第二章过程输入输出通道课件

第2章过程输入输出通道

2.1信号的采样与恢复2.2模拟量输入通道2.3模拟量输出通道2.4数字量输入输出通道计算机控制系统的基本组成2.2模拟量输入通道2.2.1模拟量输入通道的一般组成2.2.2模拟量输入通道2.2.3典型A／D转换器与微机的接口设计2.2.1模拟量输入通道的一般组成模拟量输入通道的一般组成框图1．信号调理电路信号调理电路主要对来自现场的多路模拟信号进行小信号放大、滤波、隔离、电平转换、阻抗匹配、非线性补偿和电流/电压转换等。①电流信号：一般为0~10mA（0~1.5kΩ负载）或4~20mA（0~500Ω负载）。②电压信号：一般为0~5V或1~5V信号。

传感器输出的信号包括：①电压信号：一般为mV或μV信号。②电阻信号：单位为Ω，如热电阻（RTD）信号，通过电桥转换成mV信号。③电流信号：一般为mA或μA信号。变送器输出的信号包括：

对于较小的电压信号:需要经过模拟量输入通道中的放大器放大后，变换成标准电压信号（如0~5V，1~5V，0~10V，-5~+5V等），再经滤波后才能送入A/D转换器。

而对于电流信号:

应该通过I/V（电流/电压）变换电路，将电流信号转换成标准电压信号，再经滤波后送入A/D转换器。无源I/V（电流/电压）变换电路有源I/V（电流/电压）变换电路2．多路模拟开关

当有多个输入信号需要检测时，利用多路开关可将各个输入信号依次地或随机地连接到公用放大器或A／D转换器上，实现对各个输入通道的分时控制。

目前采用CMOS工艺的多路开关应用最为广泛。多路模拟开关参数：通道数、开关电阻、漏电流、输入电压等

它们之间除通道和外部管脚排列有些不同，其电路结构、电源组成及工作原理基本相同。CD4051--单端、双向8路模拟开关CBA选中通道号00000000110010200113010040101501106011171×××无

VDD为正电源，VEE为负电源，VSS为地，要求VDD+|VEE|≤18V。两个CD4051扩展成16通道的多路模拟开关16通道的多路模拟开关真值表：输入状态选中通道号A3A2A1A0000000001100102001130100401015011060111710008100191010101011111100121101131110141111154．采样/保持器

A/D转换器需要一定的时间才能完成一次A/D转换，因此在进行A/D转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。这样，就需要在A/D转换器之前加入采样/保持器S/H（SampleHold）。如果输入信号变化很慢（如温度信号）或者A/D转换时间较快，使得在A/D转换期间输入信号变化很小，在允许的A/D转换精度内，不必再选用采样/保持器。（1）采样/保持器的工作原理

S/H主要由模拟开关、保持电容C和缓冲放大器组成。

当控制信号为低电平时（采样状态），开关S闭合，输入信号通过电阻R向电容C快速充电，输出电压随着输入信号变化。

当控制信号为高电平时（保持状态），开关S断开，由于电容C此时无放电回路，在理想情况下输出电压的值等于电容C上的电压值。在采样期间，不启动A/D转换器，一旦进入保持期间，立即启动A/D转换器，从而保证A/D转换的模拟输入电压恒定，提高了A/D转换的精度。（2）常用的采样/保持器

常用的采样/保持器集成电路有AD582、AD583、AD585、AD346、THS-0025、LF198/298/398等。下面以LF398为例，介绍集成电路S/H的工作原理，其他的S/H的原理与其大致相同。LF398是一种反馈型采样/保持器，也是较为通用的采样/保持器，与LF398结构相同的还有LF198、LF298等，都是由场效应管构成，具有采样速率高，保持电压慢和精度高等优点。其采样时间小于10μs，输入阻抗为1010，保持电容为1μF时，其下降速度为5mV/min。双电源供电，电源范围宽，可以从±5V到±18V，并可与TTL、PMOS和CMOS兼容。LF398引脚排列图

