微机原理与应用第十章
微机原理及应用答案
微机原理及应⽤答案参考答案第⼀章计算机中的数制和码制第⼆章计算机概述⼀、填空题1.82. 23.10244.25.5、11001.1、00100101.0101B5.1000010B、42H、66H6.41.625、29.AH7.10001101B8.11001001、110010109.-128 ~ +12710.系统软件、应⽤软件11.电⼦管、超⼤规模集成电路⼆、单选题1． A 2． C 3． D4． C 5． A 6． C三、分析简答题1.8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为⼏种？哪⼏种？答：8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为三种种，分别是：数据总线、地址总线和控制总线2.写出-25的原码、反码、补码，并将补码转换成⼗六进制数(设机器字长为8位)。
答：X=-25=-11001B X原码:10011001BX反码:11100110BX补码:11100111B = E7H3.举例说明什么是机器数，什么是真值？答：将符号数值化了的数称为机器数。
如：-18=-10010B(真值)；机器数为：10010010B第三章半导体存贮器⼀、填空题1.ROM、RAM2.6个3.8、4⼆、单选题1． A 2． B 3． D 4． B5． C 6． C 7． B三、分析简答题1.在对存储器芯⽚进⾏⽚选时，全译码⽅式、部分译码⽅式和线选⽅式各有何特点？答：①全译码⽅式：存储器芯⽚中的每⼀个存储单元对应⼀个唯⼀的地址。
译码需要的器件多；②部分译码⽅式：存储器芯⽚中的⼀个存储单元有多个地址。
译码简单；③线选：存储器芯⽚中的⼀个存储单元有多个地址。
地址有可能不连续。
不需要译码。
四、硬件接⼝设计题1.答：(1)(2) 存储器类型为RAM 总容量为 4K×8地址范围: 0#2000H-27FFH1# 2800H-2FFFH2.答：（9分）(1)存储器类型：RAM该系统的存储器容量为：6K×8位（或：6K字节）(2)1#芯⽚的地址范围：1000H ~ 17FFH2#芯⽚的地址范围：0800H ~ 0FFFH3#芯⽚的地址范围：0000H ~ 07FFH3.1）1K×42）2K×8或2KB3）地址分配范围第⼀组： A19~ A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0最⼩地址 0 ~ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00000H~最⼤地址 0 ~ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 003FFH第⼆组： 0 ~ 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00400H~0 ~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 007FFH第四章微型计算机及微处理器的结构和组成⼀、填空题1.BIU、EU、指令的译码和指令执⾏2.4、16、16、6、203.8、164.1、2⼆、单选题1． B 2． B三、分析简答题1.8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作⽤是什么？答：执⾏部件有8个16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。
微机原理与应用要点总结
微机原理与应用
第七章 常用数字接口电路
编写程序，使得数码显示其能够 接口与中断技术
1. 掌握 端口的两种编址方式：I/O端口与内存单元统 掌握I/O端口的两种编址方式 端口的两种编址方式： 端口与内存单元统 一编址、 端口独立编址；（P234） 端口独立编址；（ 一编址、I/O端口独立编址；（ ） 2. 理解简单接口芯片 理解简单接口芯片 简单接口芯片74LS244、74LS273、74LS373、 、 、 、 74LS374的作用及区别；P237~240 的作用及区别； 的作用及区别 3. 掌握主机与外设之间 种数据传送方式： 掌握主机与外设之间 种数据传送方式： 主机与外设之间4种数据传送方式 无条件传送、查询、中断、 无条件传送、查询、中断、直接存储器存 取（DMA）方式； ）方式； 4. 掌握中断处理的 个步骤：中断请求、中断判优、中 掌握中断处理的 个步骤：中断请求、中断判优、 中断处理的5个步骤 断响应、中断服务、中断返回。 断响应、中断服务、中断返回。 5. 掌握中断向量表的概念，中断向量表结构、中断类 掌握中断向量表的概念 中断向量表结构、 中断向量表的概念， 型码与中断向量表关系。（ 。（P256） 型码与中断向量表关系。（ ）
