DA和AD转换电路图

第第第第11111111章章章章MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51与与与与D/AD/AD/AD/A转换器、转换器、转换器、转换器、A/DA/DA/DA/D转换转换转换转换器的接口器的接口器的接口器的接口非电物理量非电物理量非电物理量非电物理量（温度、压力、流量、速度等），须（温度、压力、流量、速度等），须（温度、压力、流量、速度等），须（温度、压力、流量、速度等），须经经经经传感器传感器传感器传感器转换成模拟电信号（电压或电流），必须转转换成模拟电信号（电压或电流），必须转转换成模拟电信号（电压或电流），必须转转换成模拟电信号（电压或电流），必须转换成数字量，才能在单片机中处理。换成数字量，才能在单片机中处理。换成数字量，才能在单片机中处理。换成数字量，才能在单片机中处理。A/DA/DA/DA/D转换器转换器转换器转换器（（（（ADCADCADCADC））））：：：：模拟量模拟量模拟量模拟量→数字量的器件数字量的器件数字量的器件数字量的器件，，，，D/AD/AD/AD/A转换器转换器转换器转换器（（（（DACDACDACDAC））））：：：：数字量数字量数字量数字量→模拟量的器件模拟量的器件模拟量的器件模拟量的器件。。。。数字量，也常常需要转换为模拟信号。数字量，也常常需要转换为模拟信号。数字量，也常常需要转换为模拟信号。数字量，也常常需要转换为模拟信号。只需只需只需只需合理选用商品化合理选用商品化合理选用商品化合理选用商品化的大规模的大规模的大规模的大规模ADCADCADCADC、、、、DACDACDACDAC芯片，芯片，芯片，芯片，了了了了解引脚及功能以及与单片机的接口设计。解引脚及功能以及与单片机的接口设计。解引脚及功能以及与单片机的接口设计。解引脚及功能以及与单片机的接口设计。11.111.111.111.1MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51与与与与DACDACDACDAC的接口的接口的接口的接口11.1.1D/A11.1.1D/A11.1.1D/A11.1.1D/A转换器概述转换器概述转换器概述转换器概述1.1.1.1.概述概述概述概述输入：输入：输入：输入：数字量，数字量，数字量，数字量，输出：输出：输出：输出：模拟量。模拟量。模拟量。模拟量。转换过程：转换过程：转换过程：转换过程：送到送到送到送到DACDACDACDAC的各位二进制数按其权的大小的各位二进制数按其权的大小的各位二进制数按其权的大小的各位二进制数按其权的大小转换为相应的模拟分量，再把各模拟分量叠加，其和转换为相应的模拟分量，再把各模拟分量叠加，其和转换为相应的模拟分量，再把各模拟分量叠加，其和转换为相应的模拟分量，再把各模拟分量叠加，其和就是就是就是就是D/AD/AD/AD/A转换的结果。转换的结果。转换的结果。转换的结果。使用使用使用使用D/AD/AD/AD/A转换器时，要注意区分转换器时，要注意区分转换器时，要注意区分转换器时，要注意区分::::****D/AD/AD/AD/A转换器的输出形式转换器的输出形式转换器的输出形式转换器的输出形式;;;;****内部是否带有锁存器。内部是否带有锁存器。内部是否带有锁存器。内部是否带有锁存器。(1)(1)(1)(1)输出形式输出形式输出形式输出形式两种输出形式两种输出形式两种输出形式两种输出形式::::电压输出电压输出电压输出电压输出形式与形式与形式与形式与电流输出电流输出电流输出电流输出形式。形式。形式。形式。电流输出的电流输出的电流输出的电流输出的D/AD/AD/AD/A转换器，如需模拟电压输出，可在其转换器，如需模拟电压输出，可在其转换器，如需模拟电压输出，可在其转换器，如需模拟电压输出，可在其输出端加一个输出端加一个输出端加一个输出端加一个I-VI-VI-VI-V转换转换转换转换电路。电路。电路。电路。