單片機原理與應用實驗

信通學院D/A轉換器接口及應用D/A轉換概述一、D/A（DigittoAnalog）轉換器：為把數字量轉換成模擬量，在D/A轉換芯片中要有解碼網絡：①權電阻網絡；②倒T型電阻網絡。T型電阻網絡型D/A轉換器：

D/A轉換器的原理：把輸入數字量中每位都按其權值分別轉換成模擬量，并通過運算放大器求和相加。根據克希荷夫定律，如下關系成立：

I0=20

I1=21I2=22I3=23 n位數字量與模擬量的關系式：

VO=—VREF×（數字碼/2n） (VREF

——

參考電壓)二、D/A輸出形式：①電壓；②電流運算放大器

電壓。注：因使用反相比例放大器來實現電流到電壓的轉換，所以輸出模擬信號(VO)的極性與參考電壓(VREF)極性相反。三、注意區分D/A內部是否帶有鎖存器：

與P1、P2接口：不需加鎖存器，直接接口。無鎖存器與P0接口：因P0的特殊功能，需加鎖存器。D/A內如：DAC800、AD7520、AD7521等。

有鎖存器：最好與P0直接接口。如：DAC0832、DAC1230等。四、性能指標：1、分辨率（Resolution）是指D/A轉換器能分辨的最小輸出模擬增量，取決于輸入數字量的二進制位數。

2、建立時間（EstablishingTime）是描述D/A轉換速度的快慢。3、轉換精度（ConversionAccuracy）指滿量程時DAC的實際模擬輸出值和理論值的接近程度。

4、偏移量誤差（OffsetError）偏移量誤差是指輸入數字量為零時，輸出模擬量對零的偏移值。

5、線性度（Linearity）線性度是指DAC的實際轉換特性曲線和理想直線之間的最大偏移差。主要技術指標：1、分辨率（Resolution）：對D/A轉換器輸入量變化敏感程度進行描述，與輸入數字量的位數有關。若數字量的位數為n，則分辨率為2－n。數字量位數越多，分辨率就越高。應用時，應根據分辨率的需要選定轉換器的位數。注：BCD碼輸出的A/D轉換器用位數表示分辨率。2、建立時間（EstablishingTime）：（轉換速度）描述D/A轉換速度的快慢。輸出形式為電流的轉換器比電壓的建立時間短。

D/A轉換速度遠高于A/D轉換。3、轉換精度（ConversionAccuracy）：

指滿量程時DAC的實際模擬輸出值和理論值的接近程度。

一、內部結構：DAC0832：8位雙緩沖器結構的D/A轉換器。D/A轉換芯片DAC0832DAC0832內部結構框圖（請見P242圖9.3）DI0～7：轉換數據輸入（8位）；CS：片選信號（輸入）；ILE：數據鎖存允許信號（輸入）；XFER：數據傳送控制信號（輸入）；WR1：第一寫信號（輸入），與ILE共同控制輸入寄存器是數據直通方式還是數據鎖存方式；WR2：第2寫信號（輸入），與XFER共同控制DAC寄存器是數據直通方式還是數據鎖存方式；8位DACDAC寄存器輸入寄存器-+IOUT2IOUT1RfbVODI0～7AGNDILECS與與與WR1WR2XFERLE1LE2LE1（LE2）=0：鎖存；1：直通。DAC的應用：l

DAC用作單極性電壓輸出；l

DAC用作雙極性電壓輸出；l

DAC用作控制放大器。雙極鞠性輸懂出電奏壓與而輸入童數字壇量的文關系輸入數字量Bb7b6b5b4b3b2b1b0Vout（理想值）+VREF時-VREF時11111111|VREF|-LSB-|VREF|+LSB┆┆┆11000000|VREF|/2-|VREF|/2┆┆┆1000000000┆┆┆01111111-LSBLSB┆┆┆00111111-|VREF|/2-LSB|VREF|/2+LSB┆┆┆00000000-|VREF||VREF|雙極蛋性DA循C的接氏法:雙極調性DA忌C的另壩一種陡接法:控制它放大巡壽器用DA晴C0副83警2:二、DA消C吩08挪32與單繭片機潑的接惑口：有3種工別作方鴿法：凍直通敞方式亡、單欣緩沖夸方式劣和雙可緩沖到方式海。1、直通方式：

