模拟输出通道全解
DAC的定义及工作原理详解
DAC的定义及工作原理详解一、DAC定义数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。
D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。
按照二进制数字量的位数划分，有8 位、10 位、12 位、16位D/A转换器；按照数字量的数码形式划分，有二进制码和BCD码D/A转换器；按照D/A转换器输出方式划分，有电流输出型和电压输出型D/A转换器。
在实际应用中，对于电流输出的D/A转换器，如需要模拟电压输出，可在其输出端加一个由运算放大器构成的I/V转换电路，将电流输出转换为电压输出。
单片机与D/A转换器的连接，早期多采用8位数字量并行传输的并行接口，现在除并行接口外，带有串行口的D/A转换器品种也不断增多。
除了通用的UART串行口外，目前较为流行的还有IIC串行口和SPI串行口等。
所以在选择单片D/A转换器时，要考虑单片机与D/A 转换器的接口形式。
目前部分单片机芯片中集成的D/A转换器位数一般在10位左右，且转换速度很快，所以单片的DAC开始向高位数和高转换速度上转变。
低端的产品，如8位的D/A转换器，开始面临被淘汰的危险，但是在实验室或涉及某些工业控制方面的应用，低端的8位DAC以其优异性价比还是具有相当大的应用空间的。
二、DAC性能指标1）分辨率分辨率是指输入数字量的最低有效位（LSB）发生变化时，所对应的输出模拟量（常为电压）的变化量。
它反映了输出模拟量的最小变化值。
分辨率与输入数字量的位数有确定的关系，可以表示成FS/2n。
FS表示满量程输入值，n为二进制位数。
对于5V的满量程，采用８位的DAC 时，分辨率为5V/28=19.5mV；当采用12位的DAC时，分辨率则为5V/212＝1.22mV。
显然，位数越多，分辨率就越高。
过程输入输出通道详解
3.1.1 数字量输入通道
2.输入调理电路 数字量输入通道的基本功能就是接收外部装 置或生产过程的状态信号。这此状态信号的 形式可能是电压、电流、开关的触点，容易 引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。 为了将外部数字量信号输入到计算机，必须 将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、 隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑电 平信号，这些过程称为信号调理。下面针对 不同情况分别介绍相应的信号调理技术。
3.1 数字量输入输出通道
3.1.1 数字量输入通道
1.数字量输入通道的结构 数字量输入通道的结构 数字量输入通道将现场开关信号转换成计算机需要的电平号， 数字量输入通道将现场开关信号转换成计算机需要的电平号， 以二进制数字量的形式输入计算机， 以二进制数字量的形式输入计算机，计算机通过三态缓冲器读 取状态信息。数字量输入通道主要由输入调理电路、 取状态信息。数字量输入通道主要由输入调理电路、输入缓冲 器和接口电路组成。如图3-1所示 所示。 器和接口电路组成。如图 所示。 图3-1 数字量输入通道结构
3.2.3采样保持器
2、常用的采样保持器 图3-18 LF398的典型应用 的典型应用
3.2.3采样保持器
3、采样/保持器的主要参数 ●采集时间（捕捉时间）：当置于采样方式时，输出跟 踪输入需要的时间。采集时间T是指从采样开始到输出 稳定之间的时间。 ●转换速率：指输出变化的最大速率，以V/s为单位。 V/s ●孔径时间：当采样保持器从采样转入保持时，采样开 关完全断开所需的时间，即进入保持控制后，实际的 保持点会滞后真正要求保持点一段时间，一般是纳秒 级。这个时间由器件的开关动作时间决定。 ●下跌率（衰减率）：在进入保持阶段后，由于开关的 漏电流及保持电容泄漏，输出电压会下降，以mV/s表 示。在选择保持电容的容量时要折中地考虑采集时间 和下跌率。
RME TotalMix应用中文说明
RME TotalMix应用中文说明TotalMix的应用说明TotalMix是一个全面控制软件，附赠在几乎RME全部产品当中TotalMix软件使用灵活、可以帮你完成布局分配、混音和参数调节等多种控制。
在软件中你可以看到Fireface 400可达到648通道，而Fireface 800可达到1568通道。
对于不同的子混编组可进行多种预先设置。
并且TotalMix还可通过MIDI远程控制（Mackie Protocol）。
下面说的是Fireface 800的说明书中有关TotalMix的部分，在其它产品上的应用基本是大同小异，有些地方也许翻译的不够准备，请各位积极指出。
目录：31．TotalMix：分配路径和监听31.1 概述31.2 用户界面31.3 通道的元素31.4 TotalMix入门31.5 Submix View31.6 Mute静音和Solo独奏31.7 Quick Access面板31.8 Presets预设置31.9 Monitor控制面板31.10 参数选择31.11 名字编辑31.12 快捷键31.13菜单Options选项31.14 电位计32．TotalMix：Matrix矩阵32.1 概述32.2 矩阵元素32.3 操作32.4 矩阵的好处33．ToltalMix的卓越特点33.1 ASIO直接控制（仅在Windows适用）33.2 通道选取和进行通道组操作33.3把路径分配复制到其它通道33.4 撤销路径分配33.5 录制一个次小组（返送）33.6 使用其它效果设备33.7 MS处理34．利用MIDI控制TotalMix34.1 概述34.2 规划34.3 设置34.4 操作34.5 简单MIDI控制34.6 返送检查34.7 一体式MIDI控制正文：31．TotalMix：分配路径&监听31.1 概述Fireface 800包含一个功能强大的数字实时混音器Fireface mixer（基于RME独有的不受采样率制约的TotalMix技术）。
《计算机控制技术》教材习题解答1.