3. 掌握 掌握CLD、STD、CLC、STC、CLI、STI 、 、 、 、 、 指令的含义。 指令的含义。
微机原理与应用
第四章、 第四章、汇编语言程序设计
1. 理解汇编语言源程序的结构； 理解汇编语言源程序的结构 汇编语言源程序的结构； 2. 掌握如下常用伪指令： 掌握如下常用伪指令 如下常用伪指令： （1）数据定义为指令 、DD、DW、 DT等； ）数据定义为指令DB、 、 、 等 （2）符号定义伪指令 ）符号定义伪指令EQU; （3）段定义伪指令： ）段定义伪指令： 段名 SEGMENT ... 段名 ENDS （4）设定段寄存器伪指令： ）设定段寄存器伪指令： ASSUME 段寄存器名：段名 ...] 段寄存器名：段名[, 3. 熟悉 DOS功能调用实现键盘输入、显示器输出。 功能调用实现键盘输入、 功能调用实现键盘输入 显示器输出。 4. 会用汇编语言编写简单的源程序。 会用汇编语言编写简单的源程序。
《微机原理及应用》教材课后习题参考答案
《80X86/Pentium微型计算机原理及应用》教材课后习题参考答案第三章3-5(1)MOV SI, 2100H 源：立即数；目标：寄存器(2)MOV CX, DISP[BX] 源：基址，EA=BX+DISP，PA=DS×16+BX+DISP；目标：寄存器(3)源：寄存器；目标：寄存器间接寻址EA=SI，PA=DS×16+SI(4)源：基址加变址，EA=BX+SI，PA=DS×16+BX+SI；目标：寄存器(5)源：寄存器；目标：寄存器(6)源：基址，EA=BX+10H，PA= DS×16+BX+10H；目标：寄存器(7)源：寄存器间接，EA=BX，PA= ES×16+BX；目标：寄存器(8)源：带位移量的基址加变址，EA=BX+SI+20H，PA= DS×16+BX+SI+20H；目标：寄存器(9)源：寄存器；目标：寄存器间接，EA=BP，PA= SS×16+BP(10)源：寄存器；目标：存储器，EA=SP-2，PA= SS×16+SP-23-7(1)源操作数错，基址+基址不能用在存储器寻址方式中，只能基址+变量，改成MOV AX, [BX+SI](2)错，V ALUE1和V ALUE2一般为自己定义的变量名称，则此两操作数的组合形式为存储器和存储器，ADD指令无此组合形式(3)错，立即数不能直接传给段寄存器(4)错，CS不能作为目标操作数(5)错，立即数不能作为目标操作数，两个操作数互换位置即可(6)如果V ALUE1是用DW定义的WORD型变量，则此题正确，否则错误(7)错，段寄存器不能直接传给段寄存器(8)错，移位次数超过1时，应该先将移位次数送给CL，改成MOV CL, 3; ROL [BX][DI],CL(9)错，NOT操作符只有一个操作数(10)对，CS不能作为目标操作数，但可以作为源操作数(11)错，不能直接将立即数压入堆栈(12)错，两处错误，1：IN指令应该AL在前,端口地址在后；2：端口地址100H超过8位数能表示的范围，应该先将100H送给DX，改成MOV DX, 100H; IN AL, DX(13)错，LEA指令的第二操作数必需为存储器寻址方式(14)错，CX不能作为寄存器间接寻址方式，应将CX改成BX/BP/SI/DI之一3-8(1)AX=3355H, SP=1FFEH(2)AX=3355H, DX=4466H, SP=1FFCH3-9 BX=4154H, [2F246H]=6F30H3-10 BX=139EH3-11 SI=0180H, DS=2000H3-12(1) CL=F6H(2) [1E4F6H]=5678H(3) BX=9226H, AX=1E40H(4) SI=9226H, [SI]=[1E4F6]=0024H(5) AX=5678H, [09226H]=1234H3-13 AF=0, CF=1, OF=1, SF=0, ZF=03-14(1) MOV AX, 0 XOR AX, AX SUB AX, AX(2) MOV CL, 4ROL BL,CL (或ROR BL, CL)(3) 题中没规定N1和N2是8位还是16位数，现假定都8位数（也可假定是16位数，程序不一样）MOV AH, 0MOV AL, N1IDIV N2MOV M1, ALMOV M2, AH(4) 题目的意思即使BX的b4,b6,b11位清零AND BX, 0F7AFH(5) XOR AX, 4020H(6) TEST DX, 0201H(7) TEST