理工光电学院at89s52单片机与dac adc接口.pptx

嵌入式系统与接口技术;第9章AT89S52单片机与DAC、

ADC的接口;传感器;【例】单片机与DAC的接口——MP3播放机;单片机在控制气泵充放气过程中，压力传感器实时监测袖带中的压力变化，通过ADC进行模数转换后送给单片机分析，从而计算出收缩压（高压）和舒张压（低压）。;第9章AT89S52单片机与DAC、ADC的接口

单片机扩展D/A转换器概述

单片机扩展并行8位DAC0832的设计

单片机扩展A/D转换器概述

单片机扩展并行8位A/D转换器ADC0809;D/A转换的基本原理;一般的数模转换器的基本组成可分为四部分，即：电阻译码网络、模拟开关、基准电压源和求和运算放大器。;倒T型电阻网络D/A转换器;;uo;D/A转换器主要指标

购买和使用D/A转换器需要考虑的因素有：

（1）D/A转换器的输出形式

D/A转换器有两种输出形式：电压输出和电流输出。电流输出的D/A转换器在输出端加一个运算放大器构成的I-V转换电路，即可转换为电压输出。;（2）D/A转换器与单片机的接口形式

单片机与D/A转换器的连接，早期多采用8位的并行传输的接口，现在除了并行接口外，带有串行口的D/A转换器品种也不断增多。

2．主要技术指标

D/A转换器的指标很多，设计者最关心的几个指标如下。

（1）分辨率

分辨率指单片机输入给D/A转换器的单位数字量的变化，所引起的模拟量输出的变化，通常定义为输出满刻度值与2n之比（n为D/A转换器的二进制位数），习惯上用输入数字量的位数表示。;【例】8位的D/A转换器，若满量程输出为10V，根据分辨率定义，则分辨率为10V/2n，分辨率为10V/256=39.1mV，常用1LSB表示。

同理：

10位D/A转换 1LSB=9.77mV=0.1%满量程

12位D/A转换 1LSB=2.44mV=0.024%满量程

16位D/A转换 1LSB=0.076mV=0.00076%满量程

;（3）转换精度

理想情况下，转换精度与分辨率基本一致。

但实际的转换精度与分辨率并不完全一致，一般来说位数越高精度越高。

即使两个相同位数的不同的DAC，分辨率则相同，但转换精度会有所不同。

【如】由于制作工艺上的差异，DAC0832和DAC0830同为管脚兼容8位DAC，DAC0832精度为±0.19%，而DAC0830的精度为±0.05%。;单片机扩展并行8位DAC0832的设计

美国国家半导体公司的DAC0832??片是具有两级输入数据寄存器的8位DAC，它能直接与AT89S52单片机连接。

（1）DAC0832的特性

其主要特性如下：

分辨率为8位。

电流输出，建立时间为1μs。

可双缓冲输入、单缓冲输入或直接数字输入。

单一电源供电（+5V～+15V）。

（2）DAC0832的引脚及逻辑结构;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*=0（M1=1）加以控制；

8位DAC寄存器：第二级寄存器，由LE2*=0（M3=1）控制，用于将8位输入寄存器输出的数字量锁存，并送入8位D/A转换电路转换，输出和数字量成正比的模拟电流。

DAC0832通常需要外接I-V转换的电路，才能得到模拟输出电压。

;AT89S52单片机与8位D/A转换器0832的接口设计

设计AT89S52单片机与DAC0832的接口电路时，常用单缓冲方式或双缓冲方式的单极性输出。

（1）单缓冲方式

单缓冲方式是指DAC0832内部的两个寄存器有一个处于直通方式，另一个处于受单片机控制的锁存方式。在实际应用中，如果只有一路模拟量输出，或虽是多路模拟量输出但并不要求多路输出同步的情况下，可采用单缓冲方式。;单缓冲方式的单极性模拟电压输出电路DAC0832输出电压Vo与输入数字量B的关系为:

;MOV R0，#0FEH ；DAC的8位输入寄存器端口地址FEH→R0

MOVX @R0，A ；AT89S52单片机将待转换的数字量送DAC，

；且和译码器FEH输出端有效

【例】DAC0832用作波形发生器。试根据图中所示电路，分别写出产生锯齿波、三角波和矩形波的程序段。

思路：运算放大器A输出端Vout直接反馈到Rfb，故这种接线产生的模拟输出电压是单极性的。;锯齿波的产生

当输入数字量从0开始，逐次加1进行D/A转换，模拟量与其成正比输出。

每一上升斜边要分成256个小台阶，每个小台阶暂留时间为执行后三条指令所需要的时间。