D/A轉(zhuǎn)換器簡介

D/A轉(zhuǎn)換器的類型很多。輸入數(shù)據(jù)一般為并行數(shù)據(jù)，也有串行數(shù)據(jù)。并行輸入的數(shù)據(jù)有8位、10位、12位等。D/A轉(zhuǎn)換器的直接輸出是電流量，若片內(nèi)有輸出放大器，則能輸出電壓量，并能實(shí)現(xiàn)單極性或雙極性電壓輸出。D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度較快，一般其電流建立時(shí)間為1μs。有些D/A轉(zhuǎn)換器具有其它功能，如能輸出多路模擬量、輸出工業(yè)控制用的標(biāo)準(zhǔn)電流信號。典型的D/A轉(zhuǎn)換器如8位通用型DAC0832、12位的DAC1208、電壓輸出型的AD558和多路輸出型AD7528。

DAC0832外部特性

DAC0832是8位分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成，外部是20引腳的雙列直插式芯片，片內(nèi)有三態(tài)輸入緩沖器（可以直接連接CPU的數(shù)據(jù)總線，使工作方式更加靈活）。因?yàn)槠滢D(zhuǎn)換控制方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，在微機(jī)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

DAC0832管腳定義：

• D0~D7：8位數(shù)據(jù)輸入線
• ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制輸入線，高電平有效
• CS#：片選信號
• WR1#：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線
• XFER#：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效
• WR2#：DAC寄 存器選通輸入線，負(fù)脈沖有效
• IOUT1：電流輸出端1，一般IOUTI+IOUT2=常數(shù)
• IOUT2：電流輸出端2
• RFB：反饋信號輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度
• Vcc：接電源
• DGND：接數(shù)字地，芯片數(shù)字信號接地點(diǎn)
• AGND：接模擬地，芯片模擬信號接地點(diǎn)
• VREF：參考電壓輸入端，可接正電壓，也可接負(fù)電壓，范圍為-10V~+10V。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作方式

DAC0832內(nèi)部有兩個(gè)寄存器，能實(shí)現(xiàn)三種工作方式。在雙緩沖工作方式下，利用輸入寄存器暫存數(shù)據(jù)，給使用帶來方便，可以實(shí)現(xiàn)多路數(shù)字量的同步轉(zhuǎn)換輸出。（地是點(diǎn)位零點(diǎn)，但電平的高低是相對而言的，對于負(fù)電平來說地就是高電平。一般來說，接地就是低電平。）

• 雙緩沖方式：控制選通1和2。
• 單緩沖方式：控制選通1或2，即一個(gè)控制選通，另一個(gè)接低電平。
• 直通方式：不控制選通1和2，兩個(gè)直接接低電平。
  
  當(dāng)ILE高電平，CS低電平， WR1低電平時(shí)，數(shù)據(jù)被所存到第一個(gè)8位的鎖存器中，LE2的控制引腳分別是WR2HE，XFER，當(dāng)這兩個(gè)引腳都為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)被所存到DAC寄存器，然后數(shù)據(jù)被送到8位轉(zhuǎn)換器中被轉(zhuǎn)換。0832是電流型,若需要電壓信號,可用運(yùn)算放大器將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號:
  

電壓輸出電路的連接

DAC0832以電流形式輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果，得到電壓形式需外加I/V轉(zhuǎn)換的電路，常采用運(yùn)算放大器。下圖是DAC0832的電壓輸出電路。

(a) 單極性輸出； (b) 雙極性輸出

• DAC轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換的是數(shù)字量來自8位的數(shù)據(jù)輸入引腳D0—D1，這樣的DA轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換的最小的數(shù)字量是0，最大數(shù)字量為255,。那么在這個(gè)最大量和最小量之間的數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電流和電壓，對于單極性輸出電路，輸出電壓的格式為：Vout=（D/256）×Vref。
• 式中D為輸入數(shù)字量的十進(jìn)制值。因?yàn)檗D(zhuǎn)換結(jié)果Iout1接運(yùn)算放大器的反相端，所以式中有一個(gè)負(fù)號。若VREF=+5V，D= 0~255 (00H~FFH) 時(shí)，Vout=- (0~4.98) V。
• 通過調(diào)整運(yùn)算放大器的調(diào)零電位器，可以對D/A芯片進(jìn)行零點(diǎn)補(bǔ)償。通過調(diào)節(jié)外接于反饋回路的電位器RP1,可以調(diào)整滿量程。

單緩沖方式的電路連接圖

把LE2的引腳直接接地了，LE1信號的引腳是可控制的，其中ILE直接接高電平，WR1和CS是可以控制的，輸出端有放大器，輸出電壓信號。

單緩沖方式程序段

利用DAC0832實(shí)現(xiàn)D/A變換。0832工作在單緩沖方式，設(shè)0832端口地址PORT,待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在DATA單元中，這個(gè)芯片不需要初始化，就是將數(shù)據(jù)送到接口芯片的端口就按照其工作方式開始轉(zhuǎn)換了。
程序段：

MOV AL, DATA MOV DX, PORT OUT DX, AL HLT ；暫停

雙緩沖方式的電路連接圖

CS，WR1，ILE這三個(gè)引腳控制了第一個(gè)寄存器的開關(guān)，XFER，WR2這兩個(gè)引腳控制了第二個(gè)寄存器的輸入開關(guān)，所以這兩組開關(guān)在這個(gè)線路中都是可控的,因此是雙緩沖工作方式。