CL, 1JNZ NEXTINC CL (或DEC CL)NEXT:3-15 假设题目的意思理解为编号从1开始(1) LEA BX, BLOCK+(6-1)*2MOV AX, [BX](2) LEA BX, BLOCKMOV AX, 10[BX](3) LEA BX, BLOCKMOV SI, 0MOV AX, 10[BX][SI](4) MOV AX, BLOCK+103-16(1) 结果存在地址是580H端口中，[580H]=60H(2) 结果存在地址是580H端口中，[580H]=8060H（即[580H]=60H, [581H]=80H）(3) 结果存在AL中，AL=[40H]=4FH(4) 结果存在AX中，AL=[40H]=4FH, AH=[41H]（题目中没有给出端口41H中的值）(5) 结果存在地址是45H端口中，[45H]=60H(6) 结果存在地址是45H端口中，[45H]=8060H（即[45H]=60H，[46H]=80H）3-17 假定每小题中NUM1和NUM2都是和题中指定的操作数等长，即(1)中NUM1和NUM2为字变量，（2）（3）中为字节变量，（4）中为双字变量(1) MOV AX, NUM2ADD NUM1, AX(2) MOV CX, 4LEA BX, NUM1XOR AL, AL ; AL清零L1: ADD AL, [BX]INC BXLOOP L1MOV RES, AL(3) MOV CX, 8LEA BX, NUM1XOR AX, AXL1: ADD AL, [BX]JNC L2INC AHL2: INC BXLOOP L1MOV AX, WORD PTR RES(4) MOV AX, WORD PTR NUM1ADD WORD PTR NUM2, AXMOV AX, WORD PTR NUM1+1ADC WORD PTR NUM2+1, AX ; (MOV指令不影响CF标志位，否则不能这么写) 3-18(1) MOV CX, 8LEA BX, NUM1XOR AX, AXL1: ADD AL, [BX]DAAJNC L2INC AHL2: INC BXLOOP L1MOV AX, WORD PTR RES(2) MOV AL, NUM1SUB AL, NUM2DASMOV RES, AL差=90H, CF=13-19(1) MOV AL, NUM1MUL NUM2 ; 8位乘8位MOV WORD PTR RES, AX(2) MOV AX, NUM1IMUL NUM2 ;16位乘16位MOV WORD PTR RES, AXMOV WORD PTR RES+2, DX(3)MOV AL, NUM1MOV BL, 46CBWDIV BLMOV WORD PTR RES, AX(4) MOV AX, NUM1CWDIDIV NUM2 (或DIV NUM2)MOV WORD PTR RES, AXMOV WORD PTR RES+2, DX3-20(1)53乘以2MOV AL, 53SHL AL, 1结果106(2) -49乘以2MOV AL, -49 ; -49补码为CFHSHL AL, 1 ;AL=9EH, 真值即为-98结果-98除以2类似3-21(1) BX=009AH(2) BX=15CH(3) BX=8071H(4) BX=10F7H(5) BX=FF1CH3-22(1) DX=[20506]=0006H BX=0004H(2) SP=1FFEH, [SP]=CX=FFFEH(3) CX=BX=0004H(4) AX=8094H, CF=0(5) AL=[20508H]=87H(6) AL=94H+37H+1=CCH, CF=0, AL=32H(7) SI=9(8) DI=9(9) [DI]=[2050A]=AL=94H(10) AX=17C6H, DX=8094H(11) AH=84H, BL=4(12) IP=DX=17C6H3-23(1) 将存储器中以FIRST为起始地址连续10个字节复制到以SECOND为起始地址的地方(2) 将存储器中数据段中以偏移地址0404H为起始地址，连续80H个字节的空间清零3-24MOV BX, 5MUL BXMOV BX, 2DIV BX3-26 MOV BX, 0A80HMOV AL, 5XLAT3-27(1) IP=1256(2) IP=3280H(3) IP=2450H3-28 IP=009A, CS=2000, [SP]=8F, [SP+1]=3DH, [SP+2]=50H, [SP+3]=40H3-29CMP AL, 1JNZ LAB1CMP AL, 2JNZ LAB2CMP AL,4JNZ LAB3最后一个条件(若位0至位2都是0，则顺序执行)，相当于没有，因为不管符不符合这个条件，程序都会按顺序执行。
