单片机第六章AD及DA转换.ppt

AD与DA转换概述 在单片机测控系统中，被测量的温度、压力、流量、速度等非电物理量，经传感器先转换成连续变化的模拟电信号（电压或电流），模拟电信号必须转换成数字量后才能在单片机中进行处理。 实现模拟量转换成数字量的器件称为A/D转换器（ADC）。 单片机处理完毕的数字量，有时需要转换为模拟信号输出。数字量转换成模拟量的器件称为D/A转换器（DAC）。 6.1.4 常用A/D转换器 型号 位数 转换时间 电压和通道 类型 ADC0808/0809 8 100μS 0-5V/8通道 逐次逼近 ADC12030/4/8 12 8μS 0-5V/8通道 串行接口 AD574 12 25μS 0-10V 逐次逼近 AD5711 24 1KSPS 2通道 Σ-ΔADC MC14433 3.5 100ms +2V 双积分 ICL7106 3.5 100ms +2V 双积分 MAX1092 10 400kspS 0-5V/4通道 逐次逼近 （3）双缓冲方式 多路的D/A转换要求同步输出时，须采用双缓冲同步方式，此时数字量的输入锁存和D/A转换输出是分两步完成的。AT89S51与DAC0832的双缓冲方式的连接如图6-9。 要求每个寄存器都分配一个地址，以便按地址操作。用地址译码器分别接CS*和XFER* ，再由WR*控制WR1*和WR2*的选通，实现双缓冲接口方式。 （3）转换精度 理想情况下，转换精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。 但由于电源电压、基准电压、电阻、制造工艺等各种因素存在着误差。严格讲，转换精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器转换精度会有所不同。 例如，某种型号的8位DAC精度为?0.19%，而另一种型号的8位DAC精度为?0.05%。 * 6.2.3 AT89S51与8位D/A转换器0832的接口设计 1．DAC0832芯片介绍 （1）DAC0832的特性 美国国家半导体公司的DAC0832芯片是具有两个输入数据寄存器的8位DAC，它能直接与AT89S51单片机连接，主要特性如下。 ① 分辨率为8位。② 电流输出，建立时间为1?s。 ③ 可双缓冲输入、单缓冲输入或直接数字输入。 ④ 单一电源供电（+5V～+15V），低功耗，20mW。 * （2）DAC0832的引脚及逻辑结构 引脚如图6-3所示，DAC0832的逻辑结构如图6-4所示。 * 图6-3 0832芯片引脚 图6-4 DAC0832的逻辑结构 * DAC0832内部电路如图6-4所示。 “8位输入寄存器”用于存放单片机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存，由 LE1*加以控制； “8位DAC寄存器”用于存放待转换的数字量，由LE2* 控制； “8位D/A转换电路”受“8位DAC寄存器”输出的数字量控制，能输出和数字量成正比的模拟电流。因此，需外接I-V转换的运算放大器电路，才能得到模拟输出电压。 * 引脚功能： DI0～DI7：8位数字信号输入端，与单片机的数据总线P0口相连，用于接收单片机送来的待转换为模拟量的数字量，DI7为最高位。 CS* ：片选端，当 为低电平时，本芯片被选中。 ILE：数据锁存允许控制端，高电平有效。 WR1*：第一级输入寄存器写选通控制，低电平有效。当 CS*=0，ILE=1， WR1*=0时，待转换的数据信号被锁存到第一级8位输入寄存器中。 XFER*：数据传送控制，低电平有效。 * WR2*：DAC寄存器写选通控制端，低电平有效。 当 XFER*=0，WR2*=0时，输入寄存器中待转换的数据传入8位DAC寄存器中。 IOUT1：D/A转换器电流输出1端，输入数字量全为“1”时，IOUT1最大，输入数字量全为“0”时，IOUT1最小。 IOUT2：D/A转换器电流输出2端，IOUT2?+?IOUT1?=?常数。 Rfb：外部反馈信号输入端，内部已有反馈电阻Rfb，根据需要也可外接反馈电阻。 VCC：电源输入端，在+5V～+15V范围内。 DGND：数字信号地。 AGND：模拟信号地，最好与基准电压共地。 * 2．AT89S51单片机与DAC0832的接口电路设计 设计接口电路时，常用直通、单缓冲方式或双缓冲方式的三种方式。 （1）直通方式 指DAC0832内部的两个数据缓冲器都处于直通方式。在实际