《单片机控制工程实践》第9章 MCS-51与DA及AD转换器接口

第9章McS-51与DA及AD转换器接口 9,1概述 92D/A转换器及其接旦 93AD转换器及其接囗

第9章 MCS-51与D/A及A/D转换器接口 9.1 概述 9.2 D/A转换器及其接口 9.3 A/D转换器及其接口

91概述 当地 多路开关 单片 功能 微型 A/D 计算机 △D/A 传感器 被控实体 变送器 图9-1单片机和被控实体间的接口示意图 返回本章首页

9.1 概述 图9-1 单片机和被控实体间的接口示意图 返回本章首页

92DA转换器及其接口 9,2.1D/A转换器 922MCS51和D/A的接旦 返回本章首页

9.2 D/A转换器及其接口 9.2.1 D/A转换器 9.2.2 MCS-51和D/A的接口 返回本章首页

921D/A转换器 来 n位 自数据总线 D/A转换器 V out (B=b 图92最简单DA转换器框图

9.2.1 D/A转换器 图9-2 最简单D/A转换器框图

关系式: B×Ⅴ out R 式中,VR为常量,由参考电压REF决定;B为 数字量,常为一个二进制数。数字量B的位数通常 为8位和12位等,由DA转换器芯片型号决定。B 为n位时的通式为 B=bn-1bn-2..b1b0=bn-1×2n-1+bn- 2×2n-2+,+b1×21+b0×20 式中,bn-1为B的最高位;b0为最低位

关系式：Vout=B×VR 式中，VR为常量，由参考电压VREF决定；B为 数字量，常为一个二进制数。数字量B的位数通常 为8位和12位等，由D/A转换器芯片型号决定。B 为n位时的通式为： B= bn-1 bn-2…b1 b0= bn-1×2n-1+ bn- 2×2n-2+…+ b1×21+ b0×20 式中，bn-1为B的最高位；b0为最低位

1.DA转换器的原理 D/A转换器的原理: 把输入数字量中每位都按其权值分别转换成模拟 量,并通过运算放大器求和相加(如图93所示) 根据克希荷夫定律,如下关系成立: I2==23 1 20

1．D/A转换器的原理 D/A转换器的原理： 把输入数字量中每位都按其权值分别转换成模拟 量，并通过运算放大器求和相加（如图9-3所示）。 根据克希荷夫定律，如下关系成立： I3 ==2 3· I2 ==2 2· I1 ==2 1· I0 ==2 0·

一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 REF R R R R i I32R I2 2R I12R Iof12R R 0 1 0 10 10 1AN RI 四位DAC寄存器 图9-3T型电阻网络型DA转换器

图9-3 T型电阻网络型D/A转换器

2.D/A转换器的性能指标 ●分辨率( Resolution)辨率是指D/A转换器能分 辨的最小输出模拟增量,取决于输入数字量的二 进制位数 ●转换精度( Conversion Accuracy)指满量程时 DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。 ●偏移量误差( Offset Error)偏移量误差是指输 入数字量为零时,输出模拟量对零的偏移值 ●线性度( Linearity)线性度是指DAC的实际转 换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差

2．D/A转换器的性能指标 l分辨率（Resolution）辨率是指D/A转换器能分 辨的最小输出模拟增量，取决于输入数字量的二 进制位数。 l转换精度（Conversion Accuracy）指满量程时 DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。 l偏移量误差（Offset Error）偏移量误差是指输 入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值。 l线性度（Linearity）线性度是指DAC的实际转 换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差

3.DAC0832 ●DAC0832内部结构 DAC0832内部由三部分电路组成(如图94所示) “8位输入寄存器”、“8位DAC寄存器”、“8位 D/A转换电路”由8位T型电阻网络和电子开关组 成, ●引脚功能 DAC0832共有20条引脚,双列直插式封装。引脚 连接和命名如图95所示。 (1)数字量输入线DLD(8条);(2)控制 线(5条);(3)输出线(3条);(4)电源线 4条)

3．DAC0832 lDAC0832内部结构 DAC0832内部由三部分电路组成（如图9-4所示）。 “8位输入寄存器”、“8位DAC寄存器”、“8位 D/A转换电路”由8位T型电阻网络和电子开关组 成， l引脚功能 DAC0832共有20条引脚，双列直插式封装。引脚 连接和命名如图9-5所示。 （1）数字量输入线DI7 ～DI0（8条）；（2）控制 线（5条）；（3）输出线（3条）； （4）电源线 （4条）

DI 8位 8位 8位 VREF 〓输入 DAC D/A lout BHb=主 寄存 寄存 转换 out 器 器 电路Rr Rtb ILE & 2 AgND CE WR1 Cc WR2 & XFER DACO832 -dGND 图94DAC0832原理框图

图9-4 DAC0832原理框图