《微机原理与应》课件
• 微机原理概述 • 微机硬件组成 • 微机指令系统 • 汇编语言程序设计 • 微机系统软件 • 微机发展趋势与展望
01
微机原理概述
微机定义与特点
总结词
微机原理的核心概念
详细描述
微机，也称为微型计算机，是一种体积小、结构紧凑的计算机系统。它具有高 效、可靠、灵活和低成本等特点，广泛应用于各个领域。
02
微机硬件组成
中央处理器
中央处理器（CPU）是微机的核心部件，负责执 行指令和处理数据。
CPU的性能指标包括时钟频率、指令集、核心数 等，时钟频率决定了微机的运算速度，指令集决 定了微机能够执行的操作，核心数决定了微机的 并行处理能力。
CPU由运算器和控制器组成，运算器负责进行算 术和逻辑运算，控制器负责控制指令的执行顺序 。
微机应用的发展趋势
总结词
更广泛、更深层次
详细描述
随着信息化和智能化的发展，微机的应用领域越来越广泛， 从传统的工业控制、办公自动化等领域，扩展到了智能家居 、物联网、云计算等更深层次的应用领域。
新一代微机的展望
总结词
更绿色、更安全、更可靠
详细描述
随着环保意识的提高和技术的不断发 展，新一代的微机将更加注重节能和 环保，同时也会更加注重安全和可靠 性，以满足各种复杂和严苛的应用需 求。
存储器的性能指标包括存取 速度、容量和可靠性等，存 取速度决定了微机的运行速 度，容量决定了微机能够存 储的数据量，可靠性决定了 存储器的稳定性和持久性。
输入输出设备
01
输入输出设备是微机中用于 输入和输出数据的部件。
02
常见的输入设备包括键盘、 鼠标、触摸屏、扫描仪等， 用于将用户输入的数据传输 给微机。
《微机原理及其应用》
3.单片机－Single Chip Microcomputer 。 CPU＋RAM＋ROM＋T/C＋I/O接口＋UART一块芯片
2,3 间的差别在于：
CPU不同 复杂和简单：外 存设 贮不 器同 量不同
操作平台不同
软件：编译器 和仿真系统 监控程序 汇编语言，
C51
但应用领域广泛，价格也不同。
1964-1971 第三代集成电路计算机。使用半导体存储 器，出现多终端计算机和计算机网络。
1971- 第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算 机、单片微型计算机，外部设备多样化。
1981- 第五代人工智能计算机。模拟人的智能和 交流方式。
0.2 单片机简介与发展
0.2.1 单片机简介 单片机即单片微型计算机，是将计算机主机(CPU、 内
存和I/O接口等)集成在一小块硅片上的微型机。
单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高
优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。
主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器 仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微 型机应用系统。
0.2.2 单片机发展概况
1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 1978- 高档8位单片机 Intel MCS-51系列：
高级语言：用C语言来编写程序，然后通过“编译”程序
生成代码，是一种面向问题的语言，容易学习和理解。
1.4.6 单片机在控制领域中应用的优点
(1) 体积小，成本低，易于嵌入系统内部。 (2) 面向控制，能解决各类简单到复杂的控制任务。 (3) 抗干扰能力强，适应温度范围宽，可在恶劣环境下可靠工作。 (4) 易实现多机和分布式控制
单片机与嵌入式技术
微机原理 第10章 PPT课件.ppt
波特率发生器
发送保持寄存器
发送移位寄存器 Sout 并→串
串行数据发送过程：
CPU执行OUT指令，将待发送的数据→发送保持寄 存器暂存，当发送移位寄存器空闲时自动装入，后者在发 送器时钟控制下将并行数据添加起始位、校验位、停止位， 一位一位发出
3.通信速率（传输速率） 通信速率，又称波特率，表示每秒钟传送的0、1•代码个数 （包括起始位、校验位、停止位），单位为“波特”。 （bit per second—— bps）—— 波特率
异步通信传送中，收、发双方必须约定： 收发双方的通信速率必须一致 收发双方的数据帧格式必须一致
例如： 传送一个字符 “E” ，（ASCⅡ码为：1000101B =45H） 7个数据位,奇校验, 2个停止位.
