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1、第十九章D/A和A/D转换技术在计算机应用系统中，常需要模拟量输出，去控制系统中的执行机构,构成控制系统。将计算机中的数字信号转换为模拟信号，称为D/A转换；通常计算机也需要对一些模拟信号（如电流、电流、温度、压力等）进行检测，将模拟信号转换为数字信号，称为A/D转换。1.D/A转换与D/A转换接口1)D/A转换器的原理D/A转换器有两种方式T形电阻网络权电阻网络４位R-2RT型电阻网络D/A转换器从每个节点G向右看，对地的等效电阻均为R，则每个节点对地电压均为Vi=1/2Vi+1流入该支路的电流为I
2、i=2)D/A转换器的性能指标DAC(DigitalAnalogConverter)性能指标是选用DAC芯片型号的依据，也是衡量芯片质量的重要参数。①分辨率分辨率是指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量,取决于输入数字量的二进制为数。一个n位的DAC所能分辨的最小电压增量定义为满量程值的2-n倍。例如：满量程为10V的8位DAC分辨率为10V×2-8=39mv；一个同样量程的16位DAC的分辨率高达10V×2-16=153uV②转换精度转换精度和分辨率是两个不同的概念。转换精度是指满量程时DAC的实际
3、模拟输出值和理论值的接近程度。对T型电阻网络的DAC,其转换精度和参考电压VREF、电阻值和电子开关的误差有关。例如：满量程时理论输出值为10V,实际输出值是在9.99V-10.01V之间，其转换精度为10mv。通常，DAC的转换精度为分辨率之半，即为LSB/2。LSB是分辨率，是指最低一位数字量变化引起的变化量。③相对误差绝对误差与满量程值之比用%表示，例如：转换精度为±10mv,若满量程输出值为10V,则相对误差10mv/10V=0.1%。④偏移量误差偏移量误差是指输入数字量为零时，输出模拟量对零
4、的偏移值。这种误差通常可以通过DAC的外接VREF和电位计加以调整。⑤线性度线性度是指DAC的实际转换特性曲线和理想直线之间的最大偏差。通常，线性度不应超出1/2LSB。3)DAC0832①内部结构②DAC0832与51单片机连接应用举例DAC0832的性能指标如下：转换时间：1s分辨率：8位线性误差：0.2%FSR数字输入与TTL兼容低功耗：20mw单电源：+5～+15VDAC0832是带双缓冲数据锁存和电流输出的D/A芯片，可以和单片机直接连接而不用另加接口电路。⑴ 直通方式DAC0832内部有两
5、个起数据缓冲器作用的寄存器，分别受IE1和IE2控制。如果它们皆为高电平，那么DI0～DI7上信号便可直通地到达“8位DAC寄存器”，进行D/A转换。因此，ILE接+5V以及使CS、XFER、WR1和WR2接地，DAC0832就可在直通方式下工作。直通方式下工作的DAC0832常用于不带微机的控制系统。⑵单缓冲单极性电压输出方式单缓冲方式是指DAC0832内部的两个数据缓冲器有一个处于直通方式，另一个受MCS-51的控制。DAC0832单缓冲单极性电压输出方式单极性电压输出电路中，当VREF端接+5V
6、（或-5V）时，输出电压范围是0～-5V(或0～+5V)。如果VREF端接+10V（或-10V）时，输出电压范围是0～-10V（0～+10V）。MOVR0,#0FEHMOVX@R0,A8031执行如下两条指令就可在和上产生低电平信号。使DAC0832接受8031送来的数字量。[例1]DAC0832用作波形发生器。试根据下图接线，分别写出产生锯齿波、三角波和方波的程序。①锯齿波程序ORG1000HSTART:MOVR0,#0FEHMOVX@R0,AINCASJMPSTARTEND②三角波程序三角波由线性
7、下降段和线性上升段组成，相应程序为：ORG1000HSTART:CLRAMOVR0,#0FEHDOWN:MOVX@R0,A；线性下降段INCAJNZDOWN；若未完，则转DOWNMOVA,#0FEHUP:MOVX@R0,A；线性上升段DECAJNZUP；若未完，则UPSJMPDOWN；若已完，则循环END③方波程序ORG1100HSTART:MOVR0,#0FEHLOOP:MOVA,#33HMOVX@R0,A；置上限电平ACALLDELAY；形成方波顶宽MOVA,#0FEHMOVX@R0,A；置下限电
8、平ACALLDELAY；形成方波底宽SJMPLOOP；循环DELAY:MOVR7,#02DELAY1:MOVR6,#0FFH；延时程序DELAY2:DJNZR6,DELAY2.DJNZR7,DELAY1RETEND⑶ 双缓冲方式设8031内部RAM中有两个长度为20的数据块,其始地址分别为DA1和DA2,按图示电路,编程实现它们分别从两片0832输出。ORG1100HDA1DATA20HDA2DATA40HDTOUT:MOVR1,#DA1MOVR2,#2
