51单片机(AD及DA转换器)课件

数模及模数转换器接口

数模变换DAC和模数变换ADC接口器件原理DAC0832原理及应用（波形发生器）ADC0804原理及应用（电压测量）

要求:

理解掌握常用数模变换DAC和模数变换ADC器件（DAC0832、ADC0804）的应用方法及和单片微机的接口与应用编程实例1精选2021版课件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、压力、流量速度、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/iDataData过程控制示意图模拟量2精选2021版课件D/A转换接口扩展3精选2021版课件8位CMOS数模转换芯片DAC0832:

CSVCCWR1

ILEAGNDWR2D3XFERD2D4D1D5D0D6VrefD7Rfb

Iout2DGNDIout1DAC083220PINDIP封装√8位D/A,分辨率=Vref/256√CMOS低功耗器件,+5～+15V

单电源供电√电流输出型器件(需外接运放)√具有双缓冲控制输出√采用T型电阻解码网络结构√参考电压源,-10～+10V一单片机与D/A转换器的接口4精选2021版课件DAC0832

引脚定义CSVCCWR1

ILEAGNDWR2D3XFERD2D4D1D5D0D6VrefD7Rfb

Iout2DGNDIout1DAC083220PINDIP封装D0—D7：8位数字量输入端/CS：片选端，低有效ILE：数据锁存允许,高有效/WR1：写控制信号1,低有效/WR2：写控制信号2,低有效/XFER：数据传送控制信号Iout1：

电流输出端1Iout2：

电流输出端2Rfb：内置反馈电阻端Vref:参考电压源,-10~+10VDGND：数字量地AGND：模拟量地Vcc:+5~+15V单电源供电端5精选2021版课件DAC0832

内部结构框图D0—D7：8位数字量输入端/CS：片选端，低有效ILE：数据锁存允许,高有效/WR1：写控制信号1,低有效/WR2：写控制信号2,低有效/XFER：数据传送控制信号Iout1：电流输出端1Iout2：电流输出端2Rfb：内置反馈电阻端Vref:参考电压源,-10~+10VDGND：数字量地AGND：模拟量地Vcc:+5~+15V单电源供电端&≥1≥111000011LE2ILECEWR1WR2XFERD7D0LE1输入寄存器寄存器DAC转换器D/AVrefIout2Iout1RfbLE=1，Q跟随DLE=0，Q锁存D6精选2021版课件DAC0832与单片机的连接89C51单片机DAC0832P0.0—P0.7P2.08位DI0—DI7EAWRXFERCS+5V6MHz30Px2WR1WR2+5VVccVrefILE

+uA741-12V+12VGNDAGNDDGNDIout1Iout2Rfb接示波器输出于数字量DATA相对应模拟量：MOV DPTR，#0FEFFHMOV A，#DATAMOVX @DPTR,A7精选2021版课件输入数字量模拟量输出（V）MSB…LSB11111111±VREF(255/256)10000010±VREF(130/256)10000000±VREF(128/256)01111111±VREF(127/256)00000000±VREF(0/256)单极性输出D/A关系数字量与模拟量的转换关系：8精选2021版课件DAC0832

常见的几种用法

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

当ILE=1,=0，=0时，=1，允许数据输入，而当=1时，…=0则数据被锁存

当和均为低电平时，=1，此时允许D/A转换，否则=0，将数据锁存于DAC寄存器中9精选2021版课件DAC0832

常见的几种用法(a):DAC寄存器直通方式(b):输入寄存器直通方式(c):两个寄存器同时选通及锁存方式

10精选2021版课件DAC0832

常见的几种用法

&≥1≥111000011LE2ILECEWR1WR2XFERD7D0LE1输入寄存器寄存器DAC转换器D/AVrefIout2Iout1RfbLE=1，Q跟随DLE=0，Q锁存D直通方式：

输入寄存器和DAC寄存器共用一个地址，同时选通输出。≥1&或非门非与门输入任一为“1”输出皆为“0”输入全为“0”，输出才为“1”输入全为“0”，输出才为“1”输入任一为“1”输出皆为“0”双缓冲器方式：

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。11精选2021版课件【例9-6】在图9-30的输出端Vout产生－1.25V的电压输出。 解

Vout=－（D/256）×Vref，而Vref=5V，且XFER、CS和WR信号常有效，因此使D=64即可输出要求的电压。

汇编程序C语言程序MOVP1,#64

#include<reg51.h>P1=64;12精选2021版课件【例9-7】在图9-31的输出端Vout产生－2.5V的电压输出，设Vref为5V。 解

Vout=－（D/256）×Vref，使D=128可输出要求的电压，且需要进行一次对DAC0832的写操作，写地址选择为7000H。汇编程序C语言程序MOVDPTR,#7000HMOVA,#128MOVX@DPTR,A#include<absacc.h>XBYTE[0x7000]=128;13精选2021版课件14精选2021版课件DAC0832的编程应用举例例1产生矩形波例2产生锯齿波LL:MOVA，#00H;低电平MOVDPTR,#0FEFFHMOVX@DPTR,A;送转换

