MCS單片機(jī)的模擬量輸入輸出

1、1第第1111講講 MCS-51MCS-51的模擬量輸入輸出的模擬量輸入輸出電氣工程系E-mail:2課程主要內(nèi)容 ADC及DAC的基本原理及性能指標(biāo) A/D轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)（ADC0809） D/A轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)（DAC0832）3 非電物理量（溫度、壓力、流量、速度等），須非電物理量（溫度、壓力、流量、速度等），須經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)（電壓或電流），再轉(zhuǎn)經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)（電壓或電流），再轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才能在單片機(jī)中處理。換成數(shù)字量，才能在單片機(jī)中處理。 A/DA/D轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器（ADCADC）：模擬量）：模擬量數(shù)字量的器件，數(shù)字量的器件， D/AD/A轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器（DACDAC）：數(shù)

2、字量）：數(shù)字量模擬量的器件。模擬量的器件。數(shù)字量，也常常需要轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。數(shù)字量，也常常需要轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。 只需合理選用商品化的大規(guī)模只需合理選用商品化的大規(guī)模ADCADC、DACDAC芯片，了芯片，了解引腳及功能以及與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)。解引腳及功能以及與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)。概述概述4ADCADC的基本原理及性能指標(biāo)的基本原理及性能指標(biāo) 模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 隨著超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的飛速發(fā)展，大隨著超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的飛速發(fā)展，大量結(jié)構(gòu)不同、性能各異的量結(jié)構(gòu)不同、性能各異的A/DA/D轉(zhuǎn)換芯片應(yīng)運(yùn)而生。轉(zhuǎn)換芯片應(yīng)運(yùn)而生。

3、51.A/D1.A/D轉(zhuǎn)換器的分類轉(zhuǎn)換器的分類 根據(jù)轉(zhuǎn)換原理可將根據(jù)轉(zhuǎn)換原理可將A/DA/D轉(zhuǎn)換器分成轉(zhuǎn)換器分成兩大類兩大類（1 1）直接型直接型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器（2 2）間接型間接型A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。6常見的常見的A/D轉(zhuǎn)換器工作原理轉(zhuǎn)換器工作原理 逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器 將輸入模擬信號(hào)與推測(cè)信號(hào)比較，調(diào)節(jié)推測(cè)信號(hào)逼近輸入信號(hào)，直至兩者相等 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器 采用輸入模擬信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)電壓反向積分的方法，完成模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換 V/F變換式A/D轉(zhuǎn)換器 將輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為線性對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)，通過測(cè)量頻率實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)化7 應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn) 逐次比較型逐次比較型: :精度、速

4、度和價(jià)格都適中，是最常用精度、速度和價(jià)格都適中，是最常用的的A/DA/D轉(zhuǎn)換器件。轉(zhuǎn)換器件。 雙積分型雙積分型:精度高、抗干擾性好、價(jià)格低廉精度高、抗干擾性好、價(jià)格低廉,但轉(zhuǎn)換速度但轉(zhuǎn)換速度慢，得到廣泛應(yīng)用。慢，得到廣泛應(yīng)用。 V/F轉(zhuǎn)換型轉(zhuǎn)換型:適于轉(zhuǎn)換速度要求不太高，遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸。適于轉(zhuǎn)換速度要求不太高，遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸。82. A/D2. A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換速率 完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間。完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)為轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)換速率。換速率。逐次比較式：逐次比較式：0.40.4 s s，速率為，速率為2.

5、5M2.5M次次/s/s。(2) (2) 分辨率分辨率 用輸出二進(jìn)制位數(shù)或用輸出二進(jìn)制位數(shù)或BCDBCD碼位數(shù)表示。碼位數(shù)表示。例如例如AD574AD574，二進(jìn)制二進(jìn)制1212位，即用位，即用2 21212個(gè)數(shù)進(jìn)行量化，個(gè)數(shù)進(jìn)行量化，分辨率分辨率為為1LSB1LSB，百分?jǐn)?shù)表示百分?jǐn)?shù)表示1/21/21212=0.24=0.24。 又如又如雙積分式雙積分式A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器MC14433MC14433, , 分辨率為三位半。分辨率為三位半。若滿字位為若滿字位為19991999，其，其分辨率為分辨率為1/1999=0.05%1/1999=0.05%。 9 量化過程引起的誤差為量化過程引起的