１到０的跳变作为新字符的开始
最低位
最高位
起始位
５到８个数据位
1,1
1 2
或2个停止位
可选的奇偶校验位
１到０的跳变作为新字符的开始
最低位
最高位
起始位
四部分：
５到８个数据位
1,1
1 2
或2个停止位
可选的奇偶校验位
（1）起始位 ： 1位逻辑‘0’
（2）数据位： 5~8位 0，1代码
（3）奇偶校验位： 0~1位‘0’或‘1’
RS-232C使用25芯连接器和9芯连接器
• 功能特性： 标准定义了25针连接器中的20 条连接线。（常用的信号线）
DTE 准备就绪 DTR
DTE
DCE 准备就绪 DSR
（数据终端设备） 清除已传送(允许发送) CTS
计算机 或终端
请求发送 接收数据
RTS RxD
发送数据
TxD
微机原理与应用
《微机原理与应用》复习资料第1 章微型计算机基础知识1．计算机的基本组成（P16-P23）2．CPU 的三组总线 AB，DB，CB3．微计算机中数和字符的表示：真值，原码，反码，补码，BCD 码，ASCII 码（1）给定一个十进制数，求其原码、反码、补码，例如：求-112 的原码、反码、补码（2）BCD 码与 ASCII 码之间的转换方法（读程序或写程序）ADD AL,30H OR AL,30H SUB AL,30H4．十进制，二进制，十六进制之间的转换（读程序或写程序）5．补码的加减运算和对标志位的影响：CF，ZF，OF，SF计算机中的计算方法，补码运算过程。
第2 章微处理器结构、处理器总线时序和系统总线（*）1．8086CPU 的内部结构：EU，BIU （P36-P40）2．8086CPU 的逻辑地址和物理地址（P48-P53）3．8086CPU 的寄存器结构（P37-P40）4．标志寄存器、常用的标志位以及对应的条件转移指令（P39）5．有符号数与无符号数运算对标志位的影响，以及溢出判断方法（双高位判断法）5.8086/8088 有最小组态和最大组态的区别，8086/8088 的区别。
6.基本概念：指令周期—执行一条指令所需的时间。
不同指令的指令周期是不同的。
有些指令周期划分为一个个总线周期。
例:最短指令: 寄←寄, 只需要 2 个时钟周期.最长指令: 16 位乘、除,约需 200 个时钟周期.总线周期—每当 CPU 与存储器或 I/O 端口交换一个字节(或字、双字)数据所需的时间称之为一个总线周期。
每个基本总线周期包含4 个T 状态。
T 状态—就是一个时钟周期,是 CPU 处理动作的最小单位。
7.掌握8086/8088 的引脚最小组态和最大组态时的含义，掌握三总线分析方法。
8.能看懂存储器的读周期9.为什么要插入Tw，以及如何处理这种情况。
（P45）解决快速 CPU 与任何速度的存储器的时序配合。
微机原理与嵌入式接口技术(刘显荣)课件章 (10)
四种基本的扩展方法： 专用接口芯片扩展、 I/O模拟时序接 口扩展、 时序可编程芯片扩展和通信扩展。
1. 专用接口芯片扩展 在通用计算机领域， 对 CPU和相应的接口芯片的需求比 较大， 可以大批量生产以降低成本。 另外由于是通用的， CPU和接口芯片的种类不是太多。
第10章 嵌入式接口技术
SPI时序的总体要求是： 确保数据位在前一个时钟沿输出， 接收方在后一个时钟沿读取数据， 这样是最稳定的通信方式。
第10章 嵌入式接口技术 图10.6 SPI总线的环形结构
第10章 嵌入式接口技术
10.3.2 SPI从机选择 由于不具备总线仲裁能力，SPI总线上只能有一个主机，
第10章 嵌入式接口术 图 10.3 1602 字符液晶模块操作时序
第10章 嵌入式接口技术
第10章 嵌入式接口技术
第10章 嵌入式接口技术
10.2.3 STM32扩展1602 1. 硬件设计
STM32扩展 1602 的具体电路如图 10.4 所示。 虽然 1602 的工作电压是 5 Ｖ， 但是其数据、 状态和控制引脚为 TTL 电平， 和STM32的输出电平兼容， 引脚可以直接相连。 另外， 还可以用上拉电阻配合 MCU 的 OC 输出实现电平匹配， 不过 此时应该选择 5 Ｖ 兼容的STM32 接口线与 1602 液晶相连。
第10章 嵌入式接口技术
