第六章 da转换器及mcs51单片机接口技术

1、61第六章第六章 D/A转换器与转换器与MCS-51单片机接口技术单片机接口技术 v模数转换器模数转换器（D/AD/A）就是一种把数字信号转换）就是一种把数字信号转换成为模拟电信号的器件成为模拟电信号的器件。 v D/A转换是单片机应用测控系统典型的转换是单片机应用测控系统典型的接口技术内容。接口技术内容。vD/AD/A转换接口设计的主要任务：转换接口设计的主要任务： 选择选择D/AD/A集成芯片，配置外围电路及器件，实集成芯片，配置外围电路及器件，实现数字量到模拟量的线性转换。现数字量到模拟量的线性转换。 62 6.1 D/A 转换器的基本原理及主要技术指标转换器的基本原理及主要技术指标 一

2、、D/A转换器的基本原理与分类 D/A转换器用来将数字量转换成模拟量。它的转换器用来将数字量转换成模拟量。它的基本要求是输出电压基本要求是输出电压VO应该和输入数字量成正比，应该和输入数字量成正比，即：即：VO=D*VR 其中，其中， VR为参考电压。为参考电压。 每一个数字量都是数字代码的按位组合，每一位数每一个数字量都是数字代码的按位组合，每一位数字代码都有一定的字代码都有一定的“权权”，对应一定大小的模拟量。为，对应一定大小的模拟量。为了将数字量转换成模拟量，应该将其每一位都转换成相了将数字量转换成模拟量，应该将其每一位都转换成相应的模拟量，然后求和既可得到与数字量成正比的模拟应的模拟量

3、，然后求和既可得到与数字量成正比的模拟量量。 022220112211ddddDnnnn63T型网络型网络D/A转换器转换器 64D DA A转换器可分成两大类转换器可分成两大类v 直接直接D DA A转换器转换器是指直接将输入的数字信号转是指直接将输入的数字信号转换为输出的模拟信号。换为输出的模拟信号。v 间接间接D DA A转换器转换器是先将输入的数字信号转换为是先将输入的数字信号转换为某种中间量，然后再把这种中间量转换成为输出某种中间量，然后再把这种中间量转换成为输出的模拟信号。的模拟信号。v间接间接D DA A转换方式在集成转换方式在集成D DA A转换器中很少使用转换器中很少使用 6

4、5二、二、DA的转换器的主要指标的转换器的主要指标 1分辨率分辨率 这里指最小输出电压（对应的输入数字量这里指最小输出电压（对应的输入数字量只有最低有效位为只有最低有效位为“1”）与最大输出电压（对）与最大输出电压（对应的数字输出信号所有有效位全为应的数字输出信号所有有效位全为“1”）之比，）之比，例如对于例如对于10 位位DA转换器，其分辨率为：转换器，其分辨率为：0.0001 00.0102311211066v分辨率越高，转换时，对应数字输入信号最低位分辨率越高，转换时，对应数字输入信号最低位的模拟信号电压数值越小，也就越灵敏，有时，的模拟信号电压数值越小，也就越灵敏，有时，也用数字输入信

5、号的有效位数来给出分辨率。也用数字输入信号的有效位数来给出分辨率。v 例如，单片集成例如，单片集成DA转换器转换器AD7541的分辨率的分辨率为为12位，单片集成位，单片集成DA转换器转换器DAC0832的分辨的分辨率为率为8位等。位等。67 2 2线性度线性度v 通常用非线性误差的大小表示通常用非线性误差的大小表示DA转换器的线转换器的线性度。并且，把理想的输入输出特性的偏差与性度。并且，把理想的输入输出特性的偏差与满刻度输出之比的百分数，定义为非线性误差。满刻度输出之比的百分数，定义为非线性误差。v 例如，单片集成例如，单片集成DA转换器转换器AD7541的线性度的线性度（非线牲误差）为小