6、誤差為量化誤差量化誤差，是由于，是由于有限位數(shù)字有限位數(shù)字對(duì)模擬對(duì)模擬量進(jìn)行量化而引起的誤差。量化誤差量進(jìn)行量化而引起的誤差。量化誤差理論上規(guī)定為理論上規(guī)定為1 1個(gè)單位分辨?zhèn)€單位分辨率率，提高分辨率可減少量化誤差。，提高分辨率可減少量化誤差。（3 3）轉(zhuǎn)換精度）轉(zhuǎn)換精度 定義為一個(gè)實(shí)際定義為一個(gè)實(shí)際ADCADC與一個(gè)理想與一個(gè)理想ADCADC在量化值上的差。可用在量化值上的差。可用絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差表示。絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差表示。l絕對(duì)精度絕對(duì)精度 在轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬電壓與在轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬電壓與其理想電壓值之差的最大值稱為絕對(duì)精度其理想電壓值之差的最大值稱

7、為絕對(duì)精度l相對(duì)精度相對(duì)精度 絕對(duì)精度的百分?jǐn)?shù)表示絕對(duì)精度的百分?jǐn)?shù)表示103. A/D轉(zhuǎn)換器的選擇轉(zhuǎn)換器的選擇 按輸出代碼的有效位數(shù)分按輸出代碼的有效位數(shù)分:8:8位、位、1010位、位、1212位等。位等。 按轉(zhuǎn)換速度分為按轉(zhuǎn)換速度分為超高速超高速（1ns1ns）、）、高速高速（11 s s）中速中速（1ms1ms）、）、低速低速（1s1s）等。）等。 A/D A/D轉(zhuǎn)換器的發(fā)展趨勢(shì)：為適應(yīng)系統(tǒng)集成需要，將轉(zhuǎn)換器的發(fā)展趨勢(shì)：為適應(yīng)系統(tǒng)集成需要，將多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、時(shí)鐘電路、基準(zhǔn)電壓源、二多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、時(shí)鐘電路、基準(zhǔn)電壓源、二/ /十進(jìn)制十進(jìn)制譯碼器和轉(zhuǎn)換電路集成在一個(gè)芯片內(nèi)，為用戶提供方譯碼器和

8、轉(zhuǎn)換電路集成在一個(gè)芯片內(nèi)，為用戶提供方便。便。11（1 1）A/DA/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)的確定轉(zhuǎn)換器位數(shù)的確定 系統(tǒng)總精度涉及的環(huán)節(jié)較多：系統(tǒng)總精度涉及的環(huán)節(jié)較多：傳感器變換精度、傳感器變換精度、信號(hào)預(yù)處理電路精度和信號(hào)預(yù)處理電路精度和A/DA/D轉(zhuǎn)換器及輸出電路、控制轉(zhuǎn)換器及輸出電路、控制機(jī)構(gòu)精度，還包括軟件控制算法。機(jī)構(gòu)精度，還包括軟件控制算法。 A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)至少要比系統(tǒng)總精度要求的最低分辨率轉(zhuǎn)換器的位數(shù)至少要比系統(tǒng)總精度要求的最低分辨率高高1位，位數(shù)應(yīng)與其他環(huán)節(jié)所能達(dá)到的精度相適應(yīng)。位，位數(shù)應(yīng)與其他環(huán)節(jié)所能達(dá)到的精度相適應(yīng)。 只要不低于它們就行，太高無意義，且價(jià)高。只要不低于它們就行，太

9、高無意義，且價(jià)高。 8位以下：低分辨率，位以下：低分辨率，912位：中分辨率，位：中分辨率，13位以上：高分位以上：高分辨率。辨率。12（2 2）A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速率的確定轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速率的確定 從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束，輸出穩(wěn)定的數(shù)字量，需要一從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束，輸出穩(wěn)定的數(shù)字量，需要一定的時(shí)間，這就是定的時(shí)間，這就是A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間。轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間。低速：轉(zhuǎn)換時(shí)間從幾低速：轉(zhuǎn)換時(shí)間從幾msms到幾十到幾十m ms s 。中速：逐次比較型的中速：逐次比較型的A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間可從幾轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間可從幾 s s 100100 s s左右。左右。高速：轉(zhuǎn)換時(shí)間僅高速：