如图 10.1 所示，8086CPU与8255A的数据总线、 控制总 线直接相连， 地址总线基本也直接相连， 只有地址总线高位 上有译码电路， 这是因为在总线上往往挂有多个芯片， 在某 个时刻 CPU只能选中一个芯片， 与之建立联系。 因此必须利 用高位地址总线的译码结果选择芯片， 即高位地址 完成芯片选择， 低位地址完成片内寄存器/ 数据单元的选择。 数据与控制总线直连， 是专用接口芯片与CPU相连的一般规律。
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编码是把已经量化的模拟数值(它一定是量化电平的整数 倍)用二进制码、BCD码或其它码来表示。
若Si=1,该项对VO有贡 献
若Si=0,该项对VO无贡 献
与上式相对应的电路如下(图中n=8)：
Vr
ef
S 1
S 2
S 3
S 4
S 5
S 6
2R 4R 8R 16R 32R 64R 128R 256R
S 7
图中的电阻网络就称S为权电阻网络
8
Rf
V
O
如果用8位二进制代码来控制图中的S1～S8(Di=1 时Si闭合；Di=0时Si断开)，那么根据二进制代码 的不同，输出电压VO也不同，这就构成了8位的 D/A转换器。
根据A/D转换原理和特点的不同，可把ADC分成 两大类：直接ADC和间接ADC。
直接ADC是将模拟电压直接转换成数字量，常用的有 ：
逐次逼近式ADC、计数式ADC、并行转换式ADC等。
间接ADC是将模拟电压先转换成中间量，如脉冲周期 T、脉冲频率f、脉冲宽度τ等，再将中间量变成数字 量。常见的有：
优点：数据接收与D/A转换可异步进行； 可实现多个DAC同步转换输出——分时写入、同步转换
直通方式
使内部的两个寄存器都处于直通状态。模拟输出始终跟随输入变化 。
不能直接与数据总线连接，需外加并行接口(如74LS373、8255等) 。
•应用举例：
•
MOV
•
MOV
•ROTATE：INC
•
OUT
•例如：一个8位的A/D转换器，其数字输出量的变化范围为0—255，
•
如果输入电压满刻度为5V，那么，转换电路对输入模拟电压
•
的分辨率为5V/255≈19.6mV
•2. 精度：输出的数字量所对应的模拟量的实际值与理论值
•
之间的差值。
•数字量
••DD+1•1/2△ •△ •±1/2LS •D-1
B
•A
微机原理与应用第十章
• 概述
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
传感器
模拟量
A/D
数字量
计算机
数字量
D/A
模拟量
执行元件
模拟量输入 (数据采集)
模拟量输出 (过程控制)
可以看出，当代码在0～FFH之间变化时，VO相 应地在0～-(255/256)Vref之间变化。
为控制电阻网络各支路电阻值的精度，实际的 D/A转换器采用R-2R梯形电阻网络(见下页)，它 只用两种阻值的电阻(R和2R)。
•电 阻 网 络
•－ •Rf
•A
•U0
•＋
•S0 •S1
•Si
•UN •基准 •电压
或：把一个时间上连续变化的模拟量转换为一个脉冲 串，脉冲的幅度取决于输入模拟量。
保持
将采样得到的模拟量值保持下来，使之等于采样控制 脉冲存在的最后瞬间的采样值。
目的： A/D转换期间保持采样值恒定不变。
对于慢速变化的信号，可省略采样保持电路
采样通常采用等时间间隔采样。
采样频率fs不能低于2fimax（fimax为输入信号 Vin的最高次谐波分量的频率）； fs的上限受计算机的速度、存储容量、器件速度 的限制。
Vi
n
S( t)
Vo
ut
进行A/D转换时所用 的输入电压，就是对保 持下来的采样电压（每 次采样结束时的输入电 压）进行转换。
•s(t)
•f(t)
•fs(t)
•采样 •保持 •信号
•10.5.2 保持
•采样 •保持 •信号
•5q •4q
•4q •3q
•3q •2q
•2q •q
•q •0
•0V
•只舍不入法
工
传
感
业
器
生
物理
产
量
变换 过
执
程
行机
构
输入通
放
道 多路转
A/
大
换
D
滤
&
转
波
采样保
换
持
信
信
号
号
