單片機AD及DA轉換器

單片機AD及DA轉換器演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有25頁\編輯于星期一概述在微機過程控制和數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)中，經(jīng)常要對過程參數(shù)進行測量和控制。連續(xù)變化的物理量如：溫度、壓力、流量速度、位移等等物理過程微機傳感器A/DD/A執(zhí)行機構物理過程v/iDataData過程控制示意圖模擬量現(xiàn)在是2頁\一共有25頁\編輯于星期一D/A轉換接口擴展現(xiàn)在是3頁\一共有25頁\編輯于星期一8位CMOS數(shù)模轉換芯片DAC0832:

CSVCCWR1ILEAGNDWR2D3XFERD2D4D1D5D0D6VrefD7RfbIout2DGNDIout1DAC083220PINDIP封裝√8位D/A,分辨率=Vref/256√CMOS低功耗器件,+5～+15V

單電源供電√電流輸出型器件(需外接運放)√具有雙緩沖控制輸出√采用T型電阻解碼網(wǎng)絡結構√參考電壓源,-10～+10V一單片機與D/A轉換器的接口現(xiàn)在是4頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832

引腳定義CSVCCWR1ILEAGNDWR2D3XFERD2D4D1D5D0D6VrefD7RfbIout2DGNDIout1DAC083220PINDIP封裝D0—D7：8位數(shù)字量輸入端/CS：片選端，低有效ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許,高有效/WR1：寫控制信號1,低有效/WR2：寫控制信號2,低有效/XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號Iout1：電流輸出端1Iout2：電流輸出端2Rfb：內置反饋電阻端Vref:參考電壓源,-10~+10VDGND：數(shù)字量地AGND：模擬量地Vcc:+5~+15V單電源供電端現(xiàn)在是5頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832

內部結構框圖D0—D7：8位數(shù)字量輸入端/CS：片選端，低有效ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許,高有效/WR1：寫控制信號1,低有效/WR2：寫控制信號2,低有效/XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號Iout1：電流輸出端1Iout2：電流輸出端2Rfb：內置反饋電阻端Vref:參考電壓源,-10~+10VDGND：數(shù)字量地AGND：模擬量地Vcc:+5~+15V單電源供電端&≥1≥111000011LE2ILECEWR1WR2XFERD7D0LE1輸入寄存器寄存器DAC轉換器D/AVrefIout2Iout1RfbLE=1，Q跟隨DLE=0，Q鎖存D現(xiàn)在是6頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832與單片機的連接89C51單片機DAC0832P0.0—P0.7P2.08位DI0—DI7EAWRXFERCS+5V6MHz30Px2WR1WR2+5VVccVrefILE+uA741-12V+12VGNDAGNDDGNDIout1Iout2Rfb接示波器輸出于數(shù)字量DATA相對應模擬量：MOV DPTR，#0FEFFHMOV A，#DATAMOVX @DPTR,A現(xiàn)在是7頁\一共有25頁\編輯于星期一輸入數(shù)字量模擬量輸出（V）MSB…LSB11111111±VREF(255/256)10000010±VREF(130/256)10000000±VREF(128/256)01111111±VREF(127/256)00000000±VREF(0/256)單極性輸出D/A關系數(shù)字量與模擬量的轉換關系：現(xiàn)在是8頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832

常見的幾種用法

為寄存命令。當=1時，寄存器的輸出隨輸入變化；=0時，數(shù)據(jù)鎖存在寄存器中，而不隨輸入數(shù)據(jù)的變化而變化

當ILE=1,=0，=0時，=1，允許數(shù)據(jù)輸入，而當=1時，…=0則數(shù)據(jù)被鎖存

當和均為低電平時，=1，此時允許D/A轉換，否則=0，將數(shù)據(jù)鎖存于DAC寄存器中現(xiàn)在是9頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832

常見的幾種用法(a):DAC寄存器直通方式(b):輸入寄存器直通方式(c):兩個寄存器同時選通及鎖存方式

現(xiàn)在是10頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832

常見的幾種用法

&≥1≥111000011LE2ILECEWR1WR2XFERD7D0LE1輸入寄存器寄存器DAC轉換器D/AVrefIout2Iout1RfbLE=1，Q跟隨DLE=0，Q鎖存D直通方式：

輸入寄存器和DAC寄存器共用一個地址，同時選通輸出?！?&或非門非與門輸入任一為“1”輸出皆為“0”輸入全為“0”，輸出才為“1”輸入全為“0”，輸出才為“1”輸入任一為“1”輸出皆為“0”雙緩沖器方式：

輸入寄存器和DAC寄存器分配有各自的地址，可分別選通用同時輸出多路模擬信號?，F(xiàn)在是11頁\一共有25頁\編輯于星期一【例9-6】在圖9-30的輸出端Vout產(chǎn)生－1.25V的電壓輸出。 解

Vout=－（D/256）×Vref，而Vref=5V，且XFER、CS和WR信號常有效，因此使D=64即可輸出要求的電壓。

匯編程序C語言程序MOVP1,#64

#include<reg51.h>P1=64;現(xiàn)在是12頁\一共有25頁\編輯于星期一【例9-7】在圖9-31的輸出端Vout產(chǎn)生－2.5V的電壓輸出，設Vref為5V。 解