《计算机控制技术》习题解答第一章1.1什么是计算机控制系统？计算机控制系统由哪几部分组成？答：计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。
计算机控制系统的组成：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。
1.2、微型计算机控制系统的特点是什么？微机控制系统与常规的自动控制系统相比，具有如下特点：a.控制规律灵活多样，改动方便b.控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制c.能够实现数据统计和工况显示，控制效率高d.控制与管理一体化，进一步提高自动化程度1.3 计算机控制系统结构有哪些分类？指出这些分类的结构特点和主要应用场合。
答：（1）操作指导控制系统优点：结构简单，控制灵活，安全。
缺点：由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
（2）直接数字控制系统（DDS）优点：实时性好，可靠性高，适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最优工况。
（4）分散控制系统（DCS）优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统（FCS）优点：与DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。
国际标准统一后，可实现真正的开放式互联系统结构。
1.4.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
1.5.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？答：所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。
在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
显卡接口详细解释 VGA(D-Sub),DVI,HDMI,Display Port,S-VIDEO、BNC
D-Sub接口又名VGA接口，是连接基于模拟信号显示器的最要的端口，它传递的是标准RGB信号。
这种模拟信号接口的优点是传输带宽高，最高支持2048X1536刷新率为75Hz（较单通道DVI高出一些），但缺点是信号质量容易受线材以及环境影响，从而导致图像失真。
接口定义图D-Sub接口的工作原理是先通过将显卡的数字信号转换成模拟信号，经由D-Sub线缆进行数据传输，这种传输方式非常适合CRT 显示器等模拟显示设备，但对于液晶显示器来说显卡所输出的模拟信号需要再度转换成数字信号，期间经过了双重信号转换，无疑也就影响了画质。
目前这种接口主要出现在中低端显卡中，形状为3排15针D型接口，颜色大部分为蓝色。
随着基于数字信号的液晶快速普及，这种接口将逐渐被淘汰。
DVI的英文全称是Digital Visual Interface，即数字视频接口。
和上一代D-SUB接口相比，DVI的优势在于：第一，DVI传输的直接就是数字信号，不用再通过数模转换，因此输出速度快；第二，由于数字信号的抗干扰能力强，所以不会出现图像失真的情况。
但DVI 也有缺点：不支持即插即用、线缆长度最长不能超过8米。
DVI接口按传输内容上区分主要有DVI-A、DVI-D和DVI-I三种规格，DVI-I可以同时输出数字以及模拟信号、DVI-D只能输出数字信号、DVI-A则只能输出模拟信号，另外DVI在带宽方面还有两种规格——单通道与双通道，单通道理论上最高支持1920x1200 60Hz，而双通道则可以支持更高，例如DELL3008的2560x1600的那种超高分辨率。
目前大部分显卡上的DVI接口采用了双通道DVI-I的标准，这样做不仅可以提供高带宽数字输出信号，还可以只需一个转接头就可以照顾到使用模拟信号显示器的用户。
