中华机A/D、D/A转换的方法

（杨宪泽）图1（a）是中华机主机右侧9芯游戏杆接口的引脚图，图1（b）为主机板上的游戏杆插座引脚图。这些引脚的功能和在内存中的地址请参见表1。下面就介绍一下利用这些引脚进行数字量采集、发送，以及进行A／D、D／A转换的方法。

从表1中可以看到，利用SW0～SW2端可以读取数字信号，例如利用SW0端，该端在内存中的地址为＄C061（-16287）。在SW0端输入数字信号，利用BASIC程序读取＄C061地址中的内容，即可实现数字量的采集。程序如下：

如果采集结果A≥128，则表示输入信号为高电平；A＜128，则输入的数字信号为低电平。

同样道理，利用AN0～AN3端可以发送数字信号。下面用BASIC语言编制一个向AN1发送数字信号（可用作控制信号）的程序；

从表1中看到，PDL0～PDL3端可以用来接收模拟信号。工作时，主机首先把PDLn（n=0～3）端所接收模拟信号的电位转换成“A／D转换数”D。D从0～255对应模拟量5～0V。

虽然PDLn端可以直接输入模拟信号，但在实验中发现，若模拟信号直接加在这些端上，误差较大。尤其当模拟信号电压在1.5V以下时，误差更大。为了减小误差，在PDLn端之前加装一级电压—频率变换电路，如图2所示。图中D1用作积分器，D2用作比较器，它们与反馈回路中的VD1一起构成振荡环，输出一频率与输入模拟信号电压成正比的方波。

下面是PDL0端模拟信号的A／D转换程序。

如果采集对象是电阻，可省去图2电路，而按图3所示方式连接。图3中的采集对象是热敏电阻。热敏电阻阻值0～150kΩ对应A／D转换数0～255。编程方法可参考上面程序。

D／A转换过程是：一、主机通过程序控制，将数字量转换为一定的时间信号从ANn端送出；该信号被图4所示的时间—电压转换电路转换成相应的模拟电压。

图4电路中，从AN0送来1个控制信号时，该信号作用于D触发器（D1）的CP端，使Q端为低电平。此时VD1、VD2截止，积分器（D2及外围元件）开始工作，则V1=-\(\frac{1}{RC}\)∫\(^{T}\)\(_{0}\)（－VR）dt=VR;RC·T。由于Q端电平为0，VT1导通，由D3构成的电压跟随器输出有V2=V1。Q-端电平为1，VT2截止，D3与D4的通路断开。D4保持原值VO。从AN0端再来1个控制信号，Q端为高电平1，VD1、VD2导通。C迅速放电。同时VT1截止，D2与D3通路断开。VT2因Q-端为低电平而导通，D3与D4之间通路接通，由D4构成的电压跟随器输出VO=V2=V1。了解了图4电路原理，可以得到如下结论；输出电压与AN0端来的2次控制信号的间隔时间T成正比。

将数字量转换为一定的延迟时间并负责向AN0发送起始终止控制信号的D／A转换子程序如下；

延迟时间T1（385μs）的推算是根据上面公式、T=T1×D，以及当数据D为255时对应输出5V而得出的。

调用D／A转换子程序前，应将数据D送入$2000单元。也可以用BASIC语言编制一个置数据D、调用D／A转换子程序的主程序如下：