内容概要 在单片机测控系统中,被测量的温度、压力、流量、速度等非电物理量,须经 传感器先转换模拟电信号,必须转换成数字量后才能在单片机中用软件进行处理。 模拟量转换成数字量的器件为A/D转换器(ADC)。 单片机处理完毕的数字量,有时需转换为模拟信号输出。器件称为D转换器 (DAC)。 本章介绍典型的ADC、DAC集成电路芯片,以及与单片机的硬件接口设计及软 件设计
1 内容概要 在单片机测控系统中,被测量的温度、压力、流量、速度等非电物理量,须经 传感器先转换模拟电信号,必须转换成数字量后才能在单片机中用软件进行处理。 模拟量转换成数字量的器件为A/D转换器(ADC)。 单片机处理完毕的数字量,有时需转换为模拟信号输出。器件称为D/A转换器 (DAC)。 本章介绍典型的ADC、DAC集成电路芯片,以及与单片机的硬件接口设计及软 件设计
10.1AT89S51单片机与DAC的接口 介绍单片机系统如何输出模拟量。 目前商品化DAC芯片较多,设计者只需要合理的选用合 适的芯片,了解它们的功能、引脚外特性以及与单片机的 接口设计方法即可。由于现在部分的单片机芯片中集成了 DA转换器,位数一般在10位左右,且转换速度也很快, 所以单片的DAC开始向高的位数和高转换速度上转变。 低端的产品,如8位的D/A转换器,开始面临被淘汰的危 险,但是在实验室或涉及某些工业控制方面的应用,低
2 10.1 AT89S51单片机与DAC的接口 介绍单片机系统如何输出模拟量。 目前商品化DAC芯片较多,设计者只需要合理的选用合 适的芯片,了解它们的功能、引脚外特性以及与单片机的 接口设计方法即可。由于现在部分的单片机芯片中集成了 D/A转换器,位数一般在10位左右,且转换速度也很快, 所以单片的DAC开始向高的位数和高转换速度上转变。 低端的产品,如8位的D/A转换器,开始面临被淘汰的危 险,但是在实验室或涉及某些工业控制方面的应用,低 2
端的8位DAC以其优异性价比还是具有相当大的应用空间 的。 10.1.1D/A转换器简介 1.概述 购买和使用D/A转换器时,要注意D/A转换器选择的几 个问题。 (1)D/A转换器的输出形式 有两种输出形式。一种是电压输出,即给D/A转换器 输入的是数字量,而输出为电压。另一种是电流输出
3 端的8位DAC以其优异性价比还是具有相当大的应用空间 的。 10.1.1 D/A转换器简介 1.概述 购买和使用D/A转换器时,要注意D/A转换器选择的几 个问题。 (1)D/A转换器的输出形式 有两种输出形式。一种是电压输出,即给D/A转换器 输入的是数字量,而输出为电压。另一种是电流输出。 3
对电流输出的D/A转换器,如需要模拟电压输出,可在其 输出端加一个由运算放大器构成的-V转换电路,将电流输 出转换为电压输出。 (2)D/A转换器与单片机的接口形式 单片机与D/A转换器的连接,早期多采用8位数字量并 行传输的并行接口,现在除并行接口外,带有串行口的 D/A转换器品种也不断增多。除了通用的UART串行口外, 目前较为流行的还有2C串行口和SP1串行口等。所以在选 择单片D/A转换器时,要考虑单片机与D/A转换器的接口形 式
4 对电流输出的D/A转换器,如需要模拟电压输出,可在其 输出端加一个由运算放大器构成的I-V转换电路,将电流输 出转换为电压输出。 (2)D/A转换器与单片机的接口形式 单片机与D/A转换器的连接,早期多采用8位数字量并 行传输的并行接口,现在除并行接口外,带有串行口的 D/A转换器品种也不断增多。除了通用的UART串行口外, 目前较为流行的还有I 2C串行口和SPI串行口等。所以在选 择单片D/A转换器时,要考虑单片机与D/A转换器的接口形 式。 4
2.主要技术指标 指标很多,使用者最关心的几个指标如下。 (1)分辨率 指单片机输入给D/A转换器的单位数字量的变化,所引起 的模拟量输出的变化,通常定义为输出满刻度值与2n之比(n为 D/A转换器的二进制位数)。习惯上用输入数字量的二进制位 数表示。位数越多,分辨率越高,即DA转换器对输入量变化的 敏感程度越高。 例如,8位的D/A转换器,若满量程输出为10V,根据分辨 率定义,则分辨率为10V/2",分辨率为:
5 2.主要技术指标 指标很多,使用者最关心的几个指标如下。 (1)分辨率 指单片机输入给D/A转换器的单位数字量的变化,所引起 的模拟量输出的变化,通常定义为输出满刻度值与2 n之比(n为 D/A转换器的二进制位数)。习惯上用输入数字量的二进制位 数表示。位数越多,分辨率越高,即D/A转换器对输入量变化的 敏感程度越高。 例如,8位的D/A转换器,若满量程输出为10V,根据分辨 率定义,则分辨率为10V/2n,分辨率为: 5