另外在液晶显示器端大部分都是采用DVI-D的标准（只需要数字信号），因此用户在线材选用上通常选用DVI-D标准的线已经足够HDMI英文全称是High Definition Multimedia Interface，中文名称是高清晰多媒体接口的缩写。
2006-08-10 模拟量输入输出程序设计
2006-08-10模拟量输入输出程序设计一．模拟量输出模块FC106HELP 理解：在STEP7HELP 中，针对模拟量输出功能块FC106作了较为详细的描述。
在此，首先理解HELP 中的内容。
分析：在HELP 中，FC106被称为“Unscaling Value ”译成中文的意思是“非标定值功能模块”，或“非测量值功能模块”。
为什以起这么个名字呢？暂且不论！功能：图如下所示：IN UNSCALE ENENO REAL HI_LIM LO_LIM BIPOLARBOOLRET_VALWORD OUTINTFC106REAL REAL 输入上限输入下限输出极性输入输出返回值FC106参数说明：参数声明数据类型说明EN 输入BOOL 信号为1时启动FC106功能块ENO 输出BOOL 功能块FC106无错执行时，输出状态为1IN输入REAL 输入值非标定为一个整数值.HI_LIM 输入REAL 输入上限值.LO_LIM 输入REAL 输入下限值.BIPOLAR 输入BOOL 信号为1时，输出为双极性（BIPOLAR ）。
为0时输出为单极性（unipolar ）.OUT输出INT 非标定转换的结果。
RET_V AL 输出WORD若功能块FC106无错转换返回值为W#16#0000描述：非标定功能接受一个标定在上下限之间（LO_LIM 和HI_LIM ）的以工程单位表示的浮点输入值（IN ），并将其转换为整数值,结果送至输出(OUT)。
其计算公式如下：OUT =[((IN-LO_LIM)/(HI_LIM-LO_LIM))*(K2-K1)]+K 1…………⑴式中：常数K1和K2的设置取决于BIPOLAR 端是1还是0。
为1时为双极性BIPOLAR ，为0时为单极性UNIPOLAR 。
BIPOLAR （双极性）：输出整数设定为-27648和+27648，即K1=-27648，K2=+27648。
UNIPOLAR （单极性）：输出整数设定为0和+27648，即K1=0，K2=+27648超限：如果IN 输入值超限，会被限制在所设定的上下限值上，并在RET_V AL 输出出错值W#16#0008.。
电脑显卡的视频输出接口详解
电脑显卡的视频输出接口详解随着科技的进步和电脑性能的提升，电脑显卡逐渐成为电脑配置中的重要组成部分。
作为将电脑图像信号输出到显示设备的关键连接点，视频输出接口的选择和了解对于用户来说至关重要。
在本文中，我们将详细介绍电脑显卡的视频输出接口，帮助读者更好地理解和选择合适的接口。
一、VGA接口（D-Sub 15针）VGA接口是目前应用最广泛的模拟视频输出接口之一。
该接口采用D-Sub 15针连接器，通过模拟信号传输视频图像。
VGA接口主要适用于低分辨率的显示设备，例如CRT显示器，但也可以连接到高分辨率的设备。
然而，由于信号传输的模拟特性，VGA接口的传输质量受到电磁干扰和信号衰减的影响，呈现出颜色失真和图像模糊等问题。
二、DVI接口（数字视频接口）DVI接口是一种纯数字信号传输的接口，可以提供更高的图像质量和更稳定的传输性能。
DVI接口分为DVI-I、DVI-D和DVI-A三个类型。
其中，DVI-I支持同时传输模拟和数字信号，DVI-D仅支持数字信号传输，DVI-A则只能传输模拟信号。
DVI接口提供了多种连接方式，包括DVI-D（单链接），DVI-D（双链接）和DVI-I（双链接）。
双链接接口提供更高的带宽和更高的分辨率支持，适用于需要高质量图像的显示需求。
三、HDMI接口（高清多媒体接口）HDMI接口是目前应用最广泛且最先进的数字音视频接口，它可同时传输音频和视频信号，支持高清音视频输出。