V+、V-：正负电源电压输入引脚，输入范围为±5V到±18V。

OFFSETADJ：偏置调整引脚。可用外接电阻调整采样-保持器的偏差。

VIN：输入引脚。

VOUT：输出引脚。

CH：保持电容引脚。用来外接保持电容。

LOGICREF：参考逻辑电平。

LOGIC：输入控制逻辑。LF398典型的电源和信号的接法CH的数值直接影响采样时间及保持精度，为了提高精度，就需要增加保持电容CH的容量，但CH增大时又会使其采样时间加长。因此，当精度要求不高（±1%）而速度要求较高时，CH可小至100Pf。当精度要求高（±0.01%）时，应取CH=1000pF。当CH≥400pF时，采样时间tAC与CH有经验公式tAC=CH/40

式中，CH为保持电容的容量，单位为μF；tAC为采样时间，单位为s。2.2.2A/D转换器接口逻辑设计要点

A/D转换器的作用就是把模拟量转换为数字量，是模拟量输入通道必不可少的器件。常用的A／D转换器从转换原理上可分为逐次逼近型、计数比较型和双积分型。从分辨率上可分为8位、12位、16位等；1．数字量输出信号的连接A/D转换器数字量输出引脚和8位单片微型计算机的连接方法与其内部结构有关。如果转换器的数据输出寄存器具有三态锁存功能，则A／D转换器的数字量输出引脚可直接接到CPU的数据总线上，转换结束，CPU可以直接读入数据。对于10位以上的A／D转换器，输出数据寄存器增加了读数控制逻辑电路，把10位以上的数据分时读出。对于内部不包含读数据控制逻辑电路的A／D转换器，应增设三态门对转换后数据进行锁存，以便控制10位以上的数据分两次进行读取。2．A/D转换器的启动方式

任何一个A／D转换器都必须在外部启动信号的作用下才能开始工作，启动方式分脉冲启动和电平控制启动两种。

脉冲启动转换只需给A／D转换器的启动控制转换的输入引脚上，加一个符合要求的脉冲信号即可，如ADC0809、ADC80、ADC1210等均属此列。电平控制转换的A／D转换器，当把符合要求的电平加到控制转换输入引脚上时，立即开始转换，而且此电平应保持在转换的全过程中，否则将会中止转换的进行。因此，该电平一般需由D触发器锁存供给，例如，AD570、AD571、AD574等均是如此。3．转换结束信号的处理方式

当A／D转换结束时，A／D转换器芯片内部的转换结束触发器置位，并输出转换结束标志电平，以通知主机读取转换结果的数字量。主机判断A／D转换结束的方法有3种：即中断、查询和延时方式。这3种方式的选择往往取决于A／D转换器的速度和应用系统总体设计要求以及程序的安排。A／D转换器的频率是决定其转换速度的基准。整个A／D转换过程都是在时钟作用下完成的。

A／D转换时钟的提供方法有两种:

一种是由芯片内部提供，如AD574A；另一种是由外部时钟提供。外部时钟少数由单独的振荡器提供，更多的则是由CPU经时钟分频后，送至A/D转换器的时钟端。4．时钟信号的连接2.2.3典型A／D转换器与微机的接口设计1．8位A/D转换器与微机的接口设计（1）8位A/D转换器8通道A/D转换器ADC0808/ADC0809。

NATIONAL公司生产的ADC0808/0809是8位逐次逼近型A/D转换器，其分辨率是8位，两种芯片的外特性完全一样，采用28引脚双列直插式封装，不必进行零点和满度调整，功耗为15mW。但两者的转换精度不同，ADC0808的最大不可调误差小于±1/2LSB，ADC0809的最大不可调误差小于±1LSB。ADC0809的内部结构图ADC0809地址锁存和译码OE通道选择开关ADDAADDBADDC1N0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN78位三态锁存缓冲器DACVcc比较器CLOCKSTARTGNDVREF(+)VREF(-)ALE逐次逼近寄存器SAR定时和控制D0D1D2D3D4D5D6D7EOCCLK：时钟输入信号，由于ADC0808/0809芯片内无时钟，所以必须靠外部提供时钟，外部时钟的频率范围为10K~1280KHz。