（（（（2222））））D/AD/AD/AD/A转换器内部是否带有锁存器转换器内部是否带有锁存器转换器内部是否带有锁存器转换器内部是否带有锁存器D/AD/AD/AD/A转换需要一定时间，这段时间内转换需要一定时间，这段时间内转换需要一定时间，这段时间内转换需要一定时间，这段时间内输入端的数字输入端的数字输入端的数字输入端的数字量应稳定，量应稳定，量应稳定，量应稳定，为此应在数字量输入端之前设置锁存器，为此应在数字量输入端之前设置锁存器，为此应在数字量输入端之前设置锁存器，为此应在数字量输入端之前设置锁存器，以提供数据锁存功能。根据芯片内是否带有锁存器，以提供数据锁存功能。根据芯片内是否带有锁存器，以提供数据锁存功能。根据芯片内是否带有锁存器，以提供数据锁存功能。根据芯片内是否带有锁存器，可分为可分为可分为可分为内部无锁存器的内部无锁存器的内部无锁存器的内部无锁存器的和和和和内部有锁存器内部有锁存器内部有锁存器内部有锁存器的两类。的两类。的两类。的两类。****内部无锁存器的内部无锁存器的内部无锁存器的内部无锁存器的D/AD/AD/AD/A转换器转换器转换器转换器可与可与可与可与P1P1P1P1、、、、P2P2P2P2口口口口直接相接（因直接相接（因直接相接（因直接相接（因P1P1P1P1口和口和口和口和P2P2P2P2口的输出有锁存口的输出有锁存口的输出有锁存口的输出有锁存功能）。但与功能）。但与功能）。但与功能）。但与P0P0P0P0口口口口相接，需增加锁存器。相接，需增加锁存器。相接，需增加锁存器。相接，需增加锁存器。****内部带有锁存器的内部带有锁存器的内部带有锁存器的内部带有锁存器的D/AD/AD/AD/A转换器转换器转换器转换器内部不但有锁存器，还包括地址译码电路，有的还内部不但有锁存器，还包括地址译码电路，有的还内部不但有锁存器，还包括地址译码电路，有的还内部不但有锁存器，还包括地址译码电路，有的还有双重或多重的数据缓冲电路，可与有双重或多重的数据缓冲电路，可与有双重或多重的数据缓冲电路，可与有双重或多重的数据缓冲电路，可与MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51的的的的P0P0P0P0口直口直口直口直接相接。接相接。接相接。接相接。2.2.2.2.主要技术指标主要技术指标主要技术指标主要技术指标(1)(1)(1)(1)分辨率分辨率分辨率分辨率输入给输入给输入给输入给DACDACDACDAC的的的的单位数字量变化单位数字量变化单位数字量变化单位数字量变化引起的模拟量输出的引起的模拟量输出的引起的模拟量输出的引起的模拟量输出的变化，通常变化，通常变化，通常变化，通常定义为输出满刻度值与定义为输出满刻度值与定义为输出满刻度值与定义为输出满刻度值与2222nnnn之比。显然，二之比。显然，二之比。显然，二之比。显然，二进制位数越多，分辨率越高。进制位数越多，分辨率越高。进制位数越多，分辨率越高。进制位数越多，分辨率越高。例如，例如，例如，例如，若满量程为若满量程为若满量程为若满量程为10101010VVVV，，，，根据定义则分辨率为根据定义则分辨率为根据定义则分辨率为根据定义则分辨率为10101010V/2V/2V/2V/2nnnn。。。。设设设设8888位位位位D/AD/AD/AD/A转换，即转换，即转换，即转换，即n=8n=8n=8n=8，，，，分辨率为分辨率为分辨率为分辨率为10101010V/2V/2V/2V/2nnnn=39.1mV=39.1mV=39.1mV=39.1mV，，，，该值占满量程的该值占满量程的该值占满量程的该值占满量程的0.391%0.391%0.391%0.391%，用，用，用，用1111LSBLSBLSBLSB表示。表示。表示。表示。