10、轉(zhuǎn)換時(shí)間僅2020100ns100ns。適用于雷達(dá)、數(shù)字通訊、。適用于雷達(dá)、數(shù)字通訊、 實(shí)時(shí)光譜分析、實(shí)時(shí)瞬態(tài)紀(jì)錄、視頻數(shù)字轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)光譜分析、實(shí)時(shí)瞬態(tài)紀(jì)錄、視頻數(shù)字轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)等。系統(tǒng)等。13（3 3）是否加采樣保持器）是否加采樣保持器 直流和變化非常緩慢的信號(hào)可不用采樣保持器。直流和變化非常緩慢的信號(hào)可不用采樣保持器。其他情況都要加采樣保持器。其他情況都要加采樣保持器。14（4）工作電壓和基準(zhǔn)電壓）工作電壓和基準(zhǔn)電壓 選擇使用單一選擇使用單一+5V工作電壓的芯片，與工作電壓的芯片，與單片機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)電源比較方便。單片機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)電源比較方便。 基準(zhǔn)電壓源是提供給基準(zhǔn)電壓源是提供給A/D轉(zhuǎn)換

11、器在轉(zhuǎn)換時(shí)轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換時(shí)所需要的參考電壓，所需要的參考電壓，在要求較高精度時(shí)，在要求較高精度時(shí)，基準(zhǔn)電壓要單獨(dú)用高精度穩(wěn)壓電源供給。基準(zhǔn)電壓要單獨(dú)用高精度穩(wěn)壓電源供給。15ADC0809接口電路設(shè)計(jì)及軟件編程 ADC0809芯片結(jié)構(gòu) ADC0809功能及管腳 ADC0809與8031接口電路設(shè)計(jì)1及軟件編程 ADC0809與8031接口電路設(shè)計(jì)2及軟件編程16ADC0809功能特點(diǎn)為功能特點(diǎn)為: 分辨率為8位 ADC0809最大不可調(diào)誤差1LSB 模擬輸入電壓范圍為05V，單電源供電 鎖存控制的8路模擬開關(guān) 轉(zhuǎn)換速度取決于芯片的時(shí)鐘頻率，其范圍101280kHz，當(dāng)頻率為500kHz時(shí)，轉(zhuǎn)換速

12、度為128us 17 逐次逼逐次逼近式近式8 8路模路模擬輸入、擬輸入、8 8位輸出的位輸出的A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。ADC080918 共共2828腳，雙列直插式封裝。主要引腳功能如下：腳，雙列直插式封裝。主要引腳功能如下：(1)IN0(1)IN0IN7IN7：8 8路模擬信號(hào)輸入端。路模擬信號(hào)輸入端。(2) D0(2) D0D7D7：8 8位數(shù)字量輸出端。位數(shù)字量輸出端。(3) C (3) C 、B B 、A A：控制控制8 8路模擬通道的切換，路模擬通道的切換，C C、B B、A=A= 000 000111111分別對(duì)應(yīng)分別對(duì)應(yīng)IN0IN0IN7IN7通道，通道，ALEALE是其鎖存

13、信號(hào)。是其鎖存信號(hào)。(4) OE(4) OE、STARTSTART、CLKCLK：控制信號(hào)端，控制信號(hào)端，OEOE為輸出允許端，為輸出允許端， STARTSTART為啟動(dòng)信號(hào)輸入端，為啟動(dòng)信號(hào)輸入端，CLKCLK為時(shí)鐘信號(hào)輸入端。為時(shí)鐘信號(hào)輸入端。V VR R(+)(+)和和V VR R(-)(-)：參考電壓輸入端。參考電壓輸入端。19ADC0809ADC0809結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖20ADC0809功能及管腳 ADC0809芯片管腳介紹 START： 為啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制口，輸入正脈沖將啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 ALE：為地址鎖存控制口，輸入正脈沖將鎖存3位地址。 EOC：為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出口，轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，結(jié)束

