针若干排，导线，万用版一块，焊锡。

实验前的理论准备；能熟练使用51单片机，示波器，keil软件，isp下载软件，看懂AD0 809的英文pdf说明

实验的难点：难点一就是AD0809芯片的使用。

难点二就是将AD0809产生的0~256的数字换算成0~5.000的精确度，而又不至于溢出出错。

难点三就是以上的理论准备全部系自学，呵呵

下面着重说明AD0809的使用难点。

ADC0809是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关