微机与接口技术模拟接口一DIA与A/D计算机科学与工程学院李永忠XSTMP34江药科技大学
微机与接口技术 模拟接口—D/A与A/D 计算机科学与工程学院 李永忠
微机与接口技术教学重点口模拟接口的基本概念口DAC基本原理口DAC0832结构、功能及应用口ADC基本原理口ADC0809结构、功能及应用江苏科技大学计算机科学与工程学院
计算机科学与工程学院 2 教学重点 ❑模拟接口的基本概念 ❑DAC基本原理 ❑DAC 0832结构、功能及应用 ❑ADC基本原理 ❑ADC 0809结构、功能及应用
微机与接口技术S8.0 概念口模拟量一一连续变化的物理量模拟/数字转换器DACADC数字/模拟转换器口数字量时间和数值上都离散的量江苏科技大学计算机科学与工程学院
计算机科学与工程学院 3 §8. 0 概念 ❑模拟量——连续变化的物理量 ❑数字量——时间和数值上都离散的量 模拟/数字转换器 ADC DAC 数字/模拟转换器
微机与接口技术口模拟量I/O接口的作用：一实际工业生产环境-连续变化的模拟量例如：电压、电流、压力、温度、位移、流量一计算机内部离散的数字量二进制数、十进制数一工业生产过程的闭环控制模拟量数字量数字量模拟量A/DDIA执行元件传感器计算机模拟量输出模拟量输入(数据采集）(过程控制）江荔科技大学计算机科学与工程学院
计算机科学与工程学院 4 ❑ 模拟量I/O接口的作用： – 实际工业生产环境——连续变化的模拟量 例如：电压、电流、压力、温度、位移、流量 – 计算机内部——离散的数字量 二进制数、十进制数 – 工业生产过程的闭环控制 模拟量 传感器 A/D D/A 执行元件 数字量 数字量 模拟量 模拟量输入 (数据采集) 模拟量输出 (过程控制) 计算机
微机与接口技术模拟输入输出系统输入通道工传感器N多路转换放大A/D输入微10101100&转换滤波接口业采样保持型计算生信号信号VO物理量产变换接口处理变换输出通道过机2放大执行D/A输出00101101程机构转换驱动接口模拟电路的任务模拟接口电路的任务江苏科技大学计算机科学与工程学院5
计算机科学与工程学院 5 模拟电路的任务 模拟接口电路的任务 00101101 10101100 工 业 生 产 过 程 传 感 器 放大 滤波 多路转换 & 采样保持 A/D 转换 放大 驱动 D/A 转换 输出 接口 微 型 计 算 机 执行 机构 输入 接口 物理量 变换 信号 处理 信号 变换 I/O 接口 输入通道 输出通道 模拟输入输出系统
微机与接口技术模拟量输入通道口传感器（Transducer）非电量一→电压、电流口变送器（Transformer）转换成标准的电信号口信号处理（Signal Processing放大、整形、滤波口多路转换开关（Multiplexer）多选一口采样保持电路（SampleHolder，S/H）保证变换时信号恒定不变口A/D变换器（A/DConverter）模拟量转换为数字量江荔科技大学计算机科学与工程学院6
计算机科学与工程学院 6 模拟量输入通道 ❑ 传感器（Transducer） 非电量→电压、电流 ❑ 变送器（Transformer） 转换成标准的电信号 ❑ 信号处理（Signal Processing） 放大、整形、滤波 ❑ 多路转换开关（Multiplexer） 多选一 ❑ 采样保持电路（Sample Holder，S/H） 保证变换时信号恒定不变 ❑ A/D变换器（A/D Converter） 模拟量转换为数字量
微机与接口技术模拟量输出通道口D/A变换器（D/A Converter数字量转换为模拟量口低通滤波平滑输出波形口放大驱动提供足够的驱动电压，电流江苏科技大学计算机科学与工程学院
计算机科学与工程学院 7 模拟量输出通道 ❑D/A变换器（D/A Converter） 数字量转换为模拟量 ❑低通滤波 平滑输出波形 ❑放大驱动 提供足够的驱动电压，电流
微机与接口技术周期性地采样连续信将各种现场的物理量测号，并在A/D转换期量出来并转换成电信号间保持不变（模拟电压或电流）模拟信号现场信号低通滤波传感器放大器1 -采样保持器A/D转换器多路开关现数字信号把传感器输出的通滤波放大器>信号放大到ADC用于降低噪声所需的量程范围微型滤去高频干扰把多个现场信号分以增加信噪比计算机时地接通到A/D转现场信号低通滤波传感器放大器换器n模拟信号控制信号数字信号放大驱动电路D/A转换器受控对象江苏科技大学计算机科学与工程学院8
计算机科学与工程学院 8 数字信号 模拟信号 现场信号 1 现场信号 2 现场信号 n 微型 计算机 放大器 放大器 放大器 多 路 开 关 传感器 低通滤波 传感器 低通滤波 传感器 低通滤波 采样保持器 A/D转换器 数字信号 受控对象 控制信号 模拟信号 放大驱动电路 D/A转换器 . 将各种现场的物理量测 量出来并转换成电信号 （模拟电压或电流） 把传感器输出的 信号放大到ADC 所需的量程范围 用于降低噪声、 滤去高频干扰， 以增加信噪比 把多个现场信号分 时地接通到A/D转 换器 周期性地采样连续信 号，并在A/D转换期 间保持不变
微机与接口技术S8.1D/A转换基本原理模拟量DAC数字/模拟转换器数字量江苏科技大学计算机科学与工程学院9
计算机科学与工程学院 9 §8. 1 D/A转换基本原理 DAC 数字/模拟转换器 模拟量 数字量
微机与接口技术数字量→按权相加一→模拟量1101B= 1X23+1×22+0×21+1×20= 13江苏科技大学计算机科学与工程学院10
计算机科学与工程学院 10 数字量 → 按权相加 → 模拟量 1101B ＝ 1×23＋1×22＋0×21＋1×20 ＝ 13