华东交通大学 单片机微机原理及应用基础教程第6章 接口技术及其应用基础(第2部分).ppt

6.1 常用并行I/O接口芯片 6.2 键盘及其接口 6.3 LED数码显示器及其接口 6.5 D/A转换器及其接口 6.6 A/D转换器及其接口; 数/模转换器常被称为D/A转换器（简称DAC），它是把数字量转变成模拟量的器件。 D/A转换器的基本结构包括4个部分：电阻解码网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。目前常用D/A转换器其电阻解码网络为T型电阻网络结构。本节即阐述T型电阻网络式D/A转换器的结构及转换原理。 ;6.5.1 D/A转换器的结构及转换原理;6.5.1 D/A转换器的结构及转换原理; 由于各支路开关的状态受要转换的二进制数D3、D2、D1、D0 控制的，并不一定全是“1”。因此，可以得如下通式：;6.5.1 D/A转换器的结构及转换原理; D/A转换器性能指标是衡量芯片质量的重要参数，也是选用D/A芯片型号的依据。主要性能指标有： 1. 分辨率 2. 转换精度 3. 非线性误差 4. 稳定时间 5. 工作温度范围;分辨率 = 满刻度值/(2n-1)=VREF / 2n; 转换精度是指转换后所得的实际值和理论值的接近程度。它和分辨率是两个不同的概念。例如，满量程时的理论输出值为10V，实际输出值是在9.99V~10.01V之间，其转换精度为±10mV。对于分辨率很高的D/A转换器并不一定具有很高的精度。; 定义：在满刻度范围内，偏离理想转换特性的最大误差。一般用最低有效位LSB的分数来表示。为±0.01％～0.8％。 ;4. 稳定时间 ;1. DAC 0832的结构 2. DAC 0832的引脚 3. DAC 0832的接口 4. DAC0832的单极性和双极性输出方式 5. DAC 0832的应用;;2. DAC0832的引脚;;;;;;1）直通方式; 单缓冲方式：有3种形式。最常用的是将DAC寄存器置于直通方式，而输入寄存器工作于受控状态，如下图。此时，0832对于51单片机来说相当于一个外部RAM单元。 ; 双缓冲方式：两个8位数据寄存器都不处于直通方式，微机必须送两次写信号才能完成一次D/A转换。若采用双缓冲方式，则DAC0832应被看作是外部RAM的两个单元。 ;例如，当VREF = +5V（或-5V）、数字量变化范围为0~255时，输出模拟电压变化范围为0~-5V（或0~+5V）。; 设VREF = +5V，则VOUT1的输出范围为0~-5V，VOUT2的输出范围为-5V~+5V。 例如：当VOUT1=0V时，VOUT2=-5V；当VOUT1=-2.5V时，VOUT2=0V；当VOUT1= -5V时，VOUT2=+5V。; D/A转换器是计算机控制系统中常用的接口器件,它可以直接控制被控对象,例如控制伺服电动机或其它执行机构。它也可以很方便地产生各种输出波形,如矩形波、三角波、阶梯波、锯齿波、梯形波、正弦波及余弦波等。这里介绍用D/A转换器来产生各种波形。; 锯齿波分为正向锯齿波和负向锯齿波。许多控制应用中要求有一个线性增长的电压（正向锯齿）来控制检测过程，如移动记录笔或移动电子束等，因此正向锯齿波应用广泛，其波形如右图所示：;① 程序每循环1次，(A)加1，可见锯齿波的上升沿是由 256个小阶梯构成的。 ② 可通过循环程序段的机器周期数，计算出锯齿波的 周期,并可根据需要通过延时的办法来改变波形周期。 ③ 通过A加1，可得到正向的锯齿波；如要得到负向的 锯齿波，只要将(A)加1改为(A)减1的指令即可实现。 ④ 程序中(A)的变化范围为0~255，所得到的锯齿波为 满幅度。 ; 实际线性波形仍是一些台阶很小的阶梯波形。为了更逼近线性增长，应使台阶的幅度尽可能小(1位LSB)，并且整个波形中台阶的高度和宽度应保持不变。为此，要特别注意转折处的处理，避免出现台阶的宽度变宽或其他影响波形线性的现象出现。; START:CLR A UP:MOV P1,A INC A JNZ UP MOV A,#254 DOWN:MOV P1,A DEC A JNZ DOWN SJMP UP;① 本程序所产生的三角波谷值为0，峰值为+5V(或-5V)。