2022年单片机AD及DA转换接口

教学基本要求：

（1）、熟悉DAC0832的内部结构及工作方式；（2）、掌握单片机与DAC0832的接口原理；（3）、熟悉ADC0809的内部结构及功能；（4）、掌握单片机与ADC0809的接口原理；教学重点：（1）、单片机与DAC0832的接口原理；（2）、单片机与ADC0809的接口原理；教学难点：（1）、单片机与DAC0832接口的程序设计；（2）、单片机与ADC0809接口的程序设计；第10章单片机A/D及D/A转换器接口10.2A/D转换器接口A/D转换器：实现模拟量→数字量的转换。A/D转换器的一般分类：（1）、计数式A/D转换器；（2）、双积分式A/D转换器；（3）、逐次逼近式A/D转换器；（4）、并行式A/D转换器。目前最常用的是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。10.2.18位A/D转换器芯片与80C51接口ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺，其转换时间为100μS左右。1、ADC0809的内部逻辑结构2、信号引脚ADC0809转换器芯片为28引脚，双列直插式（DIP）封装。（1）、IN7～IN0：模拟量输入通道；ADC0809对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范围0～5V，若信号过小还需进行放大。另外，在A/D转换过程中，模拟量输入的值不应变化太快，因此，对变化速度快的模拟量，在输入前应增加采样保持电路。（2）、A、B、C：地址线；A为低位地址，C为高位地址，用于对模拟通道进行选择；CBA选择的通道000001010011100101110111IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7（3）、ALE：地址锁存允许信号；在对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中；（4）、START：转换启动信号；START上跳沿时，所有内部寄存器清0；START下跳沿时，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平；（5）、D7～D0：数据输出线；（6）、OE：输出允许信号；用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高电阻；OE=1，输出转换得到的数据；（7）、CLK：时钟信号，通常使用频率为500kHz的时钟信号；（8）、EOC：转换结束状态信号。EOC=0，正在进行转换；EOC=1，转换结束。该状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用；（9）、VCC：+5V电源；（10）、Vref：参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V（Vref(+)=+5V，Vref(-)=0V）。1）、8路模拟通道选择假设没有用到的地址线为“1”，则8路通道IN0～IN7的地址分别为FEF8H～FEFFH。2）、转换数据的传送数据传送的关键问题是如何确认A/D转换完成，因为只有确认数据转换完成后，才能进行传送。（1）、定时传送方式（2）、查询方式（3）、中断方式4、应用举例设计一个8路模拟量输入的巡回检测系统，采样数据依次存放在片外RAM0A0H～0A7H单元中，ADC0809的8路通道IN0～IN7的地址分别为FEF8H～FEFFH，其数据采样的初始化程序和中断服务程序如下：初始化程序：MOVR0，#0A0H；MOVR2，#08H；SETBIT1；边沿触发方式SETBEA；SETBEX1；MOVDPTR，#0FEF8H；LOOP：MOVX@DPTR，A;HERE：SJMPHEREDJNZR2，LOOP10.3D/A转换器接口10.3.1D/A转换芯片1、概述D/A转换器输入的是数字量，经转换后输出的是模拟量。D/A转换器按输出形式可分为：（1）、电压输出形式输入：二进制数或BCD码数输出：电压（2）、电流输出形式输入：二进制数或BCD码数输出：电流D/A转换器按其内部是否含有锁存器可分为：（1）、内部无数据锁存器的D/A转换器（2）、内部有数据锁存器的D/A转换器2、技术指标

D/A转换器的技术性能指标：绝对精度、相对精度、线性度、输出电压范围、温度系数、输入数字代码种类（二进制或BCD码）等。（1）、分辩率

分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入数字量的位数有关。如果数字量的位数为n，则D/A转换器的分辨率为2-n。这就意味着数/模转换器能对满刻度的2-n输入量作出反应。使用时，应根据分辨率的需要来选定转换器的位数。DAC常可分为8位、10位、12位三种。（2）、建立时间建立时间是描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数字量变化到输出达到终值误差±（1/2）LSB（最低有效位）时所需的时间。通常以建立时间来表示转换速度。1）、各引脚信号说明如下：（1）、DI7～DI0：转换数据输入；（2）、/CS：片选信号（输入），低电平有效；（3）、ILE：数据锁存允许信号（输入），高电平有效；（4）、/WR1：第1写信号（输入），低电平有效；（5）、/XFER：数据传送控制信号（输入），低电平有效；（6）、/WR2：第2写信号（输入），低电平有效；（7）、 Iout1：电流输出1；（8）、 Iout2：电流输出2；（9）、Rfb：反馈电阻端；（10）、Vref：基准电压，其电压范围是-10V～+10V；（11）、 DGND：数字地；（12）、AGND：模拟地。2）、DAC0832内部结构：10.3.2DAC0831单缓冲连接方式1、单缓冲方式连接（5）、/XFER：数据传送控制信号（输入），低电平有效；用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。（5）、/XFER：数据传送控制信号（输入），低电平有效；（2）、/CS：片选信号（输入），低电平有效；INC R0；2）、转换数据的传送指向Y坐标数据单元地址假定输入寄存器地址为7FFFH，产生锯齿波的源程序清单如下：3、MCS-51单片机与ADC0809接口Y坐标数据送输入寄存器MOVR1，#DATA；（8）、EOC：转换结束状态信号。2DAC0831单缓冲连接方式3D/A转换器接口如果数字量的位数为n，则D/A转换器的分辨率为2-n。2、单缓冲方式应用举例例：产生锯齿波。

假定输入寄存器地址为7FFFH，产生锯齿波的源程序清单如下：ORG0200HMOVA，#00H；转换初值WW:MOVX@DPTR，A；D/A转换INC