6、于等于士（非线牲误差）为小于等于士002FSR（FSR为满刻度的英文缩写）。为满刻度的英文缩写）。68 3 3转换精度转换精度v 转换精度转换精度以最大的静态转换误差的形式给出。以最大的静态转换误差的形式给出。这个转换误差应该是非线性误差、比例系数误差这个转换误差应该是非线性误差、比例系数误差以及漂移误差等综合误差。但是有的产品说明中，以及漂移误差等综合误差。但是有的产品说明中，只是分别给出各项误差，而不给出综合误差。只是分别给出各项误差，而不给出综合误差。v 应该注意应该注意，精度和分辨率是两个不同的概念。，精度和分辨率是两个不同的概念。精度是指转换后所得的实际值对于理想值的接近精度是指转换

7、后所得的实际值对于理想值的接近程度，而分辨率是指能够对转换结果以后影响的程度，而分辨率是指能够对转换结果以后影响的最小输入量，对于分辨率很高的最小输入量，对于分辨率很高的D/A转换器并不一转换器并不一定具有很高的精度定具有很高的精度 69 4建立时间建立时间 对于一个理想的对于一个理想的D/A转换器，其数字输入信号从一个二转换器，其数字输入信号从一个二进制数变到另一个二进制数时，其输出模拟信号电压，应进制数变到另一个二进制数时，其输出模拟信号电压，应立即从原来的输出电压跳到与新的数字信号相对应的新的立即从原来的输出电压跳到与新的数字信号相对应的新的输出电压。但是在实际的输出电压。但是在实际的D

8、A转换器中，电路中的电容、转换器中，电路中的电容、电感和开关电路会引起电路时间延迟。电感和开关电路会引起电路时间延迟。v 所谓所谓建立时间建立时间，系指数模拟转换器中的输入代码有满度值，系指数模拟转换器中的输入代码有满度值的变化时，其输出模拟信号电压（或模拟信号电流）达到的变化时，其输出模拟信号电压（或模拟信号电流）达到满刻度值士满刻度值士1/2LSB（或满刻度值差百分之多少）时所需的（或满刻度值差百分之多少）时所需的时间。时间。 610 62 DA转换器选择要点及辅助电路转换器选择要点及辅助电路 v选择选择DA转换芯片时，主要转换芯片时，主要考虑芯片的性能、结考虑芯片的性能、结构及应用特性构

9、及应用特性: *在性能上在性能上必须满足必须满足DA转换的要求；转换的要求； *在结构和应用特性上在结构和应用特性上应满足接口方便、外围电应满足接口方便、外围电路简单、价格低廉等要求。路简单、价格低廉等要求。611一、一、DA转换器的选择要点转换器的选择要点 1、 DA转换芯片主要性能指标的选择转换芯片主要性能指标的选择 上一节介绍的上一节介绍的DA转换器的主要性能指标，转换器的主要性能指标，芯片器件手册上都会给出。芯片器件手册上都会给出。 在在DA接口设计的实际应用中，用户在选接口设计的实际应用中，用户在选择时主要考虑的是用位数（择时主要考虑的是用位数（8位、位、12位）表示的位）表示的转换

10、精度和转换时间。转换精度和转换时间。612 2DA转换芯片的主要结构特性与应用特性选择转换芯片的主要结构特性与应用特性选择 DA转换器的特性虽然主要表现为芯片内部转换器的特性虽然主要表现为芯片内部结构的配置状况，但这些配置状况对结构的配置状况，但这些配置状况对DA转换接转换接口电路设计带来很大影响，主要有：口电路设计带来很大影响，主要有： （1）数字输入特性）数字输入特性 数字输入特性包括接收数的码制、数据格式数字输入特性包括接收数的码制、数据格式以及逻辑电平等。目前批量生产的以及逻辑电平等。目前批量生产的DA转换芯片转换芯片一般都只能接收自然二进制数字代码。一般都只能接收自然二进制数字代码。

