典型D/A转换器工作原理
D/A转换器的种类很多,功能、特性各异,典型的D/A转换器芯片DAC0832。
DAC0832是NS(National Semiconductor Corporation)公司生产的内部带有数据输入寄存器和(R—2R)T型电阻网络的8位D/A转换器,DAC0832与微机接口方便,转换控制容易,具有一定的代表性。
DAC0832具有以下主要特性
(1) 电流输出型D/A转换器
(2) 数字量输入具有双重缓冲功能,且可双缓冲、单缓冲或直通方式数字输入
(3) 与所有微处理器可直接接口
(4) 输入数据的逻辑电平满足TTL电平
规范
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(5) 分辨率为8位
(6) 满量程误差为±1LSB
(7) 转换时间(建立时间)1μs
(8) 增益温度系数为20×10-6/℃
(9) 参考电压±10V
(10) 单电源+5V~+15V
(11) 功耗20mW
DAC0832内部结构和外部引脚
引脚功能 1
ILE:输入锁存允许信号,输入,高电平有效。
CS:片选信号,输入,低电平有效,
WR1:写信号1
WR2:写信号2
XFER:数据传送控制信号,输入,低电平有效。
DI7~DI0:8位数字量输入端,DI0为最低位,DI7为最高位。
IOUT1:DAC电流输出1
IOUT2:DAC电流输出2
引脚功能 2
RFB:片内反馈电阻引脚
VREF:参考电源或叫基准电源输人端,范围为+10V~-10V,
要求
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电压准确,稳定性好。
VCC:芯片供电电压端,范围为+5V~+15V,最佳值为+15V。
AGND:模拟地,即芯片模拟电路接地点,所有的模拟地要连在一起。
DGND:数字地,即芯片数字电路接地点,所有的数字电路地连在一起。
(1)单缓冲器方式接口:
输入寄存器和DAC寄存器相应的控制信号引脚分别连在一起,使数据直接写入DAC寄存器,立即进行D/A转换(这种情况下,输入锁存器不起锁存作用)。此方式适用于只有一路模拟量输出,或有几路模拟两输出但并不要求同步的系统。
下列程序完成一次D/A:
MOV DPTR, #7FFFH
MOV A , #data
MOVX @DPTR , A
(2) 双缓冲方式接口与应用
对于多路D/A转换接口,要求同步进行D/A转换输出时,必须采用双缓冲器同步方式
其工作原理是:数字量的输入锁存和D/A转换输出是分两步完成的,即CPU的数据总线分时地向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入寄存器中,然后CPU对所有的D/A转换器发出控制信号,使各D/A转换器输入锁存器中的数据打入DAC寄存器,实现同步转换输出。输入寄存器和DAC寄存器分配有各自的地址,可分别选通用同时输出多路模拟信号。
完成两路D/A同步输出的程序:
MOV DPTR, #0DFFFH ;锁入ch1
MOV A, #data1
MOVX @DPTR, A
MOV DPTR, #0BFFFH ;锁入ch2
MOV A, #data2
MOVX @DPTR, A
MOV DPTR, #7FFFH;同时DA
MOVX @DPTR, A
(3)直通工作方式:
将所有DAC0832芯片的控制端都接在一起并接低电平,ILE 接高电平,则数据量一旦输入,就直接进入DAC寄存器,进行DA转换。
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P2.5
P0
WR
GND
89C51
D7
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CS
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WR1
WR2
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IOUT1
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IOUT2
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