IN7~IN0：8路模拟量输入ADDC,ADDB,ADDA：模拟通道选择信号: ADDC,ADDB,ADDA=000选择IN0 ADDC,ADDB,ADDA=001选择IN1… ADDC,ADDB,ADDA=111选择IN7引脚功能介绍如下ALE：地址锁存允许信号 有效时锁存ADDC~ADDA的通道选择信号START：A/D转换启动信号高电平时使内部的逐次逼近寄存器清0由高→低时开始转换START常与ALE短接，以便同时锁存通道选择信号，并开始A/D转换START和ALE的信号宽度不小于100μsEOC：转换结束信号EOC由低→高表示转换结束EOC可作为CPU的中断请求信号OE：输出允许信号，高电平有效OE有效时，打开输出三态门，输出转换后的数字量D7~D0：输出数据线。VREF(+)，VREF(-)：参考电压。VCC：工作电压+5V一般VREF（+）与Vcc连接在一起，VREF（-）与GND连接在一起。（2）8位A/D转换器的程序设计A/D转换器与单片机的硬件接口有3种方式：查询方式、延时方式和中断方式。

查询方式：首先由CPU向A/D转换器发出启动脉冲，然后读取转换结束信号（如ADC0809的EOC），根据转换结束信号的状态，判断A/D转换是否结束，如果结束，可以读取A/D转换结果，否则继续查询，直至A/D转换结束。

这种方法程序设计比较简单，且可靠性高，但实时性差。但由于大多数控制系统对于这点时间都是允许的，所以，这种方法用得最多。

采用查询方式时，转换结束引脚通常连接到数据线或I/O口线上。

延时方式：向A/D发出启动脉冲后，先进行软件延时，此延时时间取决于A/D转换器完成A/D转换所需要的时间（如ADC0809约为100μs），经过延时后可读取数据。采用延时方式时，转换结束引脚悬空。

在这种方式中，为了确保转换完成，必须把时间适当延长，因此，其速度比查询方式还慢，故应用较少。

中断方式：CPU启动A/D转换后即可转而处理其他的程序，一旦A/D转换结束，则由A/D转换器发出一转换结束信号向CPU申请中断，CPU响应中断后，便读入数据。采用中断方式时，转换结束信号通常与计算机的外部中断引脚连接（如80C51的或）。

在中断方式中，CPU与A/D转换器是并行工作的，因此，其工作效率高。在多回路数据采集系统中一般采用中断方式。

ADC0808/ADC0809与80C51单片机的接口程序设计。

图2-38所示为ADC0808/ADC0809与80C51单片机的硬件接口的查询方式连接图。

图2-38中，ADC0808/0809的时钟是利用80C51提供的地址锁存允许信号ALE经D触发器二分频后获得。如果单片机时钟频率采用6MHz，则ALE引脚的输出频率为1MHz，再二分频后为500kHz，符合ADC0808/0809对时钟频率的要求。由于ADC0808/0809具有输出三态锁存器，故其8位数据输出引脚直接与数据总线相连。地址选通输入端A、B、C分别与地址总线的低三位A0、A1、A2相连，以选通IN0~IN7中的一个通道。将P2.7作为片选信号，在启动A/D转换时，由单片机的写信号和P2.7控制ADC的地址锁存和转换启动。

由于ALE和START连在一起，因此ADC0808/0809在锁存通道地址的同时也启动转换。在读取转换结果时，用单片机的读信号和P2.7引脚经一级或非门后，产生的正脉冲作为OE信号，用以打开三态输出锁存器。

采用查询方式，将ADC0809的IN4通道模拟量进行5次转换，转换结果存入单片机内部RAM40H为首地址的存储单元中的程序清单。AD: MOV R0,#40H ；存储单元首地址