Vout=－（D/256）×Vref，使D=128可輸出要求的電壓，且需要進行一次對DAC0832的寫操作，寫地址選擇為7000H。匯編程序C語言程序MOVDPTR,#7000HMOVA,#128MOVX@DPTR,A#include<absacc.h>XBYTE[0x7000]=128;現(xiàn)在是13頁\一共有25頁\編輯于星期一現(xiàn)在是14頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832的編程應用舉例例1產(chǎn)生矩形波例2產(chǎn)生鋸齒波LL:MOVA，#00H;低電平MOVDPTR,#0FEFFHMOVX@DPTR,A;送轉換LCALLDMS1;低寬度MOVA，#0FFH;高電平MOVX@DPTR,A;送轉換LCALLDMS2;高寬度SJMPLLMOVA，#00H;起始值MOVDPTR,#0FEFFHMM：MOVX@DPTR,A;送轉換INCANOPNOPNOP;決定坡度SJMPMM現(xiàn)在是15頁\一共有25頁\編輯于星期一DAC0832編程應用舉例：例3產(chǎn)生三角波MOVA，#00HMOVDPTR,#0FEFFHSS1:MOVX@DPTR,A;送轉換NOPNOPNOPSS2:INCA;等速上升JNZSS1SS3:DECAMOVX@DPTR，ANOPNOPNOP;等速下降JNZSS3SJMPSS2同樣的編程思路，若要產(chǎn)生如下的梯形波也很容易：三角波梯形波現(xiàn)在是16頁\一共有25頁\編輯于星期一例4正弦波電壓輸出

正弦波電壓輸出為雙極性電壓，最簡單的辦法是將一個周期內電壓變化的幅值(-5V～+5V)按8位D/A分辨率分為256個數(shù)值列成表格，然后依次將這些數(shù)字量送入D/A轉換輸出。只要循環(huán)不斷地送數(shù)，在輸出端

就能獲得正弦波輸出。

SIN： MOV R7，#00H

DAS0： MOV A，R7 ；

MOV DPTR，#TABH；設指針

MOVCA，@A+DPTR ；取數(shù)據(jù)

MOV DPTR，#8000H ；

MOVX@DPTR，A ；送D/A轉換

INC R7 ；修改偏移量

AJMP DAS0 ；

TAB： DB 80H，83H，86H，89H，8DH，90H

DB 93H，96H，99H，9CH，9FH，0A2H

DB 0A5H，0A8H，0ABH，0AEH

···

DB 6FH，72H，76H，79H，7CH，80H現(xiàn)在是17頁\一共有25頁\編輯于星期一A/D轉換接口擴展現(xiàn)在是18頁\一共有25頁\編輯于星期一IN3IN2IN4IN1IN5IN0IN6ADDAIN7ADDBSTARTADDCEOCALED3D7OED6CLKD5VCCD4Vref+D0GNDVref-D1D2ADC08098位CMOS模數(shù)轉換芯片ADC0809√8位A/D,量化間隔=Vin/(256-1)√CMOS低功耗器件√8通道多路開關輸入切換電路√單電源+5,Vref=+5VVin范圍:單極性0—+5V√逐次逼近結構√每次轉換時間：100S60個時鐘周期,fmax=640KHz(推薦CLK=500KHz)√轉換結果讀取方式：①延時讀數(shù)②查詢EOC=1③EOC申請中斷現(xiàn)在是19頁\一共有25頁\編輯于星期一ADC0809結構框圖8通道多路開關IN0IN7地址譯碼鎖存ADDAADDBADDCALE控制邏輯與時序D/A轉換器SARVin比較器輸出鎖存器STARTCLKEOCD0D7+Vref-VrefOEVst+-現(xiàn)在是20頁\一共有25頁\編輯于星期一IN3IN2IN4IN1IN5IN0IN6ADDAIN7ADDBSTARTADDCEOCALED3D7OED6CLKD5VCCD4Vref+D0GNDVref-D1D2ADC0809IN0—IN7：8通道模擬量輸入端D0—D7：8位數(shù)字量輸出端ADDC、ADDB、ADDA：接地址鎖存器的低三位地址ALE：地址鎖存允許控制信號START：清0內寄存器,啟動轉換OE：允許讀A/D結果,高有效CLK：時鐘輸入端,應≤640KHzEOC：轉換結束時為高Vcc：+5VVref+：參考電壓，+5VVref-：0VADC0809引腳定義:

現(xiàn)在是21頁\一共有25頁\編輯于星期一ADC0809與單片機的連接89C51單片機ADC0809鎖存器74LS373P0.0-P0.7ALEP2.08DQ0ALECLKADDAD0-D7GEAOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDC+5VINT1EOC≥1≥112MHz30Px26口地址可以為：0FE00～0FE07H也可為：0FEF0～0FEF7HA/D轉換程序：MOVDPTR，#0FE00H；置IN0通道地址 MOVA，#00 ；累加器里任意賦一個值 MOVX@DPTR，A ；啟動A/D轉換 LCALLDELAY ；等待轉換結束 MOVXA，@DPTR ；取轉換結果現(xiàn)在是22頁\一共有25頁\編輯于星期一2、最后執(zhí)行MOVA，@DPTR產(chǎn)生RD信號使OE端有效，打開輸出鎖存器三態(tài)門，8位數(shù)據(jù)就讀入CPU中。啟動ADC0809的工作過程1、先送通道號地址到A、B、C，由ALE信號鎖存通道號地址，然后讓START有效啟動A/D轉換。即執(zhí)行一條MOVX@DPTR,A指令產(chǎn)生WR信號，使ALE、START有效，鎖存通道號并啟動A/D轉換。A/D轉換完畢，EOC端發(fā)出一正脈沖，表示轉換結束。鎖存器74LS373P0.0-P0.7ALEP2.08DQ0ALECLKADDAD0-D7GEAOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDC+5VINT1EOC≥1≥112MHz30Px26現(xiàn)在是23頁\一共有25頁\編輯于星期一ORG0000HAJMPMAINORG0013H;外部中斷1的中斷矢量AJMPI