模拟量输入输出接口详解：D/A & A/D转换器与应用

第12章《微型计算机原理与接口技术》深入探讨了模拟量输入输出接口技术，这是计算机控制系统中的关键组成部分。本章首先介绍了D/A（模拟量到数字量）和A/D（数字量到模拟量）转换器的基本概念和工作原理。D/A转换器通过电阻解码网络，将N位数字信号转换为连续的模拟信号，尽管输出不是完全连续，但通过配置数据寄存器来确保信号稳定。转换时间通常在500ns左右，模拟量输出与输入的二进制数、参考量（如电压或电流）成正比。 A/D转换器则是接收模拟信号，并将其转换为计算机可以处理的数字信号。这对于处理来自传感器的信号尤为关键，如工业控制系统中的温度、压力等参数。微机测控系统通常包含D/A和A/D转换器，前者在前向通道用于模拟信号到数字信号的转换，后者在后向通道用于数字信号到模拟信号的输出，以驱动执行机构。 12.2节详细介绍了典型D/A转换器芯片，如二进制加权电阻网络型D/A转换器。这种转换器利用二进制编码的电阻网络，将每个二进制位对应的电阻值连接起来，形成一个线性模拟输出。这个过程涉及模拟信号的量化和编码，以实现从离散的数字信号到连续模拟信号的转换。 此外，选择D/A和A/D转换器时要考虑的主要参数包括转换精度（如位数，如8位或12位）、转换速度、功耗、线性度等因素。这些因素直接影响着系统的性能和成本。 模拟量输入输出接口技术是计算机控制系统设计中的核心内容，理解和掌握D/A和A/D转换器的工作原理和选择方法对于构建高效、精确的控制系统至关重要。通过学习本章内容，学生将能够掌握如何在实际项目中运用这些技术，满足不同领域的应用需求。