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第六章 模拟量输入输出与数据采集卡
通过本章的学习，使考生掌握D/A，A/D转换的原理和典型芯片，在此基础上了解工业控制计算机常用模板的组成和应用。 要求：
(1)了解D/A转换的工作原理和8位，12位D/A转换芯片；D／A转换器与总线的连接和应用方法。
(2)了解A/D转换器的工作原理和指标，熟悉A/D转换的典型芯片和多路转换器，采样保持器的工作原理。
(3)了解数据采集卡的组成和指标及其应用方法，了解工控机配套模板的概况。
一、重点提示
本章重点是D/A，A/D转换器的工作原理，与总线的连接方法。 二、难点提示
本章难点是利用这些芯片和多路开关、采样保持器组成数据采集卡的应用方法。 考核目的：考核学生对微型计算机的模拟通道的构成及工作原理的掌握。 1．数模转换器D/A
(1)D/A转换的指标和工作原理 / (2)典型D/A转换器芯片 (3)D/A转换器与总线的连接 2．模数转换器A/D
(1)A/D转换器的工作原理（双积分和逐次逼近型A/D转换），A/D转换器主要指标 (2)典型A/D转换器芯片（ADC0809及．12位A/D芯片）的功能和组成，与总线的
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连接
3．多路开关
(1)数据采集系统对多路开关的要求 (2)几种多路开关芯片
(3)几种多路开关的主要技术参数 4．采样保持器
(1)采样保持器的工作原理 (2)常用的采样保持器芯片 5．数据采集卡的组成及其应用 本章知识结构如下： （一）D／A转换接口
D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量。D/A转换器的主要部件是电阻开关网络，其主要网络形式有权电阻网络和R-2R梯形电阻网络。
集成D/A芯片类型很多，按生产工艺分有双极型、MOS型等；按字长分有8位、10位、12位等；按输出形式分有电压型和电流型。另外，不同生产厂家的产品，其型号各不相同。例如，美国国家半导体公司的D/A芯片为DAC系列，如DAC0832等；美国模拟器件公司的D/A芯片为AD系列，如AD558等。使用时可参阅各公司提供的使用手册。 1．DAC0832
DAC0832是美国国家半导体公司采用CMOS工艺生产的8位D/A转换集成电路芯片。它具有与微机连接简单、转换控制方便、价格低廉等特点，因而得到了广泛的应用。 (1) DAC0832的结构与引脚
DAC0832的逻辑结构框图如下图所示。片内有R-2RT型电阻网络，用于对参考电压
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提供的两条回路分别产生两个电流信号IOUT1和IOUT20 DAC0832采用8位输入寄存器和8位DAC寄存器二次缓冲方式，这样可以在D/A输出的同时，送入下一个数据，以便提高转换速度。每个输入数据为8位，可以直接与微机的数据总线相连，其逻辑电平与TTL电平兼容。
DI7~D10一一D／A转换器的数字量输入引脚。其中DI0为最低位，D17为最高位。
CS——片选信号输入端，低电平有效。
WR1一—输入寄存器的写信号，低电平有效。
ILE一一输入寄存器选通信号，高电平有效。II．E信号和CS、WR1共同控制选通输入寄存器。当CS、WR1均为低电平，而ILE为高电平时，LE1?0，输入数据被送至8位输入寄存器的输出端；当上述三个控制信号任一个无效时，LE1变高，输入寄存器将数据锁存，输出端呈保持状态。
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第六章模拟量输入输出与数据采集卡
