单片机原理及应用(第十五讲).ppt

第 十 五 讲 MCS-51与DAC的接口 习题讲解 * * 一、D/A转换器概述 1、概述 D/A（数/模）转换器输入的是数字量，输出的是模拟量， 是把数字量变换成模拟量的线性电路器件。 （1）输入缓冲能力，即是DAC是否带有三态输入缓冲器或锁 存器来保存输入数字量。如带有三态输入锁存器的DAC，其输 入数据线可与系统的数据总线直接连接。否则，不能直连， 需要外加三态缓冲器。 （2）输入数据的宽度（分辨率），DAC常用有8位、10位、 12位、14位、16位等。当DAC的分辨率高于系统数据总线的宽 度时，需分两次输入数字量。其系统设计将有所改变。 （3）输入码制。DAC能接收不同码制的数字量输入。如二 进制、二-十进制或BCD码等。 （4）输出模拟量的类型。DAC的输出可以是电流也可以是 电压，输出电流的叫电流型DAC，其电流在几到十几毫安；输 出电压的叫电压型DAC，其电压一般为5V～10V之间。 （5）输出模拟量的极性。DAC的模拟量输出有单极性输出 和双极性输出。 2、主要技术指标 （1）分辨率：指D/A转换器能够转换的二进制数的位数。 位数多分辨率也就高。常用有8位、10位、12位和16位等。 （2）建立（转换）时间：描述D/A转换速度的一个参数，是 指数字量从输入到完成转换、输出达到最终值并稳定为止所需 的时间。一般在几百纳秒到几微秒之间。 （3）精度：指D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差。 一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位，即±1/2LSB。 （4）线性度：指数字量变化时，D/A转换器输出的模拟量按 比例关系变化的程度。理想的应该是线性的，但实际上是有误 差，模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。 二、MCS-51与8位DAC0832的接口 1、DAC0832芯片介绍 引脚图： CS WR1 AGND DI3 DI2 DI1 (LSB)DI0 VREF RFB DGND VCC ILE DI6 WR2 XFER DI4 DI5 DI7(MSD) IOUT2 IOUT1 DAC 0832 1 10 20 11 其主要特性有： ①分辨率为8位； ②电流输出，稳定时间1us； ③可双缓冲、单缓冲或直接数字输入； ④只需在满量程下调整其线性度； ⑤单一电源供电（+5V~+15V）; ⑥低功耗，20mW。 输 入 寄 存 器 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器 DI7 DI0 ILE CS WR1 WR2 XFER LE1 LE2 IOUT2 IOUT1 DAC0832内部结构 VREF RFB AGND 2、DAC的应用 （1）用作单极性电压输出 （2）用作双极性电压输出 （3）用作程控放大器 3、与MCS-51的接口电路 三种连接方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。 （1）单缓冲方式 因DAC0832内部是双缓冲结构，可使一个缓冲处于直通， 另一个处于受控于MCS-51单片机，或将两个缓冲连接在一起 成为一个缓冲器结构形式，使之成为单缓冲方式。 锁 存 器 ALE P0 IOUT1 +5V DAC0832 DI0~7 ILE CS WR1 WR2 XFER 译 码 器 WR IOUT2 RFB VREF - + 8031 0FEH V0 = - B * VREF/256 B = b7*27+ b6*26+…+ b1*21+ b0*20 VREF/256为一常数 V0 VREF ① 实现锯齿波： ORG 2000H START:MOV R0,#0FEH MOV A,#00H LP:MOVX @R0,A INC A NOP ;加入一定数量的NOP指令可改变锯齿波频率 SJMP LP ② 实现三角波 ORG 2000H START:MOV R0,#0FEH MOV A,#00H UP:MOVX @R0,A INC A NOP ;加入一定数量的NOP指令可改变三角波频率 JNZ UP DOWN:DEC A MOVX @R0,A NOP JNZ DOWN SJMP UP ③ 实现距形波 ORG 2000H START:MOV R0,#0FEH LP:MOV A,#DATA1H MOVX @R0,A LCALL DELAY1 MOV A,#DATA2 MOVX @R0,A LCALL DELAY2 SJMP LP （2）双缓冲方式