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第五章 ADC/DAC接口技术与编程 5-1 概述 计算机自动控制系统 一、前向通道的内容 信号： 1、脉冲 2、模拟（随时间连续变化量） 3、数字 测量放大器、光电、变压器隔离方式 二、后向通道内容 把数字信号转换成模拟信号控制执行元件 5-2 D/A接口原理与编程 1. D/A转换器的性能指标 分辨率 分辨率表明DAC对模拟量的分辨能力，它是最低有效位（LSB）所对应的模拟量，它确定了能由D/A产生的最小模拟量的变化。通常用二进制数的位数表示DAC的分辨率，如分辨率为8位的D/A能给出满量程电压的1/28的分辨能力，显然DAC的位数越多，则分辨率越高。 2、D/A转换的一般工作原理: 常用电阻分压/分流来实现D/A转换。 D/A转换器将数字信息转换成与数值成正比的电压/电流。有权电阻解码网络与 T型解码网络两种构建方法,又以T型解码网络最为常用。 权电阻解码网络 简单。但随着D/A转换的位数增加，权电阻值跨度增大，在集成电路中难于实现。 T 型解码网络 电阻数量大一倍。但电阻值归一化程度高,容易集成，精度高。应用最为普遍。 权电阻解码网络 简单, 权电阻值跨度大，在集成电路中难于实现 开关控制电路的作用： 将“0”值对应的开关打到地， 将“1”值对应的开关接通Vref 若： R0 = R R1 = R/2 R2 = R/4 R3 = R/8 ………… R7 = R/128 从而:I0 = Vref/R I1 = 2 Vref/R I2 = 4 Vref/R I3 = 8 Vref/R ………… I7 =128Vref/R I=I7+I6+…..I0=(D7*27+….+D0*20)Vref/Rr=D*Vref/R T 型解码网络 电阻数量增大一倍, 但阻值归一，集成容易，精度高 深度负反馈条件下,运放的“虚短特性”: Vd ( 0 ,(因开环增益极大,输入端之间压差极小) Ii ( 0 ,(因输入阻抗极大,输入电流极小) 从而: 由节点向下看去阻值均为2R 由节点向下向右看去阻值均为R 开关控制电路:“0”值将开关打到地；“1”值将开关接通Vref 每个2R支路的电流均为上一支路的1/2： I7 = (Vref/2R) I6 = (Vref/2R)/2 I5 = (Vref/2R)/4 ………… I0 = (Vref/2R)/128 I=D7*I7+…..D0*I0=D*Vref/256R 3、典型D/A转换器芯片DAC0832 DAC0832是一个8位D/A转换器。单电源供电，从+5 V～+15 V均可正常工作。基准电压的范围为±10 V；电流建立时间为1 μs；CMOS工艺，低功耗20 mW。 DAC0832转换器芯片为20引脚，双列直插式封装， 该转换器由输入寄存器和DAC寄存器构成两级数据输入锁存。使用时，数据输入可以采用两级锁存（双锁存）形式，或单级锁存（一级锁存，一级直通）形式，或直接输入（两级直通）形式。 8位CMOS数模转换芯片 DAC 0832 √8位D/A，分辨率=Vref/256 √CMOS低功耗器件，+5～+15V 单电源供电 √电流输出型器件(需外接运放) √具有双缓冲控制输出 √采用T型电阻解码网络结构 √参考电压源，-10～+10V DAC 0832 引脚定义 D0—D7：8位数字量输入端 /CS： 片选端，低有效 ILE： 数据锁存允许,高有效 /WR1： 写控制信号1,低有效 /WR2： 写控制信号2,低有效 /XFER： 数据传送控制信号 Iout1： 电流输出端1 Iout2： 电流输出端2 Rfb： 内置反馈电阻端 Vref: 参考电压源,-10~+10V DGND： 数字量地 AGND： 模拟量地 Vcc: +5～+15V单电源供电端 DAC0832是一个八位D/A转换器，转换时间1微秒，结构如下： DAC0832功能分析 单缓冲方式的接口（1） ——一个处于直通方式，另一个处于受控的锁存方式 单缓冲方式的接口（2） ——两个输入寄存器同时受控的方式(何为同时受控） 单缓冲方式的应用-产生锯齿波 假定采用接口（1）方式，即输入寄存器受控，而DAC寄存器直通，输入寄存器地址为E000H，产生锯齿波。 源程序清单如下： ORG 0200 MOV DPTR，#0E000H ；指向输入寄存器地址 MOV A，#00H