单片机原理及接口技术：8　AD与DA 接口.ppt

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8　A/D与D/A 接口
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　数模转换D/A接口

　D/A转换器DAC（Digital to Analog Converter）输入信号是数字量，经转换后输出的是模拟量：电压或电流。输出量与输入量成正比。
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数模转化（D/A）电路形式常采用T型电阻解码网络，这种结构的四位二进制数的模数转换电路如图所示：
图：T型电阻解码网络
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由上式和图得运算放大器的输出电压为：
可以总结为“按权展开，然后相加”
输出电压和二进制位数呈线性关系。调整运算放大器的反馈电阻Rf和参考电压VRef就得到和n位二进制数成比例的输出电压范围。
N位二进制数的值
二进制数位数
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有关D/A转换器的技术性能指标
1) 分辩率
分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入数字量的位数有关。如果数字量的位数为n，则D/A转换器的分辨率为2-n 。
2) 建立时间
建立时间是描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数字量变化到输出达到终值时所需的时间。通常以建立时间来表示转换速度.
转换器的输出形式为电流时，建立时间较短；输出形式为电压时，由于建立时间还要加上运算放大器的延迟时间，因此建立时间要长一点。但总的来说，D/A转换速度远高于A/D转换速度，快速的D/A转换器的建立时间可达1 μs。
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3) 接口形式
D/A转换器与单片机接口方便与否，主要决定于转换器本身是否带数据锁存器。
有两类D/A转换器，一类是不带锁存器的，另一类是带锁存器的。
对于不带锁存器的D/A转换器，为了保存来自单片机的转换数据，接口时要另加锁存器，因此这类转换器不能直接接在数据总线上，必须通过并行接口和系统连接；而带锁存器的D/A转换器，可以把它看作是一个输出口，因此可直接接在数据总线上，而不需另加锁存器。
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DAC0832是一个8位D/A转换器。单电源供电，从+5 V～+15 V均可正常工作。基准电压的范围为±10 V；电流建立时间为1 μs；CMOS工艺，低功耗20 mW。
DAC0832转换器芯片为20引脚，双列直插式封装，其引脚排列如图所示。
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DAC0832内部结构：
由三个与门电路组成寄存器输出控制逻辑电路，该逻辑电路的功能是进行数据锁存控制，当=1时，输入数据被锁存；当=0时，锁存器的输出跟随输入的数据。
该转换器由输入寄存器和DAC寄存器构成两级数据输入锁存。使用时，数据输入可以采用两级锁存（双锁存）形式，或单级锁存（一级锁存，一级直通）形式，或直接输入（两级直通）形式。
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引脚信号分为：
（1）DI0～DI7 为数字量输入信号
（2）Iout1、Iout2为模拟量输出信号
（3）CS为片选信号
（4）WR1、WR2为写入信号
（5）ILE为数据锁存允许信号
（6）XFER为数据传送控制信号
（7）Rfb为反馈信号输入线
（8）VCC 为电源电压线
（9）VRFE 为基准电压输入线
（10）AGND 为模拟地。
（11）DGND为数字地。
当ILE=1和 WR1 =0时，为输入寄存器直通方式；
当ILE=1和WR1 =1时，为输入寄存器锁存方式。
当 WR2=0和XFER=0时，为DAC寄存器直通方式；当WR2=1和XFER=0时，
为DAC寄存器锁存方式。
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