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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ADC0808/08098100μS0-5V/8通道逐次逼近ADC12030/4/8128μS0-5V/8通道串行接口AD574 1225μS0-10V逐次逼近AD5711241KSPS2通道Σ-ΔADCMC144333.5100ms+2V双积分ICL71063.5100ms+2V双积分MAX109210400kspS0-5V/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%。*6.2.3AT89S51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6-30832芯片引脚 图6-4DAC0832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
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