输出通 处
理
变 换
放
道 D/
大
A
驱
转
动
换
输 入
1010110 微 0
接 口
型
计 I/O
接 口
算
机
输 0010110
出
1
接 口
模拟电路的任务
模拟接口电路的任 务
传感器（Transducer）
非电量→电压、电流
•DAC •寄 •存 •器
•D Q •8
•8位 •D/A
•12
•转 •11
•换 •器
•9
•基准电源输入线
•VREF •IOUT2 •IOUT1•电流输出线 •R•f反馈信号输入线
•AGND •模拟地
•20 •VCC •电源 •10 •DGND•数字地
D7～D0：输入数据线 ILEBiblioteka 输入锁存允许CS#：片选信号
式中：Rf 为反馈电 阻
阻
R 为输入电
V
i n
R
R
f
∑
V
o
若输入端有n个支路, 则输出电压VO与输入电压 Vi的关系为：
式中：Ri 为第i支路 的输
入电阻
V
i n
R
1
R
f
… ∑
R
n
V
O
令每个支路的输入电阻为2iRf , 并令Vin为一基准 电压Vref，则有
如果每个支路由一个开关Si控制，Si=1表示Si合 上，Si=0表示Si断开，则上式变换为
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
D/A变换器（D/A Converter）
•N
•运算放大器所需要的响应时间
•在满刻度输出的条件下，温度 •每升高1℃，输出变化的百分数
•满量程电压变化的百分数与 •电源电压变化的百分数之比
分辨率（Resolution）
输入的二进制数每±1个最低有效位(LSB)使输出变化的 程度。
一般用输入数字量的位数来表示: 如8位、10位
例：一个满量程为5V的10位DAC，±1 LSB的变化将使输出 变化 5/(210-1)=5/1023=0.004888V=4.888mV
•a020•a121 •ai2i
•Sn •模拟 •开关
•an2n
•并行D / A转换器原理
•N位二进制数
(1) 分辨率 (2) 线性度
•1 •2N－1
(3) 转换精度
(4) 建立时间
(5) 温度系数
(6) 电源抑制比
(7) 工作温度范围
(8) 失调误差（零点误差）
(9) 增益误差（标度误差）
(10)非线性误差
转换精度（误差）
实际输出值与理论值之间的最大偏差。 一般用最小量化阶⊿来度量，如±1/2 LSB 也可用满量程的百分比来度量，如0.05% FSR
LSB: Least Significant Bit
FSR: Full Scale Range)
转换时间
从开始转换到与满量程值相差±1/2 LSB所对应的模拟 量所需要的时间
MOV AL，data MOV DX，port1 OUT DX，AL MOV DX，port2 OUT DX，AL MOV DX，port3 OUT DX，AL
转换
HLT
; 要转换的数据送AL ; 0832-1的输入寄存器地址送DX ; 数据送0832-1的输入寄存器 ; 0832-2输入寄存器地址送DX ; 数据送0832-2的输入寄存器 ; DAC寄存器端口地址送DX ; 数据送DAC寄存器，并启动同步
实际中一般取fs为fimax的4-5倍。
•采样—保持—量化—编码 •10.5.1 采样
•s(t)
•f(t)
•fs(t)
•采样器
•f(t)
•K
•fs(t)
•s(t) 采样控制信号
由MOS管采样开关T、保持电容Ch和运放构成的跟随器三 部分组成。
V
T
－ ＋
in
C
采样控
h
制
S(t)
Vo
ut
采样控制信号S(t)=1时，T导通，Vin向Ch充电，Vc和Vout跟 踪Vin变化，即对Vin采样。S(t)=0时，T截止，Vout将保持前一 瞬间采样的数值不变。
用于把数据写入到输入锁存器
WR1#：写输入锁存器
WR2#：写DAC寄存器 XFER#：允许输入锁存器的数据传送到DAC寄存器
上述二个信号用于启动转换
VREF：参考电压，-10V～+10V，一般为+5V或+10V IOUT1、IOUT2：D/A转换差动电流输出，接运放的输入 Rfb：内部反馈电阻引脚，接运放输出 AGND、DGND：模拟地和数字地