同理：同理：同理：同理：10101010位位位位D/AD/AD/AD/A：：：：1111LSB=9.77mV=0.1%LSB=9.77mV=0.1%LSB=9.77mV=0.1%LSB=9.77mV=0.1%满量程满量程满量程满量程12121212位位位位D/AD/AD/AD/A：：：：1111LSB=2.44mV=0.024%LSB=2.44mV=0.024%LSB=2.44mV=0.024%LSB=2.44mV=0.024%满量程满量程满量程满量程根据对根据对根据对根据对DACDACDACDAC分辨率的需要分辨率的需要分辨率的需要分辨率的需要,,,,来选定来选定来选定来选定DACDACDACDAC的位数。的位数。的位数。的位数。(2)(2)(2)(2)建立时间建立时间建立时间建立时间描述描述描述描述DACDACDACDAC转换快慢的参数转换快慢的参数转换快慢的参数转换快慢的参数,,,,表明转换速度。表明转换速度。表明转换速度。表明转换速度。定义：定义：定义：定义：为从输入数字量到输出达到终值误差为从输入数字量到输出达到终值误差为从输入数字量到输出达到终值误差为从输入数字量到输出达到终值误差(1/2)(1/2)(1/2)(1/2)LSBLSBLSBLSB((((最低有效位最低有效位最低有效位最低有效位))))时所需的时间。时所需的时间。时所需的时间。时所需的时间。电流输出时间较短电流输出时间较短电流输出时间较短电流输出时间较短，电，电，电，电压输出的，加上压输出的，加上压输出的，加上压输出的，加上I-VI-VI-VI-V转换的时间，因此建立时间要长转换的时间，因此建立时间要长转换的时间，因此建立时间要长转换的时间，因此建立时间要长一些。快速一些。快速一些。快速一些。快速DACDACDACDAC可达可达可达可达1111µµµµssss以下。以下。以下。以下。(3(3(3(3）精度）精度）精度）精度理想情况，精度与分辨率基本一致，理想情况，精度与分辨率基本一致，理想情况，精度与分辨率基本一致，理想情况，精度与分辨率基本一致，位数越多位数越多位数越多位数越多精度越高。但由于电源电压、参考电压、电阻等各种精度越高。但由于电源电压、参考电压、电阻等各种精度越高。但由于电源电压、参考电压、电阻等各种精度越高。但由于电源电压、参考电压、电阻等各种因素存在着误差因素存在着误差因素存在着误差因素存在着误差,,,,精度与分辨率并不完全一致。精度与分辨率并不完全一致。精度与分辨率并不完全一致。精度与分辨率并不完全一致。位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器精度会有所不同。换器精度会有所不同。换器精度会有所不同。换器精度会有所不同。例如例如例如例如，某型号的，某型号的，某型号的，某型号的8888位位位位DACDACDACDAC精度为精度为精度为精度为0.19%0.19%0.19%0.19%，另一型号的，另一型号的，另一型号的，另一型号的8888位位位位DACDACDACDAC精度为精度为精度为精度为0.05%0.05%0.05%0.05%。。。。11.1.211.1.211.1.211.1.2MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51与与与与8888位位位位DAC0832DAC0832DAC0832DAC0832的接口的接口的接口的接口1.1.1.1.DAC0832DAC0832DAC0832DAC0832芯片介绍芯片介绍芯片介绍芯片介绍(1)(1)(1)(1)DAC0832DAC0832DAC0832DAC0832的特性的特性的特性的特性美国国家半导体公司产品，具有美国国家半导体公司产品，具有美国国家半导体公司产品，具有美国国家半导体公司产品，具有两个输入数据寄存两个输入数据寄存两个输入数据寄存两个输入数据寄存器器器器的的的的8888位位位位DAC,DAC,DAC,DAC,能直接与能直接与能直接与能直接与MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机相连。主要特性如单片机相连。主要特性如单片机相连。主要特性如单片机相连。主要特性如下：下：下：下：****分辨率为分辨率为分辨率为分辨率为8888位位位位；；；；****电流输出，电流输出，电流输出，电流输