MCS-51单片机原理、系统设计与应用第7章

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1、第7章数模及模数转换器接口7.1D/A转换器7.2MCS-51单片机与8位D/A转换器接口技术7.4D/A转换器接口技术举例7.5A/D转换器下页7.6A/D转换器接口技术举例上页下页回目录概述在微机过程控制和数据采集等系统中，经常要对过程参数进行测量和控制。连续变化的物理量如：温度、湿度、流量压力、速度、位移等等物理过程微机传感器A/DD/A执行机构物理过程v/iv/iDataData过程控制示意图模拟量桥梁工作原理:Di为1时，Si与运放的反相输入端连接Di为0时，Si与地连接一、D/A转换原理

2、（T形解码网络）7.1D/A转换器上页下页回目录D/A━DigitaltoAnalogConverter（DAC）IO1IO+URRS2S3S1001RR2R2R2R2R2RS000111IRD0D1D2D3+-AuoRFuo=-IO1RF倒梯形电阻网络RI2I3I1RR2R2R2R2R2RI0+URIR00´11´22´33´RRRRIR=UR/RI3=IR21=21URRI2=IR41=22URRI1=IR81=23URRI0=IR161=24URRIO1IO1=D3·I3+D2·I2+D1·I

3、1+D0·I0上页下页回目录IO1=D3·I3+D2·I2+D1·I1+D0·I0I1I2I3I0=（D3·23+D2·22+D1·21+D0·20）24URRu0=-IO1·RF=（D3·23+D2·22+D1·21+D0·20）24URRFR上页下页回目录IO1IO+URRS2S3S1001RR2R2R2R2R2RS000111IRD0D1D2D3+-AuoRFu0=-IO1·RF=（D3·23+D2·22+D1·21+D0·20）24URRFR若为n位二进制数，则u0=（Dn-1·2n-1+D

4、n-2·2n-2+···+D0·20）2nURRFR若RF=R，则u0=（Dn-1·2n-1+Dn-2·2n-2+···+D0·20）2nUR即输出电压的大小正比于输入二进制数的大小，实现了数字量和模拟量的转换上页下页回目录式中N是D／A转换器的位数；D是数字量换算为十进制的数值。简化公式：二、D/A转换器的性能参数有时也用输入数字量的有效位数来表示分辨率（1）分辨率如十位DAC分辨率：2101=10241（2）偏移误差它是指输入数字量为0时，输出模拟量对0的偏移值（3）线性度是指D/A转换器的实际

5、转移特性与理想直线之间的最大误差或最大偏移上页下页回目录（4）精度输出模拟电压的实际值与理想值之差。即最大静态转换误差。（5）转换速度即每秒钟可以转换的次数，其倒数为转换时间。上页下页回目录7.2MCS-51单片机与8位D/A转换器接口技术一、0832的技术指标①分辨率8位；②电流稳定时间1s；(因此可以不考虑转换的时间)③可双缓冲，单缓冲或直接数字输入；④只需在满量程下调整其线性度；⑤单一电源供电(+5V～+15V)；⑥基准电压（参考电压VREF）范围：-10V～+10V；⑦低功耗，20

6、mW；二、DAC0832的结构及原理上页下页回目录D0D1D2D3D4D5D6D7ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT2IOUT1RfbAGNDDGNDVCC图7-2DAC0832结构图LE1LE2上页下页回目录8位输入锁存器8位寄存器DAC8位转换器D/A锁存允许片选写1写2传送15K三大部分组成：一个8位输入寄存器一个8位DAC寄存器一个8位D/A转换器（一个R-2RT型解码网络）为寄存命令。当=1时，寄存器的输出随输入变化；=0时，数据锁存在寄存器中，而不随输入数据的变化而变化。原理

7、：上页下页回目录当ILE=1,=0，=0时，=1，允许数据输入，而当=1时，=0，则数据被锁存。WR1当和均为低电平时，=1，此时允许D/A转换，否则=0时，将数据锁存于DAC寄存器中。LE2引脚功能：三、DAC0832管脚功能D0～D7数据线ILE输入锁存允许信号CS片选信号WR1、WR2：写控制XFER：传递控制信号I01、I02：电流输出端Rfb：内部集成反馈电阻，可外接。VREF：参考电压输入VCC：数字电路供电电压AGND：模拟地；DGND：数字地。上页下页回目录四、8位D/A转换器接口方

8、法（DAC0832与单片机的连接方法）1、单缓冲型接口方法(3种)(a)①图7-4(a)的接口电路是把DAC寄存器接成常通状态；即ILE接高电平，和接地，与P2.7口连接，与单片机的端连接。上页下页回目录MOVX@DPTR,A0WRD0D1D2D3D4D5D6D7V0CSVCCILEWR1WR2XFER(b)②图7-4(b)的接口电路是把输入寄存器接成常通状态；即ILE接高电平，和接地，与P2.7口连接，与单片机的端连接。上页下页回目录ILEVCCCSWR1XFER