MOV R1,#05H ；转换次数

MOV P1,#0FFH ；P1口写1（准输入口）AD0:MOV DPTR,#7FF4H ；送ADC0809口地址,IN4

MOVX@DPTR,A;启动A/D转换AD1:MOV A,P1；检测P1.4的状态，若P1.4=0，开始转换

ANL A,#10H JNZ AD1AD2: MOVA,P1；检测P1.4的状态，若P1.4=1，转换结束

ANL A,#10H JZ AD2 MOV DPTR,#7FFFH；读A/D转换结果

MOVXA,@DPTR MOV @R0,A INC R0 DJNZ R1,AD0 RETADC0808/ADC0809与80C51单片机的硬件接口采用中断方式的连接图。

图中，如果设单片机的外部中断0为下降沿触发，则EOC需要经过反相器后连接。

下面程序是采用中断方式，对IN1通道进行转换后，读取转换后的数字量的程序段。INTADC: SETB IT0 ；选择为边沿触发方式

SETB EA ；允许中断 SETB EX0 ;开中断0

MOV DPTR,#0DFF1H；通道1地址送DPTR MOVX @DPTR,A ；启动转换

…ADINT0: … MOV DPTR,#0DFF1H；端口地址送DPTR MOVX A,@DPTR ；读取转换结果存入50H MOV 50H,A MOVX @DPTR,A ；启动A/D转换

RETI ；返回（1）12位A/D转换器AD574。AD574是美国模拟器件公司（AnalogDevices）推出的单片高速12位逐次逼近型A/D转换器，转换时间<25μs。自带三态缓冲器，可以直接与8位或16位的微机相连，且能与CMOS及TTL电平兼容。由于AD574内置基准电压源及时钟发生器，这使它在不需要任何外部电路和时钟信号的情况下完成一切A/D转换功能。可以采用±12V和±15V两种电源电压，应用非常方便。2．高于8位A/D转换器与微机的接口设计AD574A的内部结构框图。AD574A为28引脚双列直插式封装，其引脚配置如图2-45所示。图2-45AD574A引脚排列各引脚功能如下:

VL：数字逻辑部分电源+5V。

12/

：数据输出格式选择信号引脚。当12/=1（+5V）时，双字节输出，即12条数据线同时有效输出；当12/=0（0V）时，为单字节输出，即只有高8位或低4位有效。：片选信号端，低电平有效。

A0：字节选择控制线。在转换期间：A0=0，AD574A进行全12位转换。在读出期间：当A0=0时，高8位数据有效；A0=1时，低4位数据有效，中间4位为“0”，高4位为三态。因此当采用两次读出12位数据时，应遵循左对齐原则。

R/：读数据/转换控制信号，当R/=1，ADC转换结果的数据允许被读取；当R/=0，则允许启动A/D转换。CE：启动转换信号，高电平有效。可作为A/D转换启动或读数据的信号。Vcc、VEE：模拟部分供电的正、负电源，为±12V或±15V。REFOUT：10V内部参考电压输出端。REFIN：内部解码网络所需参考电压输入端。BIPOFF：补偿调整。接至正负可调的分压网络，以调整ADC输出的零点。10VIN、20VIN：模拟量10V及20V量程的输入端口，信号的另一端接至AG引脚。DG：数字公共端（数字地）。AG：模拟公共端（模拟地）。它是AD574A的内部参考点，AG和DG在封装时已连接在一起。DB0~DB11：数字量输出。STS：输出状态信号引脚。转换开始时，STS达到高电平，转换过程中保持高电平。转换完成时返回到低电平。AD574A的控制信号的组合控制功能表R/12/CE

A0工作状态0××××禁止×1×××禁止100×0启动12位转换100×1启动8位转换101接1脚（+5V）×12位并行输出有效101接地0高8位并行输出有效101接地1低4位加上尾随4个0有效

必须指出12/端与TTL电平不兼容，故只能用通过布线接至+5V或0V上。另外A0在数据输出期间不能变化。如果要求AD574A以独立方式工作，只要将CE、12/端接入+5V，和A0接至0V，将R/作为数据读出和数据转换启动控制。当R/=1时，数据输出端出现被转换后的数据，R/=0时，即启动一次A/D转换。在延时0.5μs后STS=1表示转换正在进行。经过一次转换周期Tc（典型值为25μs）后STS跳回低电平表示A/D转换完毕，可以从数据输出端读取新的数据。AD574A有单极性和双极性两种模拟信号转换方式，这主要通过改变AD574A引脚8、10、12的外接电路来实现。