11、 613 （2）数字输出特性）数字输出特性 目前多数目前多数D/A转换器件均属电流输出器件转换器件均属电流输出器件，手册上通手册上通常给出的输入参考电压及参考电阻之下的满码（全常给出的输入参考电压及参考电阻之下的满码（全l）输）输出电流出电流I0。另外还给出最大输出短路电流以及输出电压允。另外还给出最大输出短路电流以及输出电压允许许范围。范围。 （3）锁存特性及转换控制）锁存特性及转换控制 D/A转换器对数字量输出是否具有锁存功能将直接影转换器对数字量输出是否具有锁存功能将直接影响与响与CPU的接口设计。如果的接口设计。如果D/A转换器没有输入锁存器，转换器没有输入锁存器，通过通过CPU数据总

12、线传送数字量时，必须外加锁存器，否数据总线传送数字量时，必须外加锁存器，否则只能通过具有输出锁存功能的则只能通过具有输出锁存功能的IO给给D/A送入数字量送入数字量。 614（4）参考源）参考源 D/A转换中，转换中，参考电压源是唯一影响输出结参考电压源是唯一影响输出结果的模拟参量，是果的模拟参量，是D/A转换接口中的重要电路转换接口中的重要电路，对对接口电路的工作性能、电路的结构有很大影响接口电路的工作性能、电路的结构有很大影响 使用内部带有低漂移精密参考电压源的使用内部带有低漂移精密参考电压源的D/A转换器（如转换器（如AD588ADl147）不仅能保证有较好）不仅能保证有较好的转换精度，

13、而且可以简化接口电路。的转换精度，而且可以简化接口电路。615二、二、DA转换器接设计的几点实用技术转换器接设计的几点实用技术 1参考源的配置 目前在D/A转换接口中常用到的D/A转换器大多不带有参考电压源。有时为了方便地改变输出模拟电压范围、极性，须要配置相应的参考电压源。故在D/A接口设计中经常要进行参考电压源的配置设计。 616 DA转换接口中常用的几种参考电压源电路转换接口中常用的几种参考电压源电路 6172 DA转换器模拟输出电压的极性转换器模拟输出电压的极性 所有的所有的DA转换器件的输出模拟电压转换器件的输出模拟电压Vo，都可以表达，都可以表达成为输入数字量成为输入数字量D（数字

14、代码）和模拟参考电压（数字代码）和模拟参考电压VR的乘积。的乘积。二进制代码二进制代码D可以表示为：可以表示为：式中式中a1为最高有效位（为最高有效位（MSB），），an为最低有效位（为最低有效位（LSB）。）。 RVDV0) 1 , 01(2222332211aaaaaDnn618 由于目前绝大多数由于目前绝大多数DA输出的模拟量均为电输出的模拟量均为电流量，这个流量，这个电流量要通过一个反相输入的运算放电流量要通过一个反相输入的运算放大器才能转换成模拟电压输出大器才能转换成模拟电压输出，如图，如图62一一2所示所示 619 在这种情况下，模拟输出电压在这种情况下，模拟输出电压Vo与输入数字

15、量与输入数字量D和参和参考电压考电压VR的关系为：的关系为： 这是一种工作范围为二象限的这是一种工作范围为二象限的DA转换接口，即单值转换接口，即单值数字量数字量D和正负参考电压土和正负参考电压土VR（模拟二象限），或者是单（模拟二象限），或者是单值模拟参考电压值模拟参考电压VR和数字量和数字量D（数字二象限）（数字二象限）。输出模输出模拟电压拟电压V0的极性完全取决于模拟参考电压的极性。的极性完全取决于模拟参考电压的极性。当参考当参考电压极性不变时，只能获得单极性的模拟电压输出，如果电压极性不变时，只能获得单极性的模拟电压输出，如果VR是交流电压参考源时，可以实现数字量到交流输出模拟是交流电

