模/数转换器:把电模拟量转换成为数字量的电路。
微机与控制系统的接口框图:

计数式A/D转换法

双积分式A/D转换法

逐次逼近式A/D转换法

A/D转换的重要指标
1.分辨率:反映A/D转换器对输入微小变化响应的能力,通常用数字输出最低位(LSB)所对应的摸拟输入的电平值表示。
2.精度:
绝对精度:在一个转换器中,对应于一个数字量的实际模拟输入电压和理想的模拟输入电压之差并非是一个常数。我们把它们之间的差的最大值,定义为“绝对精度”。
相对精度:相对精度是指整个转换范围内,任一数字量所对应的模拟输入量的实际值与理论值之差,用模拟电压满量程的百分比表示。
3.转换时间:指完成一次A/D转换所需的时间,即由发出启动转换命令信号到转换结束信号开始有效的时间间隔。
转换时间的倒数称为转换速率。
4.量程:量程是指所能转换的摸拟输入电压范围,分单极性、双极性两种类型。例如,单极性 量程为0~+5V,0 ~+10V;双极性 量程为-5~+5V,-10~+10V。
S3C440BX内部自带的A/D转换器
S3C440BX自带一个8路10位A/D转换器,可以通过软件设置为Sleep摸式,节电减少功率损失,非线性度为正负1位.
转换时间:如果系统时钟为66MHz,比例值为9,则
66MHz/2 (9+1)/16(完成转换至少需要16个时钟周期)=206.25kHz(相当于4.85µs)
引脚功能:AIN[7:0]为8路模拟输入;AREFT为参考正电压,AREFB为参考负电压,AVCOM为模拟公共参考电压。
输入满刻度电压:2.5V,因此,ADC的最小分辨输入电压为2.5 V/210 = 2.4mV。

A/D转换控制寄存器ADCCON
ADCCON地址0x01D40000(在小模式下,以字、半字、字符单位存取)、0x01D40002(在大模式下,以半字单位存取)、0x01D40003(在大模式下,以字符单位存取),可读写,初始值为0x20。

A/D转换预分频寄存器ADCPSR
ADCPSR地址0x01D40004(在小模式下,以字、半字、字符单位存取)、0x01D40006(在大模式下,以半字单位存取)、0x01D40007(在大模式下,以字符单位存取),可读写,初始值为0x00。

A/D转换数据寄存器ADCDAT地址0x01D40008(在小模式下,以字、半字、字符单位存取)、0x01D4000A(在大模式下,以半字单位存取)、0x01D4000B(在大模式下,以字符单位存取),可读写,初始值为0x00。
数/模转换器的工作原理
主要功能:将数字量转换为模拟量。
数字量是由若干数位构成的,每个数位都有一定的权。
所谓把一个数字量变为模拟量,就是把每一位上的代码按照权转换为对应的模拟量,再把各位所对应的模拟量相加,所得到各位模拟量的和便是数字量所对应的模拟量。
在集成电路中,通常采用T型网络实现将数字量转换为模拟电流,然后再用运算放大器完成模拟电流到模拟电压的转换。
一个数字量转换为模拟电压,需要两个环节:
(1)由D/A转换器把数字量转换为模拟电流。
(2)由运算放大器将模拟电流转换为模拟电压。
T型电阻解码网络

数/模转换器的分类
1.电压输出型(如TLC5620)
虽有直接从电阻阵列输出电压的,但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。
直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载,由于无输出放大器部分的延迟,故常作为高速D/A转换器使用。
2.电流输出型(如THS5661A)
很少直接利用电流输出,大多外接电流-电压转换电路得到电压输出。
当外接运算放大器进行电流电压转换时,电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同,这时由于在D/A转换 器的电流建立时间上加入了达算放入器的延迟,使响应变慢。
3.乘算型(如AD7533)
在基准电压输入上加交流信号的,能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出,称为乘算型D/A转换器。 乘算型D/A转换器一般不仅可以进行乘法运算,而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。
D/A转换器的主要指标
分辩率:最小模拟输出量(对应数字量仅最低位为‘1’)与最大量(对应数字量所有有效位为‘1’)之比。
建立时间:是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间,也可以认为是转换时间。DA中常用建立时间来描述其速度,而不是AD中常用的转换速率。一般地,电流输出DA建立时间较短,电压输出DA则较长。