图2-48（a）所示为单极性转换电路，可实现输入信号0~10V或0~20V的转换，其系统模拟信号的地线应与引脚9相连，使其地线的接触电阻尽可能小，图2-48（b）为双极性转换电路，可实现输入信号-5V~+5V或-10V~+10V的转换。（2）高于8位A/D转换器的程序设计

对于高于8位的A/D转换器，如10位、12位、16位等，当其与8位的CPU接口连接时，数据的传送需分步进行。

数据的分割形式有左对齐和右对齐两种格式（具体情况依A/D转换器的不同而不同），这时，应分步读出。在分步读取数字量时，需要提供不同的地址信号。

下面以AD574A为例，介绍高于8位的A/D转换器与8位CPU的接口及其程序设计方法。AD574A与80C51单片机的接口电路图中将转换结束状态线STS与单片机的P1.1相连，故该接口采用查询方式。由于AD574A片内有时钟，故无需外加时钟信号。由于AD574A内部含有三态锁存器，故可直接与单片机数据总线接口。AD574A是12位向左对齐输出格式，所以将低4位DB3~0接到DB11~8，第一次读出高8位DB11~4，第二次读出低4位，此时DB7~4为0000。图中，片选信号由P0.7控制，由于图中高8位地址P2.7~P2.0未使用，故只使用低8位地址，采用寄存器寻址方式。设启动AD574A的地址是7CH，读取高8位数据的地址为7EH，读取低4位数据的地址为7FH。查询方式A/D转换程序如下：

ORG 0200HATOD: MOV DPTR,#9000H ；设置数据地址指针

MOV P1,#0FFH ；P1口为准输入口

MOV R0,#07CH ；设置启动A/D转换的地址

MOVX @R0,A ；启动A/D转换LOOP: JB P1.1,LOOP ；检查A/D转换是否结束？

INC R0 INC R0；读取高8位数据的地址为7EH MOVX A,@R0 ；读取高8位数据

MOVX @DPTR,A ；存高8位数据

INC R0 ；求低4位数据的地址7FH

INC DPTR ；求存放低4位数据的RAM单元地址

MOVX A,@R0 ；读取低4位数据

MOVX @DPTR,A ；存低4位数据

HERE: AJMP HERE2.3模拟量输出通道2.3.1模拟量输出通道的结构形式

模拟量输出通道一般是由接口电路、数/模转换器和电压/电流变换器构成。多路模拟量输出通道的结构形式主要取决于输出保持器的构成方式。

输出保持器的作用主要是在新的控制信号到来之前，使本次控制信号维持不变。保持器一般有数字保持方案和模拟保持方案两种。这就决定了模拟量输出通道的两种基本结构形式。1．一个通道设置一片D/A转换器这是一种数字保持方案。优点:转换速度快，工作可靠，即使某一路D/A转换器发生故障，也不影响其他通道的工作。

缺点:使用了较多的D/A转换器，使得这种结构的价格很高。2．多个通道共用一片D/A转换器由于公用一片D/A转换器，因此必须在计算机控制下分时工作，即依次把D/A转换器转换成的模拟电压（或电流），通过多路开关传送给输出保持器。优点:节省了D/A转换器。缺点：因为分时工作，只适用于通道数量多且速率要求不高的场合。它还要使用多路开关，且要求输出采样—保持器的保持时间与采样时间之比较大，这种方案工作可靠性较差。2.3.2D/A转换器与微机的接口设计1．8位D/A转换器与微机的接口设计（1）8位D/A转换器DAC0832。