16、压参考源时，可以实现数字量到交流输出模拟电压的电压的DA转换。转换。) 10(0DVDVR620 当参考电压当参考电压VR极性不变时，要想得到双极性的模拟输极性不变时，要想得到双极性的模拟输出，就必须采取图出，就必须采取图 所示的四象限工作的所示的四象限工作的DA接口电路接口电路 。该接口电路输出的模拟电压该接口电路输出的模拟电压V0为：为： ) 10() 12(20DVDVR621 不论参考电压不论参考电压VR的极性如何，都可以获得双的极性如何，都可以获得双极性的电压输出，在参考电压极性不变时，输出模极性的电压输出，在参考电压极性不变时，输出模拟电压的极性完全取决于输入数字量二进制码的最拟电

17、压的极性完全取决于输入数字量二进制码的最高位（高位（MSB）。）。 这样一来，对应于这样一来，对应于MSB的的0或或1和模拟参考电和模拟参考电压压VR的正或负，模拟输出电压对应有四种组合方式，的正或负，模拟输出电压对应有四种组合方式，故称为四象限工作方式接口电路故称为四象限工作方式接口电路 622v 如图二象限工作如图二象限工作DA接口只有对应于参考电压或正或接口只有对应于参考电压或正或负的两种模拟电压输出的组合方式。在二象限工作方式下负的两种模拟电压输出的组合方式。在二象限工作方式下的数字量码称为原码，在原码的全范围内对应于单极性的的数字量码称为原码，在原码的全范围内对应于单极性的模拟电压输

18、出；在四象限工作方式下的数字量码称为偏移模拟电压输出；在四象限工作方式下的数字量码称为偏移码，在偏移码的全范围内对应于双极性的模拟电压输出码，在偏移码的全范围内对应于双极性的模拟电压输出 623v对于对于AD7520，当单极性输出时，当单极性输出时： v当双极性输出时当双极性输出时：v所以，尽管都是所以，尽管都是10位数字信号输入，但双极性输出较单极位数字信号输入，但双极性输出较单极性输出灵敏度却降低了一位，这一点应注意。性输出灵敏度却降低了一位，这一点应注意。)(102412110REFREFVVLSB)(5121219REFREFVVLSB624 63 D/A转换器与转换器与MCS-51单

19、片机的接口设计单片机的接口设计 vDAC083008310832是是8位分辩率的位分辩率的DA转换转换集成芯片，与微处理器完全兼容。集成芯片，与微处理器完全兼容。v这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到了广控制容易等优点，在单片机应用系统中得到了广泛的应用泛的应用 v这类这类DA转换器由转换器由8位输入锁存器、位输入锁存器、8位位DAC寄存寄存器、八位器、八位DA转换电路及转换控制电路构成转换电路及转换控制电路构成 。625一、一、DAC0832的应用特性与引脚功能的应用特性与引脚功能 DAC0830系列芯片是

20、一种具有两个输入数据寄存器的系列芯片是一种具有两个输入数据寄存器的8位位DAC，它能直接与它能直接与MCS一一51单片机接口单片机接口，其主要特性，其主要特性参数如下：参数如下：v 分辨率为分辨率为8位；位；v 电流稳定时间电流稳定时间1us；v 可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；v 只需在满量程下调整其线性度；只需在满量程下调整其线性度；v 单一电源供电（十单一电源供电（十5V15V）；）；v 低功耗，低功耗，200mW。626 为便于为便于DAC0830系列系列DAC的使用，特将其应用特性的使用，特将其应用特性总结如下：总结如下：v DAC0830是微处理器兼

21、容是微处理器兼容DA转换器，这种芯片有许转换器，这种芯片有许多控制引脚，可以和微处理器的控制线相连，接受微处多控制引脚，可以和微处理器的控制线相连，接受微处理器的控制，如：理器的控制，如：ILE、WR1、WR2、XFER端。端。v 有两级锁存控制功能，能够实现多通道有两级锁存控制功能，能够实现多通道DA的同步转的同步转换输出。换输出。v DAC0830内部无参考电源，须外接参考电压源。内部无参考电源，须外接参考电压源。v DAC0830为电流输出型为电流输出型DA转换器，要获得模拟电压转换器，要获得模拟电压输出时，需要外加转换电路。输出时，需要外加转换电路。627v图图6.3-1为两级运算放大