14、為高電平輸出。 OE：為轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出允許控制口，上升沿控制結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)線上。 REF(+)REF(-)： 為參考電壓輸入端，一般接VCC和GND。 CLK：為轉(zhuǎn)換時(shí)鐘輸入端。 IN0IN7：8路模擬量輸入端 2-12-8：數(shù)字量輸出ADC0809管腳圖21ADC0809操作時(shí)序ADC0809操作時(shí)序圖22ADC0809編程要點(diǎn) 選通模擬量輸入通道 發(fā)出啟動(dòng)信號(hào) 用查詢或中斷方法等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 初學(xué)建議采用延時(shí)方法等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果23ADC0809與8031接口電路設(shè)計(jì)1AD接口設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的提供轉(zhuǎn)換完成判斷，8031外接晶振6MHz模擬通道的選擇24例1：ADC0809接口電路編程

15、要求：設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)8路模擬信號(hào)的采樣，并把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM區(qū)30H37H中。 25例2：ADC0809與8031接口AD接口設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的提供26例2編程 要求 編程實(shí)現(xiàn)對(duì)第0路模擬信號(hào)的采樣并實(shí)時(shí)在數(shù)碼上顯示采樣值，待顯示的采樣值存放在RAM區(qū)30H，31H中。 27例2編程28DA轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn) DA轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí) DAC0832芯片結(jié)構(gòu) DAC0832功能及管腳 DAC0832與8031雙緩沖接口電路設(shè)計(jì)及軟件編程 DAC0832與8031單緩沖接口電路設(shè)計(jì)及軟件編程29DACDAC的基本原理及性能指標(biāo)的基本原理及性能指標(biāo)1. 1. 概述概述 輸入：數(shù)字量，輸出：模擬量。輸入：數(shù)

16、字量，輸出：模擬量。 轉(zhuǎn)換過程：轉(zhuǎn)換過程：送到送到DACDAC的各位二進(jìn)制數(shù)按其權(quán)的大小轉(zhuǎn)換為相的各位二進(jìn)制數(shù)按其權(quán)的大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬分量，再把各模擬分量疊加，其和就是應(yīng)的模擬分量，再把各模擬分量疊加，其和就是D/AD/A轉(zhuǎn)換的結(jié)果。轉(zhuǎn)換的結(jié)果。 使用使用D/AD/A轉(zhuǎn)換器時(shí)，要注意區(qū)分轉(zhuǎn)換器時(shí)，要注意區(qū)分: :* * D/A D/A轉(zhuǎn)換器的輸出形式轉(zhuǎn)換器的輸出形式; ; * * 內(nèi)部是否帶有鎖存器。內(nèi)部是否帶有鎖存器。(1) (1) 輸出形式輸出形式 兩種輸出形式兩種輸出形式: :電壓輸出電壓輸出形式與形式與電流輸出電流輸出形式。形式。電流輸出的電流輸出的D/AD/A轉(zhuǎn)換器，如需模擬電壓

17、輸出，可在其轉(zhuǎn)換器，如需模擬電壓輸出，可在其輸出端加一個(gè)輸出端加一個(gè)I-VI-V轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換電路。電路。30（2 2）D/AD/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部是否帶有鎖存器轉(zhuǎn)換器內(nèi)部是否帶有鎖存器 D/A D/A轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)輸入端的數(shù)字轉(zhuǎn)換需要一定時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)輸入端的數(shù)字量應(yīng)穩(wěn)定，為此應(yīng)在數(shù)字量輸入端之前設(shè)置鎖存器，量應(yīng)穩(wěn)定，為此應(yīng)在數(shù)字量輸入端之前設(shè)置鎖存器，以提供數(shù)據(jù)鎖存功能。根據(jù)芯片內(nèi)是否帶有鎖存器，以提供數(shù)據(jù)鎖存功能。根據(jù)芯片內(nèi)是否帶有鎖存器，可分為內(nèi)部無鎖存器的和內(nèi)部有鎖存器的兩類?？煞譃閮?nèi)部無鎖存器的和內(nèi)部有鎖存器的兩類。* * 內(nèi)部無鎖存器的內(nèi)部無鎖存器的D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器

