单片机原理及应用技术 教学课件 作者 牛月兰 第11章 AT89S51单片机与AD、DA转换器的接口.ppt

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1、第11章AT89S51单片机与D/A、A/D转换器的接口12第11章目录11.1AT89S51单片机与DAC的接口11.1.1D/A转换器简介11.1.2AT89S51单片机与8位D/A转换器0832的接口设计11.1.3AT89S51单片机与12位D/A转换器AD667的接口设计11.1.4AT89S51与串入的12位D/A转换器AD7543的接口设计11.2AT89S51单片机与ADC的接口11.2.1A/D转换器简介11.2.2AT89S51与逐次比较型8位A/D转换器ADC0809的接口11.2.3AT89S51

2、与逐次比较型12位A/D转换器AD1674的接口11.2.4AT89S51与双积分型A/D转换器MC14433的接口11.389S51单片机与V/F转换器的接口11.3.1用V/F转换器实现A/D转换的原理11.3.2常用V/F转换器LMX31简介11.3.3V/F转换器与MCS-51单片机接口11.3.4LM331应用举例3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）。

3、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。411.1AT89S51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

4、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5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。11.1.1D/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。6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

5、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I2C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。72．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D/A转换器

6、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:810V/256=39.1mV，即输入的二进制数最低位的变化可引起输出的模拟电压变化39.1mV，该值占满量程的0.391%，常用符号1LSB表示。同理：10位D/A转换1LSB = 9.77mV = 0.1%满量程12位D/A转换1LSB = 2.44mV = 0.024%满量程16位D/A转换1LSB = 0.076mV = 0.00076%满量程使用时，应根据对D/A转换器分辨率的需要来选定

7、D/A转换器的位数。9（2）建立时间描述D/A转换器转换快慢的一个参数，用于表明转换时间或转换速度。其值为从输入数字量到输出达到终值误差(1/2)LSB时所需的时间。电流输出的转换时间较短，而电压输出的转换器，由于要加上完成I-V转换的运算放大器的延迟时间，因此转换时间要长一些。快速D/A转换器的转换时间可控制在1s以下。10（3）转换精度理想情况下，转换精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。但由于电源电压、基准电压、电阻、制造工艺等各种因素存在着误差。严格讲，转换精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相

8、同，但相同位数的不同转换器转换精度会有所不同。例如，某种型号的8位DAC精度为0.19%，而另一种型号的8位DAC精度为0.05%。1111.1.2AT89S51与8位D/A转换器0832的接口设计1．DAC0832芯片介绍（1）DAC0832的特性美国国家半导体公司的DAC0832芯片是具有两个输入数据寄存器的