22、器组成的模拟电压输出电路。从为两级运算放大器组成的模拟电压输出电路。从a点输出为单极性模拟电压，从点输出为单极性模拟电压，从b点输出为双极性电压。点输出为双极性电压。如果参考电压为如果参考电压为5V，则，则a点输出为点输出为0-5V，b点输出为点输出为士士5V电压。电压。628vDAC0830由由8位输入锁存器、位输入锁存器、8位位DAC寄存器、寄存器、8位位DA转换电路所构成。转换电路所构成。629vDAC0830各引脚的功能如下：各引脚的功能如下：vDI07：数据输入线；：数据输入线；vILE：数据锁存信号，高电平有效：数据锁存信号，高电平有效vCS ：输入寄存器选择信号，低电平有效，：输

23、入寄存器选择信号，低电平有效，vWR：输入寄存器的写选通信号，输入锁存器：输入寄存器的写选通信号，输入锁存器的锁存信号的锁存信号LE1由由ILE|、CS、WR1的逻辑组合的逻辑组合产生。当产生。当ILE为高电平、为高电平、CS为低电平、为低电平、WR1为输入负脉冲时，在为输入负脉冲时，在LE1产生正脉冲；产生正脉冲；LE1为为高电平时，输入锁存器的状态随数据输入线高电平时，输入锁存器的状态随数据输入线的状态变化，的状态变化，LE1的负跳变将数据线上的信的负跳变将数据线上的信息锁入输入寄存器。息锁入输入寄存器。 630v XFER：数据传送信号，低电平有效。：数据传送信号，低电平有效。WR2为为

24、DAC寄存器寄存器的写选通信号。的写选通信号。DAC寄存器锁存信号寄存器锁存信号LE2，由，由XFER、WR2的逻辑组合产生。当的逻辑组合产生。当XFER为低电平，为低电平，WR2输入负脉输入负脉冲，则在冲，则在LE2产生正脉冲；产生正脉冲；LE2为高电平时，为高电平时，DAC寄存器寄存器的输出和输入寄存器的状态一致，的输出和输入寄存器的状态一致，LE2负跳变，输入寄存负跳变，输入寄存器的内容打入器的内容打入DAC寄存器。寄存器。vVREF：基准电源输入引脚。：基准电源输入引脚。v Rf0： 反馈信号输入引脚，反馈电阻在芯片内部。反馈信号输入引脚，反馈电阻在芯片内部。v Iout1、Iout2

25、：电流输出引脚。电流：电流输出引脚。电流IOu T1与与IOuT2的和为常的和为常数，数，IOuT2、IOuT1随随DAC寄存器的内容线性变化。寄存器的内容线性变化。 v Vcc： 电源输入引脚。电源输入引脚。v AGND： 模拟信号地。模拟信号地。v DGND： 数字地。数字地。631二、二、0832与与0831单片机的接口设计单片机的接口设计 DAC0830系列与系列与8031单片机有两种基本的接单片机有两种基本的接口方法；即单缓冲器方式和双缓冲器同步方式。口方法；即单缓冲器方式和双缓冲器同步方式。 1单缓冲器方式接口单缓冲器方式接口 若应用系统中只有一路若应用系统中只有一路DA转换或虽然

26、是多转换或虽然是多路转换，但并不要求同步输出时，则采用单缓冲路转换，但并不要求同步输出时，则采用单缓冲器方式接口，如图所示，让器方式接口，如图所示，让ILE接接+5V，寄存器选，寄存器选择信号择信号CS及数据传送信号及数据传送信号XFER都与地址选择线都与地址选择线相连（图中为相连（图中为P27），两级寄存器的写信号都），两级寄存器的写信号都由由8031的的WR端控制，当地址线选通端控制，当地址线选通DAC0830后，后，只要输出只要输出WR控制信号，控制信号，DAC0830就能一步完成就能一步完成数字量的输入锁存和数字量的输入锁存和DA转换输出。转换输出。632 执行下面几条指令就能完成一次