18、可與可與P1P1、P2P2口口直接相接（因直接相接（因P1P1口和口和P2P2口的輸出有鎖存口的輸出有鎖存功能）。但與功能）。但與P0P0口口相接，需增加鎖存器。相接，需增加鎖存器。* * 內(nèi)部帶有鎖存器的內(nèi)部帶有鎖存器的D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 可與可與MCS-51MCS-51的的P0P0口直接相接。目前有的口直接相接。目前有的D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器內(nèi)部不但有鎖存器，還包括地址譯碼電路，有的還有內(nèi)部不但有鎖存器，還包括地址譯碼電路，有的還有雙重或多重的數(shù)據(jù)緩沖電路。雙重或多重的數(shù)據(jù)緩沖電路。312.2.主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) (1)分辨率分辨率 輸入給輸入給DACDAC的的單位數(shù)字量變化

19、單位數(shù)字量變化引起的模擬量輸出的變化，通引起的模擬量輸出的變化，通常定義為輸出滿刻度時(shí)的模擬量值與常定義為輸出滿刻度時(shí)的模擬量值與2 2n n之比。顯然，二進(jìn)制位之比。顯然，二進(jìn)制位數(shù)越多，分辨率越高。數(shù)越多，分辨率越高。 例如，若滿量程為例如，若滿量程為10V10V，根據(jù)定義則分辨率為，根據(jù)定義則分辨率為10V/210V/2n n。 設(shè)設(shè)8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換，即轉(zhuǎn)換，即n=8n=8，分辨率為，分辨率為10V/210V/2n n =39.1mV =39.1mV，該，該值占滿量程的值占滿量程的0.391%0.391%，用，用1LSB1LSB表示。表示。同理：同理：1010位位 D/AD/A

20、：1 LSB=9.77mV=0.1% 1 LSB=9.77mV=0.1% 滿量程滿量程 1212位位 D/AD/A：1 LSB=2.44mV=0.024% 1 LSB=2.44mV=0.024% 滿量程滿量程根據(jù)對(duì)根據(jù)對(duì)DACDAC分辨率的需要分辨率的需要, ,來選定來選定DACDAC的位數(shù)。的位數(shù)。 32 (2)建立時(shí)間建立時(shí)間描述描述DACDAC轉(zhuǎn)換快慢的參數(shù)轉(zhuǎn)換快慢的參數(shù), ,表明轉(zhuǎn)換速度。表明轉(zhuǎn)換速度。定義：為從輸入數(shù)字量到輸出達(dá)到終值誤差定義：為從輸入數(shù)字量到輸出達(dá)到終值誤差(1/2)LSB(1/2)LSB( (最低有效位最低有效位) )時(shí)所需的時(shí)間。電流輸出時(shí)間較短，電壓輸出的，時(shí)

21、所需的時(shí)間。電流輸出時(shí)間較短，電壓輸出的，還要加上還要加上I-VI-V轉(zhuǎn)換的時(shí)間，因此建立時(shí)間要長(zhǎng)一些。快速轉(zhuǎn)換的時(shí)間，因此建立時(shí)間要長(zhǎng)一些?？焖貲ACDAC可可達(dá)達(dá)1 1 s s以下。以下。（3）精度）精度 理想情況，精度與分辨率基本一致，位數(shù)越多精度越高。理想情況，精度與分辨率基本一致，位數(shù)越多精度越高。但由于電源電壓、參考電壓、電阻等各種因素存在著誤差但由于電源電壓、參考電壓、電阻等各種因素存在著誤差, ,精精度與分辨率并不完全一致。度與分辨率并不完全一致。 位數(shù)相同，分辨率則相同，但相同位數(shù)的不同轉(zhuǎn)位數(shù)相同，分辨率則相同，但相同位數(shù)的不同轉(zhuǎn)換器精度會(huì)有所不同。換器精度會(huì)有所不同。33

22、MCS-51 MCS-51與與DAC0832DAC0832的接口的接口1. DAC08321. DAC0832芯片介紹芯片介紹 (1)DAC0832的特性的特性 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司產(chǎn)品，具有美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司產(chǎn)品，具有兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存器器的的8 8位位DAC,DAC,能直接與能直接與MCS-51MCS-51單片機(jī)相連。主要特性如單片機(jī)相連。主要特性如下：下：電流輸出，電流輸出，穩(wěn)定時(shí)間為穩(wěn)定時(shí)間為1 s；分辨率為分辨率為8 8位位；可雙緩沖輸入、單緩沖輸入或直接數(shù)字輸入；可雙緩沖輸入、單緩沖輸入或直接數(shù)字輸入；單一電源供電（單一電源供電（+5+15V）；）；34（2 2）DAC

