第13章MCS-51与DA、AD的接口 在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统 中,控制或测量对象的有关变量,往往是连续变 化的模拟量,如温度、压力、流量、速度等物理 量。这些模拟量必须转换成数字量后才能输入到 单片机中进行处理。单片机处理的结果,也常常 需要转换为模拟信号。若输入的是非电信号,还 需经过传感器转换成模拟电信号。实现模拟量转 换成数字量的器件称为模数转换(ADC),数字量 转换成模拟量的器件称为数模转换器(DAC)
第13章 MCS-51与D/A、A/D的接口 在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统 中，控制或测量对象的有关变量，往往是连续变 化的模拟量，如温度、压力、流量、速度等物理 量。这些模拟量必须转换成数字量后才能输入到 单片机中进行处理。单片机处理的结果，也常常 需要转换为模拟信号。若输入的是非电信号，还 需经过传感器转换成模拟电信号。实现模拟量转 换成数字量的器件称为模数转换(ADC)，数字量 转换成模拟量的器件称为数模转换器（DAC）
13.1MCS-51与DAC的接口 ◆D/A转换器概述 D/A(数/模)转换器输入的是数字量,经转换后输出 的是模拟量。转换过程是先将各位数码按其权的大小转换 为相应的模拟分量,然后再以叠加方法把各模拟分量相加, 其和就是D/A转换的结果。 ◆MCS-51与8位DAC0832的接口 DAC0832芯片是具有两个输入数据寄存器的8位 DAC,它能直接与MCS-51单片机相连接,其分辨率为8 位;电流输出;稳定时间为1μs;可双缓冲、单缓冲或直 接数字输入;只需在满量程下调整其线性度;单一电源供 电(+5~+15∨);低功耗,20mW。其逻辑结构如图 13-1所示
13.1 MCS-51与DAC的接口 ◆ D/A转换器概述 D/A(数／模)转换器输入的是数字量，经转换后输出 的是模拟量。转换过程是先将各位数码按其权的大小转换 为相应的模拟分量，然后再以叠加方法把各模拟分量相加， 其和就是D/A转换的结果。 ◆MCS-51与8位DAC0832的接口 DAC0832芯片是具有两个输入数据寄存器的8位 DAC，它能直接与MCS-51单片机相连接，其分辨率为8 位；电流输出；稳定时间为1µs；可双缓冲、单缓冲或直 接数字输入；只需在满量程下调整其线性度；单一电源供 电（＋5～＋15V）；低功耗，20 mW。其逻辑结构如图 13-1所示
8位输入 位DAC 位DA 寄存器 寄存器 转换电路 E-19 agnD WRI DGND DACO832 图13-1DAC0832原理框图 MCS-51与DAC0832的接口电路MCS-51与 DAC0832接口时,可以有三种连接方式:直通 方式、单缓冲方式和双缓冲方式。 由于直通方式下工作的DAC0832常用于不带 微机的控制系统中,下面仅对单缓冲方式和双缓 冲方式作以介绍
◆ MCS-51与DAC0832的接口电路 MCS-51与 DAC0832接口时，可以有三种连接方式：直通 方式、单缓冲方式和双缓冲方式。 由于直通方式下工作的DAC0832常用于不带 微机的控制系统中，下面仅对单缓冲方式和双缓 冲方式作以介绍。 VCC ILE WR2 XFER DI4 DI0 DI1 DI2 DI3 DI7 DI6 DI5 IOUT1 IOUT2 AGND VREF Rfb DGND WR1 CS 7 3 1 6 2 4 9 10 8 5 DAC0832 18 17 16 15 14 13 12 11 19 20 Rfb 8位输入 寄存器 8位DAC 寄存器 8位D/A 转换电路 LE1 LE2 图13-1 DAC0832原理框图
(1)单缓冲方式是指DAC0832内部的两个数据缓冲器有一个处于直通 方式,另一个处于受MCS-51控制的锁存方式。在实际应用中,如果只有 路模拟量输岀,或虽是多路模拟量输岀但并不要求多路输岀同步的情况下, 就可采用单缓冲方式 单缓冲方式的接口电路如图13-2所示。 DACO832 WR2 XFER P00-0.7 锁存器 FEH ALE DI7-DIO 图13-2单缓冲方式下的DAC0832
➢ (1) 单缓冲方式是指DAC0832内部的两个数据缓冲器有一个处于直通 方式，另一个处于受MCS-51控制的锁存方式。在实际应用中，如果只有一 路模拟量输出，或虽是多路模拟量输出但并不要求多路输出同步的情况下， 就可采用单缓冲方式。 单缓冲方式的接口电路如图13-2所示。 DAC0832 VREF 9 Rfb OA WR 8031 ALE P0.0~0.7 EA 锁 存 器 译 码 器 DI7~DI0 8 VOUT 11 12 19 ILE IOUT1 IOUT2 +5V G WR2 WR1 CS 2 XFER 0FEH VREF 图 13-2单缓冲方式下的DAC0832
(2)对于多路D/A转换,要求同步进行D/A转换输出时,必须采用双缓冲同步方 式。在此种方式工作时,数字量的输入锁存和D/A转换输出是分两步完成的。 1#DAc0832 存 码 P00 XFER. Lon WRI =DAc0832 E 图13-38031和两片DAC0832的接口(双缓冲)
➢ (2) 对于多路D/A转换，要求同步进行D/A转换输出时，必须采用双缓冲同步方 式。在此种方式工作时，数字量的输入锁存和D/A转换输出是分两步完成的。 图13-3 8031和两片DAC0832的接口（双缓冲）