27、执行下面几条指令就能完成一次DA转换：转换：v MOV DPTR ， #ADDRES ；指向；指向DAC0830v MOV A, #DATA ；vMOVX DPTR，A ； 数字量从数字量从P0口送口送到到P27所指向的地址，所指向的地址，WR有效时完成一次有效时完成一次DA输入与转换。输入与转换。633 2双缓冲器方式接口双缓冲器方式接口v 对于多路对于多路DA转换接口，要求同步进行转换接口，要求同步进行DA转换输出时，必须采用双缓冲器同步方转换输出时，必须采用双缓冲器同步方式接法。式接法。vDAC0830采用这种接法时，数字量的输入采用这种接法时，数字量的输入锁存和锁存和DA转换输出是分两

28、步完成的：转换输出是分两步完成的： 1 1）CPU数据总线分时地向各路数据总线分时地向各路DA转换转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入寄存器中；寄存器中； 2 2）然后）然后CPU对所有的对所有的DA转换器发出控转换器发出控制信号，使各个制信号，使各个DA转换器输入寄存器中转换器输入寄存器中的数据打入的数据打入DAC寄存器，实现同步转换输寄存器，实现同步转换输出。出。 634v图图6.3一一5是一个二路同步输出的是一个二路同步输出的DA转换接口电路。转换接口电路。v8031的的P25和和P26分别选择两路分别选择两路DA转换器输入转换器输入寄存器，控

29、制输入锁存；寄存器，控制输入锁存；P2.7连到两路连到两路DA转换器转换器的的XFER端控制同步转换输出；端控制同步转换输出；WRWR端与所有的端与所有的WRWR1、WRWR2端相连，在执行端相连，在执行MOVX输出指令时，输出指令时，8031自动输自动输出控制信号。出控制信号。 635 执行下面执行下面8条指令就能完成两路条指令就能完成两路DA同步转换输出。同步转换输出。v MOV DPTR， 0DFFFH ；指向；指向DAC0830（1）v MOV A， data1 ；datal送入送入DAC0830（1）中锁存）中锁存v MOVX DPTR, AvMOV DPTR, #0BFFFH ；指

30、向；指向DAC0830(2)vMOV A， #data2 ；data2送入送入DAC0830（2）中锁存）中锁存vMOVX DPTR, AvMOV DPTR, #7FFFH ；给给0830（1）、）、0830（2）提供）提供WRvMOVX DPTR， A ；信号，同时完成信号，同时完成D/A转换输出转换输出636三、三、DAC0832的调试说明的调试说明 1关于双缓冲输入的特点关于双缓冲输入的特点v DAC0830系列独特的优点是系列独特的优点是8位数据输入是双缓冲的。这就是说数位数据输入是双缓冲的。这就是说数据在到达据在到达R-2R梯形网络变为模拟输出之前，必须经过两个独立控制的梯形网络变为

31、模拟输出之前，必须经过两个独立控制的8位锁存寄存器，由于有两个寄存器，在应用系统中就可以把要转换位锁存寄存器，由于有两个寄存器，在应用系统中就可以把要转换的数据存在的数据存在DAC寄存器中并把下一个数据存放在数据输入寄存器，需寄存器中并把下一个数据存放在数据输入寄存器，需要修改时，可以快速修改要修改时，可以快速修改DAC寄存器的内容。寄存器的内容。v另外一个重要特点是，双缓冲输入允许一个应用系统中的多个另外一个重要特点是，双缓冲输入允许一个应用系统中的多个DAC中中的一个修改的一个修改DAC寄存器的内容，而且，多个寄存器的内容，而且，多个DAC的应用系统与处理器的应用系统与处理器的接口最简单，