23、0832DAC0832的引腳及邏輯結(jié)構(gòu)的引腳及邏輯結(jié)構(gòu)35 DAC0832DAC0832的的邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)：36DI0DI0DI7DI7：8 8位數(shù)字信號(hào)輸入端位數(shù)字信號(hào)輸入端CS*：片選端：片選端ILE： 數(shù)據(jù)鎖存允許控制端，高電平有效。數(shù)據(jù)鎖存允許控制端，高電平有效。 WR1*：輸入寄存器寫選通控制端。當(dāng)：輸入寄存器寫選通控制端。當(dāng)CS*=0、ILE=1、 WR1*=0時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)被鎖存在輸入寄存器中時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)被鎖存在輸入寄存器中XFER*：數(shù)據(jù)傳送控制：數(shù)據(jù)傳送控制WR2* ：DAC寄存器寫選通控制端。寄存器寫選通控制端。 當(dāng)當(dāng)XFER*=0，WR2* =0時(shí)，輸入寄存器的數(shù)據(jù)鎖存入

24、時(shí)，輸入寄存器的數(shù)據(jù)鎖存入DAC寄存寄存器中。器中。 IOUT1：電流輸出：電流輸出1端，輸入數(shù)字量全端，輸入數(shù)字量全“1”時(shí)，時(shí)，IOUT1最大，最大， 輸入數(shù)字輸入數(shù)字量全為量全為“0”時(shí)，時(shí)，IOUT1最小。最小。引腳功能：引腳功能：37IOUT2IOUT2：D/AD/A轉(zhuǎn)換器電流輸出轉(zhuǎn)換器電流輸出2 2端，端，IOUT2+IOUT1=IOUT2+IOUT1=常數(shù)。常數(shù)。 Rfb：外部反饋信號(hào)輸入端，：外部反饋信號(hào)輸入端， 內(nèi)部已有反饋電阻內(nèi)部已有反饋電阻Rfb，根據(jù)需要也可外接反饋，根據(jù)需要也可外接反饋電阻。電阻。VREF：基準(zhǔn)電源輸入：基準(zhǔn)電源輸入Vcc：電源輸入端，可在：電源輸入端

25、，可在+5V+15V范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 DGND：數(shù)字信號(hào)地。：數(shù)字信號(hào)地。 AGND：模擬信號(hào)地。：模擬信號(hào)地?！?“8位輸入寄存器位輸入寄存器”用于存放用于存放CPUCPU送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存，由沖和鎖存，由LE1LE1* *控制；控制； “8位位DAC寄存器寄存器” 存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由LE2*控制；控制； “8位位D/A轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路”由由T型電阻網(wǎng)絡(luò)和電子開關(guān)組成，型電阻網(wǎng)絡(luò)和電子開關(guān)組成，T型電阻網(wǎng)絡(luò)型電阻網(wǎng)絡(luò)輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流。輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流。382.DAC2.DAC的應(yīng)用的應(yīng)用采

26、取何種形式接口與采取何種形式接口與DACDAC的具體應(yīng)用有關(guān)。的具體應(yīng)用有關(guān)。 (1) 單極性電壓輸出單極性電壓輸出 單極性模擬電壓輸出，具體接線見后面的例單極性模擬電壓輸出，具體接線見后面的例3例例5。 輸出電壓輸出電壓Vout與與輸入數(shù)字量輸入數(shù)字量B的關(guān)系的關(guān)系: Vout = （B/256）*VRFE 式中，式中，B=b727+ b626+ b121+ b020； B B為為0 0時(shí)，時(shí)，V Voutout也為也為0 0，輸入數(shù)字量為，輸入數(shù)字量為255255時(shí)，時(shí)，V Voutout為為最大值最大值, ,單極性。單極性。 39 Vout =（B128）*（VREF/128） 在選用在選用+V+VREFREF時(shí)，（時(shí)