DAC0832是美国国家半导体公司（National）生产的8位D/A转换集成芯片，能完成数字量输入模拟量（电流）输出的转换。单电源供电，从+5V～+15V均可正常工作，基准电压的范围为±10V，电流建立时间为1µs，CMOS工艺，低功耗20mW。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泛的应用。DAC0832的内部结构DAC0832的工作方式：单缓冲方式，双缓冲方式，直通方式

DAC0832采用20引脚双列直插式封装，具体引脚排列图如图所示。DAC0832的数字接口8位数字输入端

DI0～DI7（DI0为最低位）输入寄存器（第1级锁存）的控制端

ILE、CS*、WR1*DAC寄存器（第2级锁存）的控制端

XFER*、WR2*（2）8位D/A转换器的程序设计

数字量输入与外部控制信号的连接方式：①数字量输入端的连接。

主要考虑两方面的问题：一个是位数，若采用8位微机，则8位D/A转换器的数字量输入端可以和CPU的数据线对应相连即可，若D/A转换器是高于8位的，则要考虑将数据分批传送，且需要将待传送的数据事先按照要求的格式排列好；二是考虑D/A转换器内部是否具有输入锁存器，若有输入锁存器，则可以直接和CPU的数据线相连，若没有，则必须在CPU和D/A转换器之间加上锁存器。②外部控制信号的连接。

外部控制信号主要是片选信号、写信号、启动信号、电源和参考电平等。电源和参考电压根据D/A转换器芯片的要求加上适当的电压，写信号多由微机的信号提供。片选信号主要是由地址线或地址译码器提供，启动信号一般是地址线或地址译码器的输出线与写信号共同作用。对于8位D/A转换器，其控制方式可以是双缓冲、单缓冲方式。此时，D/A转换器的工作情况不仅取决于上述信号，而且还与其内部各输入寄存器的地址状态有关。有时为方便起见，也接成直通方式（将各控制信号接地或接+5V）。8位D/A转换器与微机的接口及程序设计方法：DAC0832与80C51单片机的双缓冲方式接口电路。

第一级数据锁存器的地址为BFFFH，第二级DAC寄存器的地址为7FFFH。可以看出数字量的输入锁存和D/A转换输出是分两步完成的。该接口电路采用单极性输出方式，参考电压=-5V，若想输出电压=2.5V，则对应的输入数字量应为80H。实现输出2.5V电压的程序如下：START:MOVA,#80H ；待转换的数字量

MOVDPTR,#0BFFFH ；将数字量送入输入锁存器

MOVX@DPTR,A MOVDPTR,#7FFFH ；将输入数字量送入DAC寄存器

MOVX@DPTR,A ；完成D/A转换

如果有多路D/A转换器接口，要求同步进行D/A转换输出时，必须采用双缓冲同步方式的接口电路，电路如图所示。完成两路D/A转换器的同步输出的程序如下：

START:MOV DPTR,#0DFFFH ；指向DAC0832（1）

MOV A,#DATA1 ；#DATA1送入DAC0832（1）的输入锁存器

MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#0BFFFH ；指向DAC0832（2）

MOV A,#DATA2 ；#DATA2送入DAC0832（2）的输入锁存器

MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#7FFFH ；DAC0832（1）和DAC0832

（2）同时完成

MOVX @DPTR,A ；D/A转换

若应用系统中只有一路D/A转换器或虽然是多路转换，但并不要求同步输出时，则可以采用单缓冲方式接口电路。执行下面的几条指令就能完成一次D/A转换：

MOV DPTR,#0DFFFH ；指向DAC0832 MOV A,#DATA ；数字量先装入累加器A MOVX @DPTR,A ；完成一次D/A输入与转换2．高于8位D/A转换器与微机的接口设计（1）高于8位的D/A转换器①12位D/A转换器DAC1208

DAC1208系列D/A转换器有DAC120、DAC1209、DAC1210三种芯片类型，是与微处理器完全兼容的12位D/A转换器。其功耗低，输出电流稳定时间为1μs，参考电压范围为-10V~+10V，单工作电源范围为+5V~+15V，转换精度较高，价格低廉，接口简单，目前应用较为广泛。DAC1208的内部结构框图