32、可以简单地认为这些的接口最简单，可以简单地认为这些DA象象8位位“只写只写”存储单元。存储单元。637 2DAC0830系列零点和满度的调节系列零点和满度的调节v具有调零和调满度功能的具有调零和调满度功能的DA转换器转换器DAC0830的电路如图的电路如图63一一6所示。为实所示。为实现准确地现准确地DA转换，输出放大器的输入补偿电压必须置零，放大器补偿偏差可转换，输出放大器的输入补偿电压必须置零，放大器补偿偏差可使使DAC的线性度降低，调零的基本目的使的线性度降低，调零的基本目的使DAC输出端电压尽可能接近零。输出端电压尽可能接近零。v当数字输入信号全为当数字输入信号全为“0”时，运算放大器

33、输出模拟信号电压应该为零伏。当时，运算放大器输出模拟信号电压应该为零伏。当不为零时，则通过调节调零电位器不为零时，则通过调节调零电位器W1，使输出电压为零或基本为零，使输出电压为零或基本为零v当输入数字信号全为当输入数字信号全为“1”时，运放输出的模拟电压信号应该为满量程输出，时，运放输出的模拟电压信号应该为满量程输出，例如当例如当VREF=5V时，则输出模拟电压应该为时，则输出模拟电压应该为VOUT=-498V。如果不符合，则调。如果不符合，则调整满度电位器整满度电位器W2使使VOUT=-498V，则满度调节完毕。，则满度调节完毕。 6383DAC0830的双极性和单极性输出的双极性和单极性

34、输出v DA转换器的单极性和双极性的模拟电压输出在转换器的单极性和双极性的模拟电压输出在6.2节已介绍节已介绍了，这里只介绍了，这里只介绍DAC0830系列单、双极性问题，如图系列单、双极性问题，如图6.3-6所示就是所示就是典型的典型的DAC0830系列的单极性输出。如果在图系列的单极性输出。如果在图63-6的基础上再加一的基础上再加一级放大器，如图级放大器，如图6.5-7所示，便构成了双极性电压输出。这种接法在效所示，便构成了双极性电压输出。这种接法在效果上起到把最高位当作符号位的作用，如果参考电压果上起到把最高位当作符号位的作用，如果参考电压VREF的极性也改的极性也改变，便实现了完整的

35、四象限乘积输出。变，便实现了完整的四象限乘积输出。v 当参考电源为当参考电源为-VREF时时：！：！v 222 ) 1(20055710dddVVREF639 很显然，若参考电压为负，则：当数字输入信号最高很显然，若参考电压为负，则：当数字输入信号最高位位d7=1时，时，V0为负值；而当为负值；而当d7=0时，时，V0为正值。所以从效为正值。所以从效果上起到了把最高数字位当作符号位的作用。如果参考电果上起到了把最高数字位当作符号位的作用。如果参考电压为正值则结果和上面的正好相反。举例如下：压为正值则结果和上面的正好相反。举例如下：v设设VREF为正值，数字量输入全为正值，数字量输入全“1”时：

36、时：当数字量输入为当数字量输入为10000000时：时：当数字量输入为当数字量输入为00000000时。时。VVVREF0)202020(20570REFREFVVV128127) 12(2770REFREFVVV)21(2770640四、四、DAC083008310832应用举例应用举例 【例【例1】阶梯波（图阶梯波（图63一一8）的产生单缓冲方式的接）的产生单缓冲方式的接口口 图图6.3-8 阶梯波示图阶梯波示图v 阶涕波是在一定的时间范围内每隔一段时间，输出阶涕波是在一定的时间范围内每隔一段时间，输出幅度递增一个恒定值。幅度递增一个恒定值。v每隔每隔1ms输出幅度增长一个定值，经输出幅度

37、增长一个定值，经10ms后重新循环，后重新循环，用用DAC0830在单缓冲方式下就可以输出这样的波形在单缓冲方式下就可以输出这样的波形（单缓冲方式接口参看图（单缓冲方式接口参看图63一一4）所需的）所需的1ms延迟延迟可以通过延迟程序获得，也可以通过单片机内的定时可以通过延迟程序获得，也可以通过单片机内的定时器来定时，通过延迟程序产生阶梯波的程序如下：器来定时，通过延迟程序产生阶梯波的程序如下：641阶梯波产生程序阶梯波产生程序START：MOV A， #00H MOV DPTR， #7FFFH ；DA转换器地址送转换器地址送DPTR： MOV R1， 0AH ；台阶数为台阶数为10LOOP：

