DA转换器与单片机的接口技术

一、D/A转换器的性能参数（主要性能参数）分辨率:转换精度线性误差温度系数建立时间5.5D/A转换器与单片机的接口技术D/A转换器的性能参数分辨率(Resolution)：表明DAC对模拟值的分辨能力，它是最低有效位（LSB）所对应的模拟值，确定了能由DAC产生的最小模拟量变化。D/A转换器的性能参数精度（Accuracy）D/A精度表明D/A转换的精确程度。它可分为绝对精度和相对精度。绝对精度（绝对误差）指的是在数字输入端加有给定的代码时，在输出端实际测得的模拟输出值（电压或电流）与应有的理想输出值之差。相对精度是指满量程校准以后，任一数字输入的模拟输出与他的理论值之差。

注意：精度和分辨率是两个截然不同的参数。分辨率取决于转换器的位数，而精度则取决于转换器和各部件的精度和稳定性。D/A转换器的性能参数线性误差：指D/A的实际转换特性（各数字输入值所对应的各模拟输出值之间的连线）与理想的转换特性（始终点连线）之间的偏差。D/A转换器的性能参数数据转换器的温度系数：温度系数用于说明转换器受温度变化影响的特性。增益温度系数定义为周围温度变化1℃所引起的满量程模拟值变化的百万分数（10-6/℃）D/A转换器的性能参数建立时间：为在数字输入端发生满量程的变化以后，D/A的模拟输出稳定到最终值1/2LSB时，所需要的时间。D/A芯片及其与MCU的接口DAC0832DAC1210

DAC0832引脚图主要特性如下：分辨率—8位建立时间—1微秒增益温度系数—20*10-6/℃输入—TTL电平功耗—20mw8位输入寄

存器8位D/A寄

存器8位D/A转换器&&&D7~D0ILECSWR1WR2XFERVREFIOUT2IOUT1RfbAGNDVCCDGNDLE1LE1引脚特性：D7～D0：8位数据输入端ILE：输入寄存器锁存允许信号！CS：芯片选择信号！WR1：输入寄存器写信号！XFER：数据传送信号！WR2：DAC寄存器写信号VREF：基准电压，-10V～+10VRfb：反馈信号输入端IOUT1:电流输出1端IOUT2:电流输出2端VCC：电源AGND：模拟地DGND：数字地CS1D07WR12D16D34D25AGND3DGND10RFB9VREF820VCC14D619ILE15D517XFER16D418WR211IOUT112IOUT213D7DAC0832DAC0832引脚DAC0832的数字接口（和CPU）单缓冲方式

控制使ILE、!CS、!WR1有效，保证!WR2、!XFER有效，输入寄存器的输出随数据总线上的数据变化，D/A寄存器直通。单缓冲方式2控制使!WR2、!XFER有效，保证ILE、!CS、!WR1有效，输入寄存器的输出随数据总线上的数据变化，D/A寄存器直通。双缓冲方式控制先使!WR2、!XFER有效，再使ILE、!CS、!WR1有效，即先使输入寄存器的输出随数据总线上的数据变化，再使D/A寄存器的输出随输入的数据变化。DAC0832的模拟接口单极性工作双极性工作单极性工作Vref可以是稳定的直流电压，也可以是-10v到+10v之间的可变电压。当为可变电压时，即可实现二象限乘。Vout的极性与Vref相反，其数值由数字输入和Vref决定。R1用于零校准，R2用于满刻度增益校准。在一般情况下，内部反馈电阻Rfb能满足满刻度增益精度的要求，因而，在反馈回路中不需要串加校准电阻R2，也不需要并联R3。双极性工作双极性工作

当输入为双极性数字（偏移二进制码）时，电路接法如图所示。如果基准电压Vref也是可变电压，则可以实现四象限乘。

用Q7作选择信号，口地址：7FHDAC0832与MCS-51系列单片机接口输出锯齿波的程序如下：

ORG 0030HSTART： MOV R0，#7FH CLR A ；从0V电压开始LOOP： MOVX @R0，A INC A ；增加1个单位的输出，到极限时自动回0

SJMP LOOP END锯齿波程序清单电压信号易受干扰，恒流有利于长距离传输，在工程中常常采用V/I变换电路实现V/I变换可用集成运算放大器电路和专用集成电路。一个简单实用的V/I电路V/I变换电路ViV1V2VfIoRfVbVoV/I变换电路如果R3=R4=100k，R4=R5=20k，则Vi=0~10V，Vb=-2.5V，可得到4~20mA的电流输出Vf=DAC与微处理器接口需要注意的问题

D/A转换器与微处理器接口除了电平匹配外，主要要解决的是数字锁存问题。当微处理器送出一个数字信号给D/A转换器时，这个数据在数据总线上只出现很短暂的一段时间，为了保证D/A转换器的完成转换，并在总线数字信息消失以后能保持有稳定的模拟量输出，必须有一组锁存器保持住原输入的数字量。可以充当锁存器的器件有D触发器（74ls373）、Intel8212等。8位D/A外加锁存器的方法8位锁存器用于锁存来自8位数据总线的数字信息。为了确定数字是加给该D/A，需要地址总线经译码得到的片选信号CS。为了控制数据输入锁存，需要有关的控制信号。1.光电隔离技术和器件

TLP系列、4N系列、TIL系列等(a)二极管—二极管型(b)二极管—晶体管型(c)二极管—达林顿管型开关量输入/输出接口技术2.开关量输入接口关键问题：干接点、湿接点的处理交流、直流、电平处理3.开关量输出接口开关量输出往往带动功率设备，需要进行功率放大。输出形式：继电器、可控硅、晶体管等去单片机I/O口，如P1.0自单片机I/O口如P1.0继电器输出电路开关量输入/输出接口技术固态继电器输出（晶体管或可控硅输出形式）4＋－5123＋－

DCSSR内部结构图3＋－12～4ACSSR内部结构图开关量输入/输出接口技术本章要求：掌握键的机械特性与抖动的软硬件消除方法；掌握独立式键盘与矩阵式键盘的结构特点，以及键的识别方法与过程；了解数码管的共阴、共阳结构，掌握静态显示与动态显示方式，特别是动态扫描显示原理及其实现程序；在键盘与显示接口电路中，推崇使用单片机的基本I/O口，在基本口不够时可通过扩展I/O来实现；了解液晶显示方式与液晶显示器与单片机的连接；了解A/D转换器与D/A转换器的性能指标与选取原则；掌握ADC0809的性能，与MCS-51单片机如何连接，通道地址如何确定，如何以无条件方式、查询方式