HDMI接口具有多种版本，其中最常见的是HDMI 1.4和HDMI 2.0。
HDMI接口可以连接到各种显示设备，如电视、投影仪和监视器等。
此外，HDMI接口还支持多通道音频传输和高达4K分辨率的视频输出，为用户提供更高品质的视听体验。
四、DisplayPort接口（显示端口）DisplayPort接口是一种高性能数字音视频接口，提供了高质量的视频输出和音频传输能力。
DisplayPort接口具有更高的带宽和更高的分辨率支持，能够处理更复杂的图像和视频数据。
图解各种接口
“视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)”视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)S 端子（S-Video）是应用最普遍的视频接口之一，是一种视频信号专用输出接口。
VGA接口是显卡上输出信号的主流接口，其可与CRT显示器或具备VGA接口的电视机相连，VGA接口本身可以传输VGA、SVGA、XGA等现在所有格式任何分辨率的模拟RGB+HV信号，其输出的信号已可和任何高清接口相貔美。
S端子与VGA,哪个接到电视上看的比较清晰?1RCA (俗称标准视频输入端子/ AV端子)还有一种三基色BNC端子( 或称RGB端子)，BNC端子这种是很容易与一般色差端子混淆，三基色RGB端子的情况比分量色差端子要复杂些。
DVI接头有三种，分别是DVI-Digital（DVI-D）、DVI-Analog（DVI-A）跟DVI-Integrated （DVI-I），DVI-Digital （DVI-D）只有支持数字显示的设备、DVI-Analog（DVI-A）只有支持数字显示的设备，DVI-Integrated （DVI-I）则是支持数字显示跟模拟显示。
HDMI接口有什么用_百度知道HDMI接口有什么用 .我的主板上有有个HDMI接口和VGA接口，我装了个独显，上面有TV-OUT,DVI，VGA三个接口，显示器上有DVI和VGA接口，我平时上网用的是独显上的VGA接口连显示器的VGA接口，如果看高清电影是不是还要再连一根线！接主板的HDMI接口和显示器接口？常用视频接口VGA、DVI、AV、S端子、色差分量、HDMI、D...常用视频接口VGA、DVI、AV、S端子、色差分量、HDMI、D端子等各种接口解释。
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g f1(t) f(t) Ts
0
t
Ts
t
(a)
0
-π Φ(ω)
ω ωs 2ωs 3ωs
0
Ts 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts
(b)
图2-2-3 零阶保持器的输出波形 图2-2-4 零阶保持器的单位冲激响应（a） 和频率响应（b）
模拟输出通道的基本理论
可以通过推导得:
其中:
F ( ) 称为基带频谱
… 数据 寄存器R1 控制逻辑
数据 寄存器R1
… 数据 寄存器R1
D/A …
调理电路
…
D/A
调理电路
执行 机构
图2-2-8 数据分配同步转换电路
三、模拟分配分时转换结构
寄存器 D/A转换器 采样 保持器 采样 保持器 … 采样 保持器 （a） 调理电路 调理电路 … 执行 机构 执行 机构 … 执行 机构
三、数字自动增益控制（AGC）
讨论： 为什么要采用数字自动增益控制（AGC）？
简单的说--就是把输出信号取出一部分处理之后返回 输入端控制放大器或者处理电路的增益,使之保持在 一个水平之内.
比如我们说话的音量,说出去之后耳朵会取样,告诉大 脑我们现在说话的声音有多大,再由大脑控制说话的 音量.耳朵在这个过程中就是AGC电路 输出就是嘴,放 大器和处理电路就是大脑.
F ' ( )称为调制频谱
由下图可知,保持器的频谱响应具有突出基 带作用,可以部分阻止调制分量通过,所以,零阶 保持器输出是阶梯状.为了平滑处理,引入一低 通滤波器.