輸入寄存器和DAC寄存器共用一個地址，同時選通輸出；

WR1和WR2同時進行，并且不與CPU相接。

特點：轉換速度快。MO哲V墳P1，A舉例抗：例：D/數A轉換司程序謹，用DA端C0哪83恥2輸出0～+5福V鋸齒凈波，電路鐮為直通棉方式。設VRE沙F=-布5V，若DA知C0極83舍2地址為00虹FE舞H，脈掘沖周熄期要謹求為10炎0m趴s。100msDA隙CS：MO涌V兔DP蛇TR，#0撫0F潮EH；08故32跑I激/O地址MO妙V今A，#0柜0H；開袋始輸縣出0VDA桂CL：MO葡VX妹@殿DP身TR，A；D/紐奉A轉換IN增C櫻A；升腹壓AC猴AL幣L厘DE皆LA唇Y；延時10在0m凳s/澡25駱6：決坐定鋸旬齒波赤的周撇期AJ欄MP維D夢AC炕L；連銷續輸錄出DE昆LA念Y：…；延畝時子堪程序階梯麗波形意圖ST軋AR榴T:圾M妙OV兼A,＃00充H胡;笨MO門V甩DP燭TR塞,＃7F屢FF腹H倍;觀08充32的地梢址送DP其TR義MO驚V聽R1剩,＃0A停H盛;臺階置數為10爐LP凍:斧M積OV綠X群@D穩PT息R,蝕A斯;送數葡據至08席32噸CA扁LL虛D贏EL馳AY鋪;訴1流m資s延時質DJ叛N2界R濤1,辟N鑼EX抖T廳;不到10臺階翼轉移頁SJ集MP折ST兄RT絲式;產生戴下一賓個周游期NE箏XT嘉:魂A耳DD謊A爹,＃10款;臺階秋增幅骨SJ堆MP螺L估P宮;產生跨下一仁臺階挑DE弄LA銅Y:植M戀OV扒20坦H,＃24烏9扣;妄1余m擁s延時怨程序懷AG楊AI泡N:亡NO混P符NO喜PDJ胡NZ賤20架H,梨A習GA鎖IN2、單葬緩沖五方式譽：輸入劫寄存民器和DA歡C寄存古器共師用一涼個地串址，桶同時翁選通乏輸出匹，輸溉入數勿據在獄控制見信號們作用籠下，暢直接尖進入DA佛C寄存緣瑞器中產；WR1和WR2同時緊進行窗，并辛且與CP次U的WR相連秋，CP乳U對08需32執行怕一次報寫操稍作，絹將數嶼據直輸接寫右入DA柜C寄存隸器中旁。適用季：只有連一路米模擬將信號際輸出墊或幾增路模虧擬信夾號非闖同步林輸出室。單緩橫沖方濤式下鴉的DA型C0亦83易280C51舉例少：例：D/衡A轉換趨程序壁，用DA各C0環83哥2輸出0～+5些V三角塌波，電路忠為單緩澇沖方想式。設VRE偵F=-季5V，若DA域C0棋83逼2地址為00晶FE響H，脈康沖周妹期要校求為涼（10桑0m膏s）。100msOR晉G魚20蝴00責HST機AR：MO逆V驢DP適TR，#0瘋0F堪EH；DA腿C0搬83快2地址MO版V須A，#0辦0H；開抵始輸塞出0VUP：MO溉VX有@最DP電TR，A；D/紗A轉換IN虹C喂A；產幟生上單升段條電壓JN走Z委UP；上蛾升到A中為FF蘇H（A≠耽0跳）DO拍WN：DE墓C繭A；產克生下牛降段憲電壓MO搜VX較@墊DP蒸TR，AJN曠Z事DO見WN；下巖降到A中為00腫HSJ秘MP顛U亂P；重伐復注：衫若想麻改變恩波形兼的周撿期（貿頻率蠅），燈只需層在SJ牢MP賢U選P前插便入延輪時程惠序即乳可。C5瘡1程序識：#i踏nc徑lu傘de姓<a為bs井ac泳c.楚h>#i兆nc倚lu難de姥<r樂eg噸51耕.h鼓>#d箱ef謠in匠e炕DA列C0貴83譽2由XB仆YT愁E[炕0x減00駁FE絹]#d蕩ef炒in泡e尼uc洪ha鳳r慰un揚si閥gn銳ed房誠c瓦ha撓r#d鉆ef質in龍e昌un廉it敵u初ns軍ig樣ne慰d腿in幻玉tvo帶id租s框ta吐ir應(v老oi澇d){uc邀ha喪r崖i;wh肝il晴e(糕1)通{fo蘭r(井i=民0;決i<曉=2圾55棄;i冒=i謎++駐)/*形成冤鋸齒屑波輸襲出值買，最濫大25才5*鮮/{D死AC丹08日32繼=i糊;/*扯D/早A轉換筑輸出榆*/}}}3、雙勻緩沖小器方哥式：輸入奴寄存花器和DA偉C寄存呈器分李配有劃各自茫的地各址，聽可分小別選績通用嘉同時雕輸出羨多路寒模擬援信號略。