38、 MOVX DPTR，A ；送数据至；送数据至DA转换器转换器 ACALL DELAY ；1ms延迟延迟 DJNZ R1， NEXT ；不到；不到10个台阶转移个台阶转移 SJMP START ；产生下一个周期；产生下一个周期NEXT： ADD A， #10 ；台阶增幅台阶增幅 SJMP LOOP ；产生下一个台阶；产生下一个台阶DELAY：MOV 20H， 249 ；开始；开始1Ms延迟程序延迟程序LOOP1： NOP NOP DJNZ 20H， LOOP1 RET642 【例【例2】 单路锯齿波的产生单路锯齿波的产生 利用双极性利用双极性DA转换输出可获得反向锯齿波、正向锯齿转换输出可获得

39、反向锯齿波、正向锯齿波和双向锯齿波信号输出：波和双向锯齿波信号输出：v 反向锯齿波程序：反向锯齿波程序： START： MOV DPTR， #7FFFH LOOP1： MOV R7， 80H LOOP2： MOV A， R7 MOVX DPTR，A DJNZ R7， LOOP2 SJMP LOOP1643正向据齿波程序：正向据齿波程序： START： MOV DPTR， #7FFFH LOOP1： MOV R6， 80H LOOP2： MOV A， R6 MOVX DPTR，A INC R6 CJNE R6， 0FFH，LOOP2 SJMP POOP1644v双向锯齿波程序双向锯齿波程序： S

40、TART： MOV DPTR， 7FFFH LOOP1： MOV R5， 00H LOOP2： MOV A， R5 MOVX DPTR，A INC R5 CJNE R5， 0FFH，LOOP2 SJMP LOOP1645 2 2同步波形输出同步波形输出同时输出同时输出X X和和Y Y波形到示波器波形到示波器 646 图为二路模拟量同步输出的图为二路模拟量同步输出的8031系统，系统，v1#DAC0832输入寄存器的地址为输入寄存器的地址为DFFFH；v2DAC0832输入寄存器的地址为输入寄存器的地址为BFFFH；v1和和2DAC0832的第二级的寄存器地址为的第二级的寄存器地址为7FFFH；

41、vDAC0832的输出分别接图形示波器的的输出分别接图形示波器的XY偏转放大偏转放大器的输入端。器的输入端。647v为了输出不规则信号，可为了输出不规则信号，可以把这些信号的取样值，以把这些信号的取样值，存在程序存储器中。然后存在程序存储器中。然后用查表的方法取出这些取用查表的方法取出这些取样值，送到样值，送到DA转换器转转换器转换后输出；换后输出；v同时往同时往X轴上送出锯齿波。轴上送出锯齿波。v当然，也可以用这种方法当然，也可以用这种方法来显示规则的波形，如正来显示规则的波形，如正弦波等等。弦波等等。 648v待显示的信号分解为待显示的信号分解为100个取样点的程序如下个取样点的程序如下：

42、START：MOV R 1， #100 ；100个取样点个取样点 MOV DPTR， DTABL ；Y信号数据表首地址信号数据表首地址 MOV R2， 00H ；锯齿波初值；锯齿波初值 LOOP：MOV DPTR， 0DFFFH ；DAC0832（1）输入寄存器地址）输入寄存器地址 MOV A， R2 MOVX DPTR，A ；锯齿波送；锯齿波送DAC0832（1） MOV DPTR， 0BFFFH ；DAC0832（2）输入寄存器地址）输入寄存器地址 MOVX A， ADPTR ；查表取；查表取Y数据数据 MOVX DPTR，A ；输出；输出Y信号到信号到DAC0B32（2） MOV DPT