雙緩沖方式下工作的時(shí)序圖

（1）當(dāng)被轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)線上，片選信號開關(guān)打開即CS來一個(gè)低脈沖，CPU再給WR1一個(gè)低脈沖信號，這兩個(gè)信號是同時(shí)，ILE一直保持高電平，這時(shí)數(shù)據(jù)就被鎖存到第一個(gè)寄存器中了。WR2和XEFR同時(shí)給個(gè)低脈沖數(shù)據(jù)被鎖存到第二個(gè)寄存器即DAC寄存器，進(jìn)而被送到轉(zhuǎn)換寄存器轉(zhuǎn)換。

（2）雙緩沖工作方式

• 在這種工作方式下，CPU要對0832進(jìn)行兩步寫操作:
  ①將數(shù)據(jù)寫人輸人寄存器
  ②將輸入寄存器的內(nèi)容寫入DAC寄存器。具體過程為:當(dāng)ILE=1,CS=WR1=0時(shí),待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)被寫人輸人寄存器；隨后，WR1由低變高，數(shù)據(jù)出現(xiàn)在輸人寄存器的輸出端。在整個(gè)WR1為高電平期間，輸人寄存器的輸出端將不再隨其輸人端的變化而變化，從而保證了在數(shù)模轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變。
• 鎖存在輸入寄存器中的數(shù)據(jù)此時(shí)并不能進(jìn)人DAC寄存器，只有當(dāng)XFER=WR2=0時(shí)，數(shù)據(jù)才能寫人DAC寄存器，并同時(shí)啟動(dòng)變換。雙緩沖的工作時(shí)序如圖8-10所示。其連接方法是: ILE固定接+ 5V，WR1、WR2均接到 IOW,而CS和XFER分別接到兩個(gè)端口的地址譯碼信號線，即0832占用兩個(gè)端口地址。

雙緩沖方式程序段

MOV AL DATA MOV DX, PORT1 OUT DX,AL MOV DX, PORT2 OUT DX,AL HLT

DAC0832的應(yīng)用

DAC0832的應(yīng)用一:
根據(jù)下圖的電路連接，編寫一個(gè)輸出鋸齒波的程序，周期任意。DC0832工作在單緩沖方式，端口地址為0278H。

題目分析：
正向鋸齒波的規(guī)律是電壓從最小值開始逐漸上升，上升到最大值時(shí)立刻跳變?yōu)樽钚≈?#xff0c;如此循環(huán)(反向鋸齒波正好相反，先從最小值跳變?yōu)樽畲笾?#xff0c;然后逐漸下降到最小值)。所以只要從0開始往0832輸人數(shù)據(jù),每次加1,直到最大值FFH,然后再從0開始下一個(gè)周期。這個(gè)過程循環(huán)執(zhí)行即可在0832輸出端得到一個(gè)正向鋸齒波。以下是產(chǎn)生反向鋸齒波的程序段,這里使用了一個(gè)技巧,用0減1直接得到最大值FFH,這樣在鋸齒波的齒
根部可以少做一次判斷。

程序設(shè)計(jì)如下:

MOV DX, 0278H ;端口地址送DXMOV AL,0 ;初始值送AL NEXT: OUT DX,AL ;輸出數(shù)字量到D/A轉(zhuǎn)換器DEC AL ;數(shù)字量減1JMP NEXT ;循環(huán)

DAC0832的應(yīng)用二：

已知0832輸出電壓范圍為0~5V,現(xiàn)希望輸出電壓為1-4V,周期任意的正向鋸齒波。如何輸出正向鋸齒波？

題目分析:
考慮到輸出波形應(yīng)能夠停止，程序中增加了在有任意鍵按下時(shí)則停止輸出的功能。由題知，已知當(dāng)輸出為5V時(shí)，輸入數(shù)字量為最大值255,則1V電壓對應(yīng)的數(shù)字量=1X255/5=51=33H，4V電壓對應(yīng)的數(shù)字量是4*255/5=204=CCH

程序設(shè)計(jì)如下:

MOV DX， 0278H ;0832的端口地址送DX NEXT1: MOV AL, 33H ;最低輸出電壓對應(yīng)的數(shù)字量送AL NEXT2: OUT DX, AL ;輸出數(shù)字量到0832INC AL ;數(shù)字量加1CALL DELAY ;調(diào)用延時(shí)子程序CMP AL, OCCH ;到最大值(輸出4V電壓)否?JNA NEXT2 ;若沒有到最大值繼續(xù)輸出MOV AH, 1 ;達(dá)到最大輸出則判斷有無任意鍵按下INT 16H ;鍵盤中斷調(diào)用J2 NEXT1 ;若無任意鍵按下則重新開始下一個(gè)周期HLT ;有鍵按下則退出 DELAY PROCMOV CX，100 ;延時(shí)子程序(延時(shí)常數(shù)可修改) DELAYI:LOOP DELAY1RET DELAY ENDP

DAC0832的應(yīng)用三：
（1）D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一個(gè)如圖所示踞齒波:

MOV DX,PORTAMOV AL,OFFH ROTATE: INC ALOUT DX,ALJMP ROTATE

（2）D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一個(gè)如圖所示踞齒波:

MOV DX,PORTAMOV AL,O0H ROTATE: DEC ALOUT DX,ALJMP ROTATE

（3）產(chǎn)生周期性三角波:

MOV DX,PORT MOV AL,OFFH DON1: INC ALOUT DX,ALCMP AL,0FFH ;直接比較是否相等，不相等循環(huán)JNZ DON1 DON2: DEC ALOUT DX, ALCMP AL, 0JNZ DON2JMP DON1 ;無條件跳變，產(chǎn)生周期波型

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的DAC0832转换器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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