H(ω)
Ts
F ( ) Ts
平滑滤波器H1（ω ）
1
F ' ( ) Ts
0
ωc
ωs
2ωs
ω
图2-2-5 零阶保持和平滑滤波器的作用
数据 寄存器R1
… 数据 寄存器R1 控制逻辑
D/A …
执行 机构
…
D/A
调理电路
执行 机构
图2-2-7 数据分配分时转换电路
此电路不适合于要求多参量同步控制执行机构的系统
二、数据分配同步转换电路
数据 寄存器R1 计 算 机 数据 寄存器R1 D/A 调理电路 执行 机构 执行 机构 …
数据 寄存器R1
2.选择： 1）对于中等分辨力（8位到10位）的输出 通道，采用2-2-8的方案能获得较好的性 能，成本与模拟不相上下。 2）高于12位的输出通道由于当前存储电容 的介质吸附效应指标不够理想，要使 S/H满足高分辨力和高速度的要求还比 较困难，故虽然成本较高，但仍须采用 2-2-8方案。
2.2.3 模拟输出通道组成电路 的选用
控制逻辑A转换器
模 拟 多 路 切 换 器
跟随保持 放大器 跟随保持 放大器 跟随保持 放大器 …
调理电路 调理电路 …
执行 机构 执行 机构 … 执行 机构
调理电路
控制逻辑 （b） 图2-2-9 分时转换多通道模拟分配结构
四、比较和选择
1.比较： 模拟分配方案因受存储电容漏电因素的 影响，通道输出的稳定性不易做得很好， 但是由于存储电容的积分平滑作用，通 道的输出不会出现大幅度的突跳现象， 同时整个通道的成本较低；相比之下， 数字分配方案电路复杂，成本较高，且 通道的输出存在突跳现象。但这种通道 的输出十分稳定，输出的精度和平滑程 度仅由DAC的线性误差和分辨力决定。
一、D/A转换器 1.D/A位数的确定 仪表精度δ应与D/A位数相匹配，即δ=2-n,若模 拟执行元件的分辨率为VTH,它所需要的控制信 号的最大摆幅为Vmax,,则用来提供这一模拟信号 的DAC的位数应该满足下式：
2.2.1 模拟输出通道的基本理 论
一、零阶保持与平滑滤波 模拟信号数字化三环节：
采样 量化
由采样开关或多 路开关完成
由A/D转换器完成
编码
数字信号模拟化两环节： 保持
D/A
讨论：与“采样”相反的“保持”是什么意思？
怎样实现？
1.如何填补采样点之间的空白？ 方法一：把相邻采样点之间用直线连接起来，称为“一阶保持”方式。 方法二：每个采样点的幅值保持到下一个采样点，称为“零阶保持” 方式。这种方式很容易用电路来实现。
2.2 模拟输出通道
学院：电子信息与自动化学院 专业：信号分析处理 姓名：----
测试结果的数字显示（LED、LCD显示、CRT） 数字信号输 测试结果的数字记录（数字磁记录或光记录、 出通道 打印纸记录） 微机化测试系统 信号输出通道 模拟信号输 出通道 主要用于对连续变量的执行机构进行控制 测试结果的数据传输
2.2.2 模拟输出通道的基本结 构
显示器 寄存器 D/A 模拟输出通道 图2-2-6 模拟输出通道的基本组成 单通道 模拟信号输出 通道基本结构 多通道 数据分配分时转换结构 数据分配同时转换结构 模拟分配分时转换结构 比较和选择 调理电路 记录器 终 端
一、数据分配分时转换电路
数据 寄存器R1 主 计 算 机 D/A 调理电路 调理电路 … 执行 机构
F(ω) 称为基带频谱，F’(ω)称为调制频谱。为了使这些 阶梯变平滑，就需要一个低通滤波器将漏过的调制频谱F’(ω)滤掉， 而将基带频谱F(ω)保留下来。具有这种功能的低通滤波器成为平滑 滤波器。
二、保持周期的确定
零阶保持器的保持周期Ts为Ts=mt0，如 果输出通道中设定的保持周期Ts与模拟 信号输入通道中设定的采样周期T 相等， 即Ts=T，则经零阶保持和平滑滤波后恢 复的信号波形理论上与输入保持相同。 但若不满足以上条件，而只保持固定的 比例关系，即Ts/T=a(常数)，则恢复的 模拟信号 f0(t)=f(t/a)。
（a）一阶保持
（b）零阶保持
图2-2-1 一阶保持与零阶保持
零阶保持的电路实现
寄存器 寄存器 …
D/A D/A …
D/A
S/H S/H … S/H
寄存器
D/A
(a)数字保持方式
(b)模拟保持方式
图2-2-2 零阶保持器的两种形式
数据保持方式,模拟保持方式
上图a为数据保持方式，即在D/A之间加设一个寄存器，让 每个采样点的数据在该寄存器中一直寄存到本路信号的下个采 样点数据到来为止，这样D/A转换器输出波形就不是离散的脉 冲电压，而是连续的台阶电压。 上图b为模拟保持方式，即在公用的D/A之后每路加一个采 样保持器，保持器将D/A转换器输出子样电压保持到本路信号 的下一个采样电压产生时为止。这样采样保持器输出波形也是 连续的台阶电压。 图中的采样保持器都起到零阶保持的作用。