LCALLDMS1;低宽度

MOVA，#0FFH;高电平MOVX@DPTR,A;送转换

LCALLDMS2;高宽度

SJMPLLMOVA，#00H;起始值MOVDPTR,#0FEFFHMM：MOVX@DPTR,A;送转换

INCANOPNOPNOP;决定坡度

SJMPMM15精选2021版课件DAC0832编程应用举例：例3产生三角波MOVA，#00HMOVDPTR,#0FEFFHSS1:MOVX@DPTR,A;送转换

NOPNOPNOPSS2:INCA;等速上升

JNZSS1SS3:DECAMOVX@DPTR，ANOPNOPNOP;等速下降

JNZSS3

SJMPSS2同样的编程思路，若要产生如下的梯形波也很容易：三角波梯形波16精选2021版课件例4正弦波电压输出

正弦波电压输出为双极性电压，最简单的办法是将一个周期内电压变化的幅值(-5V～+5V)按8位D/A分辨率分为256个数值列成表格，然后依次将这些数字量送入D/A转换输出。只要循环不断地送数，在输出端

就能获得正弦波输出。

SIN： MOV R7，#00H

DAS0： MOV A，R7 ；

MOV DPTR，#TABH；设指针

MOVCA，@A+DPTR ；取数据

MOV DPTR，#8000H ；

MOVX@DPTR，A ；送D/A转换

INC R7 ；修改偏移量

AJMP DAS0 ；

TAB： DB 80H，83H，86H，89H，8DH，90H

DB 93H，96H，99H，9CH，9FH，0A2H

DB 0A5H，0A8H，0ABH，0AEH

···

DB 6FH，72H，76H，79H，7CH，80H17精选2021版课件A/D转换接口扩展18精选2021版课件IN3IN2IN4IN1IN5IN0IN6ADDAIN7ADDBSTARTADDCEOCALED3D7OED6CLKD5VCCD4Vref+D0GNDVref-D1D2ADC08098位CMOS模数转换芯片ADC0809√8位A/D,量化间隔=Vin/(256-1)√CMOS低功耗器件√8通道多路开关输入切换电路√单电源+5,Vref=+5VVin范围:单极性0—+5V√逐次逼近结构√每次转换时间：

100

S60个时钟周期,fmax=640KHz(推荐CLK=500KHz)√转换结果读取方式：①延时读数②查询EOC=1③EOC申请中断19精选2021版课件ADC0809结构框图8通道多路开关IN0IN7地址译码锁存ADDAADDBADDCALE控制逻辑与时序D/A转换器SARVin比较器输出锁存器STARTCLKEOCD0D7+Vref-VrefOEVst+-20精选2021版课件IN3IN2IN4IN1IN5IN0IN6ADDAIN7ADDBSTARTADDCEOCALED3D7OED6CLKD5VCCD4Vref+D0GNDVref-D1D2ADC0809IN0—IN7：8通道模拟量输入端D0—D7：8位数字量输出端ADDC、ADDB、ADDA：接地址锁存器的低三位地址ALE：地址锁存允许控制信号START：清0内寄存器,启动转换OE：允许读A/D结果,高有效CLK：时钟输入端,应≤640KHzEOC：转换结束时为高Vcc：+5VVref+：参考电压，+5VVref-：0VADC0809引脚定义:

21精选2021版课件ADC0809与单片机的连接89C51单片机ADC0809锁存器74LS373P0.0-P0.7ALEP2.08DQ0ALECLKADDAD0-D7GEAOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDC+5VINT1EOC≥1≥112MHz30Px2

6口地址可以为：0FE00～0FE07H也可为：0FEF0～0FEF7HA/D转换程序：MOVDPTR，#0FE00H；置IN0通道地址 MOVA，#00 ；累加器里任意赋一个值 MOVX@DPTR，A ；启动A/D转换 LCALLDELAY ；等待转换结束 MOVXA，@DPTR ；取转换结果22精选2021版课件2、最后执行MOVA，@DPTR产生RD信号使OE端有效，打开输出锁存器三态门，8位数据就读入CPU中。启动ADC0809的工作过程1、先送通道号地址到A、B、C，由ALE信号锁存通道号地址，然后让START有效启动A/D转换。即执行一条MOVX@DPTR,A指令产生WR信号，使ALE、START有效，锁存通道号并启动A/D转换。A/D转换完毕，EOC端发出一正脉冲，表示转换结束。锁存器74LS373P0.0-P0.7ALEP2.08DQ0ALECLKADDAD0-D7GEAOESTARTRDWROEQ1Q2ADDBADDC+5VINT1EOC≥1≥112MHz30Px2

623精选2021版课件ORG0000HAJMPMAINORG0013H

;外部中断1的中断矢量AJMPINTMAIN:MOVR0,#0A0H;存结果的缓冲区:A0H-A7H

MOVR2,#08H;待采集的通道数为8SETBIT1;选择下降沿触发中断SETBEA