微机接口技术：D/A与A/D转换在模拟信号处理中的应用

"《微机原理与接口技术》PPT第十章主要讲解了模拟与数字信号之间的转换，涉及A/D转换器和D/A转换器在微机系统中的应用及其接口技术。" 微机原理中，模拟量和数字量是两个重要的概念。在计算机系统中，数字计算机处理的是离散的数字信号，而现实世界中很多信息，如温度、湿度、压力等，是以模拟量的形式存在的。为了使计算机能够处理这些模拟信号，需要用到模数转换器（A/D转换器）。A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，以便计算机进行分析和处理。在控制系统或数据采集系统中，这一过程至关重要。 第10章详细介绍了几种常见的传感器，如温度传感器、湿度传感器、气敏传感器、压电式和压阻式传感器、光纤传感器以及位移-数字转换器，这些都是将物理信号转换为电信号的装置，用于将环境参数转化为计算机可识别的数字形式。 在模拟信号到电信号转换后，计算机对这些数据进行处理，并可能需要将结果输出回模拟世界。这时就需要数模转换器（D/A转换器）来实现这个过程。D/A转换器通常由基准电源、电阻解码网络、运算放大器和缓冲寄存器等部分组成。其中，R-2R电阻解码网络用于按权重生成模拟量，运算放大器则负责对这些模拟量进行累加。D/A转换器的性能指标包括分辨率、精度、线性误差、建立时间、温度系数、电源敏感度和输出电压一致性等。 D/A转换器的接口设计需要考虑到输入缓冲能力、数据宽度（分辨率）、输入码制、输出模拟量类型和极性等因素。当D/A转换器没有内置三态输入锁存缓冲器时，需要额外添加缓冲器来确保数据传输的正确性。接口的任务是确保微处理器的数据能正确、及时地传送给D/A转换器，并且在转换过程中不会干扰微处理器的其他操作。 模数和数模转换在微机系统中起着桥梁的作用，使得计算机可以处理现实世界中的各种模拟信号，同时将处理结果转换回模拟信号以供实际应用。这部分内容对于理解微机接口技术和实时控制系统的设计至关重要。