適用園：同時坑輸出奸幾路憲模擬茅信號奇的場夫合，叔可構瘋成多搞個08蜻32同步撕輸出客電路舟。舉例樂：例：用DA奪C0念83載2實現裳驅動刺繪圖缸儀，沙電路君為雙緩莖沖方研式。1#和2#查DA倘C0炒83戀2地址共分別波為00構FE厲H和00襖FD撫H。則繪辦圖儀餡的驅閑動程苗序為期：OR繼G喪20宿00清HMO孝V典DP耀TR，#0并0F恩EH；選究中1#音08泥32（的奏輸入蛛寄存昨器）郵：A0=0MO伴V艙A，#D尼at芬axMO蹦VX逆@壘DP驕TR，A；Da槽ta欄x寫入1#濫08鈔32輸入秋寄存偵器MO勿V疲DP揀TR，#0趴0F芽DH；選勺中2#乎08昌32（的蒜輸入脫寄存匯器）另：A1=0MO尼V熱A，#D澤at賀ayMO壁VX側@規DP屢TR，A；Da亭ta工y寫入2#雞08世32輸入肆寄存食器MO仔V塌DP飾TR，#0仙0F浪BH；選定中1#和2#渾08遵32的DA施C寄存垂器：A2=0MO撿VX革@熱DP晶TR，A；1#和2#輸入毒寄存衛器的俊內容閥同時傳送捆到DA母C寄存業器中C5糧1程序敏：#i繞nc盲lu度de唱<a犧bs孕ac詞c.別h>#i散nc倚lu鐘de救<r筆eg吩51零.h吩>#d聯ef史in吉e脊IN些PU業TR駝1渠XB姻YT焰E[貸0x智00娃FE旦]#d秤ef償in傻e揀IN沫PU逢TR棋2觀XB時YT家E[鋒0x蜓00光FD印]#d憶ef急in示e棟DA簡CR胃X焦BY廈TE趟[0灰x0跟0F療B]#d證ef鑒in侮e王uc脅ha團r挑un文si萌gn章ed茅c常ha殼rvo狗id低d盜ac瘦2b捐(d聽at噴a1悠,d意at喚a2轉)uc拴ha抬r禁da顏ta綿1,深da臂ta驢2;{IN慎PU麻TR化1=識da儀ta杰1;/*數據耀送到案一片DA務C0薯83訓2*績/IN債PU厚TR襪2=朗da嘉ta凝2;/*數據縫送到梳另一木片DA逢C0浴83脖2*技/DA監CR濟=0予;/*啟動膠兩路D/箭A同時孔轉換桑*/}一、冬實驗獸目的二、妙實驗嚇說明三、觸實驗糠儀器四、歉實驗丘內容六、潔實驗夏報告乒要求第五齒次實繭驗閘單片樸機DA輸出蝴實驗五、插思考喜題一、專實驗寇目的1、了除解D/姜A轉換因的基毛本原必理。2、了樸解D/陽A轉換鈴芯片08嘉32的性購能及帆編程側方法海。3、了俘解單盤片機尤系統伸中擴謹展D/悠A轉換勸的基虧本方現法礎。二、慨實驗蹤蝶說明1、利用DA刺C0公83溪2，編宜制程羨序產耍生鋸駝齒波作、三間角波碼、正棵弦波穗。三曬種波倚輪流啊顯示倚，用悠示波妥器觀獸看。三、抓實驗鏈儀器妥和條延件計算斥機偉福早實驗辜箱（la謝b2前00賽0P）示波伯器四、班實驗飽內容1、D/離A轉換彼是把地數字飯量轉惕換成午模擬火量的屬變換排，實夏驗臺珠上D/肅A電路嫌輸出驅的是領模擬橡電壓扣信號掃。要醋實現衫實驗駁要求閉，比細較簡莊單的習方法才是產專生三裕個波續形的迷表格侍，然泛后通卻過查畫表來盼實現溫波形啞顯示騙。2、產太生鋸滑齒波襪和三徹角波員的表書格只問需由犯數字停量的魔增減挖來控銳制，均同時震要注書意三徐角波茂要分成段來鄙產生事。要礎產生賺正弦揮波，破較簡伴單的雪方法抬是造磁一張叼正弦踩數字逃量表況。即質查函喝數表晌得到冰的值晃轉換描成十番六進題制數肥填表率。D/泊A轉換競取值慶范圍瘋為一槍個周蛛期，舌采樣斬點越弦多，妨精度握越高熟些。沒本例獎采用頓的采貍樣點傍為25培6點/周期論。3、8位D/道A轉換倉器的隙