单片机-数模转换

第九章数∕模与模∕数转换测量对象和被控对象，是连续变化的模拟量，具有模拟量输入和模拟量输出的MCS—51应用系统结构如图：单片机AD转换单片机AD转换器传感器及变换电路实际物理量（非电量）D/A转换器模拟信号D/A转换器模拟信号模拟量物理量：位移，加速度，速度；压力，温度，湿度；光强，颜色； 磁场强度，磁通量；A/D与D/A电路已经集成化，掌握其参数，合理的选用§9.1D/A转换器的工作原理及指标工作原理D/A转换器：输入数字量：Dn-1Dn-2…D1D0输出模拟量：Vo Vo=D•VrVr为参考电压D=Dn-1•2n-1+Dn-2•2n-1…+D1•2+D0实现方法很多，介绍两种权电阻D/A转换法位切换开关权电阻Vr：基准电压构成：模拟电子开关，运算放大器模拟电子开关：Di=1接通 Di=0断开运算放大器：反向放大求和输出电压：Vo=(+++)•RF•Vr2．R—2RT型电阻网络D/A转换器框图：T型解码网络参考源类型内部和外部供电电源类型：单电源和双电源D/A转换器的选择考虑各种参数所用的场合情况§9.2模数转换器DAC0832与MCS-51接口DAC0832结构及特性DAC0800系列：DAC0830\DAC0831\DAC0832可以完全代换1．主要特性参数： ●分辨率：8位 ●电流稳定时间：1µs ●可以单稳态、双稳态或直接数字输入 ●单一电源供电（+5V─+15V） ●输入电平：TTL功耗：20mW2．结构框图DAC0832数模转换器框图两个数据锁存器、一个T型网络D/A转换器、控制电路8位输入寄存器由8D锁存器组成，用来作为输入数据的缓冲寄存器，可以直接与微机相连，LE1为其控制输入， LE1=1：D触发器接受信号， LE1=0:D触发器锁存信号8位DAC寄存器也由8D锁存器组成，8位输入数据只有通过DAC寄存器才能送到D/A转换器去转换；控制端LE2; LE2=1:输出跟随输入 LE2=0：锁存8位D/A转换器采用T型网络，电流输出，3．引脚说明：（共20脚）DI0─DI7:数字量数据输入；ILE:数据锁存允许；CS:输入寄存器选择，低电平有效；WR1:输入寄存器选通信号，低电平有效；ILE=1,CS=0:WR1=0,则：LE1=1,输入寄存器的输出随输入变化； WR1=1,则：LE1=0,数据锁存在输入寄存器中；XFER:数据转移控制信号，低电平有效；WR2:DAC寄存器选通信号；XFER、WR2同时为低时，LE2=1,8位DAC寄存器的输出随输入而变化，WR2的上升沿锁存；Vref:基准电压输入；Rfb:运算放大器反馈信号输入，芯片内已有反馈电阻；Iout1Iout2:电流输出，Iout1+Iout2=常数；Iout1随DAC寄存器的内容线性变化；Vcc:工作电源， DGND:数字地，工作电源地、数据地、控制信号地； AGND:模拟地，基准电压地、模拟信号地；在D/A和A/D系统中，模拟地和数字地应分开，以保证转换精度，提高系统的抗干扰能力。二、DAC0832与8051的接口设计单缓冲方式输入寄存器、DAC寄存器直接送D/A转换器单路模拟量输出电路ILE=+5V,片选信号CS与XFER一起接P2.7,WR1和WR2接在一起与8051的WR信号相连，既完成了数据的锁存，又完成了D/A转换，0832的地址为：7FFFH完成一次D/A转换的指令为： MOV DPTR, #7FFFH ;选中DAC0832 MOVA, #DATA ;要转换的数据 MOVX@DPTR,A ;输入数据利用0832产生各种波形：锯齿波： ST: MOV DPTR,#7FFFH ;选中DAC0832 MOV A ,#00H ;取初值LP: MOVX@DPTR,A ;转换 INCA；AA+1 SJMPLP ;输出波形为：Vt三角波：ST: MOV DPTR,#7FFFH ;选中DAC0832 MOV A ,#00H ;取初值UP: MOVX@DPTR,A ;转换 INCA；AA+1 JNZ UP ;上升结束？DOWN: DEC A ;下降 MOVX@DPTR,A ;转换 JNZ DOWN ;下降结束？ SJMP ；完成一个周期，重复波形图：Vt矩形波：ST: MOV DPTR,#7FFFH ;选中DAC0832LP: MOV A ,#DATA1 ;高电平 MOVX@DPTR,A ;转换 ACALL DELAY_H ;延时1 MOV A,#DATA2 ;低电平 MOVX@DPTR,A ; ACALL DELAY_L ;延时2 SJMP LP ;循环V如何产生正弦波？双缓冲方式需要多路数模同时输出时，可用双缓冲方式：双路输出0832与8051接口P2.5:第一片0832输入寄存器地址，DFFFHP2.6:第二片0832输入寄存器地址，BFFFHP2.7:两片0832DAC寄存器地址，7FFFH双缓冲原理：MOV DPTR,#DFFFH ;选中第一片DAC0832 MOV A ,#DATA1 ; MOVX@DPTR,A ;锁存DATA1