DAC1208采用双缓冲器结构，为8位输入锁存器命令，为4位输入锁存器的命令，当它们为高电平1时，输入锁存器的输出随着输入数据的状态变化，当它们为低电平时，数据锁存。为12位DAC寄存器命令，当它为高电平时，12位DAC寄存器的输出状态随着输入锁存器的状态而变化，进行D/A转换，否则为低电平时，停止D/A转换。由于DAC1208是12位数据总线，对于8位单片机分两次从CPU送出，只可连接成双缓冲器方式。数据的操作必须分为3步进行，首先将高8位数据写入8位输入锁存器，然后将低4位数据写入4位输入锁存器，最后将12位数据从输入锁存器中写入12位DAC寄存器。将12位转换数据送往DAC1208接口电路进行D/A转换。DAC1208的引脚排列图各引脚功能如下：

：片选信号，低电平有效。：写信号，低电平有效。：辅助写信号，低电平有效。该信号与相结合来控制DAC寄存器的工作状态，当和同时为低电平时，DAC寄存器的输出状态随着输入锁存器的状态而改变，当为高电平时，DAC寄存器中的数据被锁存起来。：传送控制信号，低电平信号有效。用于将输入锁存器中的12位数据送至DAC寄存器。

：字节顺序控制信号。当和同时为低电平时，若该信号为高电平时，则8位和4位输入锁存器的输出随着输入数据变化；若该信号为低电平，则8位输入锁存器处于锁存状态，而4位输入锁存器的输出随着输入数据变化。DI0~11：12位数据输入。IOUT1：D/A转换器电流输出1。当DAC寄存器全1时，输出电流最大，全0时，输出为0。IOUT2：D/A转换器电流输出2。IOUT1+IOUT2=常数。Rfb：反馈电阻输入。VREF：参考电压输入。VCC：电源电压。DGND、AGND：数字地和模拟地。（2）高于8位的D/A转换器的程序设计

高于8位的D/A转换器与微机接口时，若D/A转换器输入数字量的位数小于微机的数据线位数，则可以采用双缓冲方式、单缓冲方式或直通方式，但若大于微机的数据线位数时，则必须采用双缓冲方式。80C51单片机与DAC1208的接口电路图中DAC1208的高8位输入锁存器的地址为2001H，低4位输入锁存器的地址为2000H，而DAC寄存器的地址为4000H。

因为DAC1208内部没有参考电源，所以外接高精度集成稳压器AD581，其输出稳定电压为10V，作为DAC1208的基准源。模拟电压输出接为双极性，其中RP1为调满量程电位器，RP2为调零电位器。

这里DAC1208采用双缓冲工作方式。在送入数据时，要先送入高8位数据DI11~DI4，再送入低4位数据DI3~DI0，而不能按照相反的顺序送入。这是因为在输入8位锁存器时，4位输入锁存器也是打开的，如果先送低4位数据，后送入高8位数据，结果就会不正确。在12位数据分别正确地送入两个输入锁存器后，再打开DAC寄存器，就可以把12位数据送入12位D/A转换器去转换。

设12位数字量存放在内部RAM的DIGIT和DIGIT+1单元中。高8位数据存放在DIGIT单元，低4位数据存放在DIGIT+1单元的低4位中。将12位数据送入DAC1208进行D/A转换的程序如下：

MOV DPTR,#2001H ；8位输入锁存器地址

MOV R1,#DIGIT ；高8位数据地址

MOV A,@R1 ；取出高8位数据

MOVX @DPTR,A ；高8位数据送DAC1208 DEC DPTR ；求出4位输入锁存器地址

INC R1 ；求出4位数据地址

MOV A,@R1 ；取出低4位数据

MOVX @DPTR,A ；低4位数据送入DAC1208 MOV DPTR,#4000H ；DAC寄存器地址

MOVX @DPTR,A ；完成12位D/A转换2.4数字量输入输出通道2.4.1数字量输入通道

数字量输入通道将现场开关信号转换成计算机需要的电平信号，以二进制数字量的形式输入计算机，计算机通过输入接口电路读取状态信息。数字量