单片机应用技术并行D-A转换器接口

单片机输出通道常用的数-模转换器（又称D-A转换器或DAC），能把数字信号转换成模拟信号（如电压、电流等），输出至相应的执行机构实现控制功能。主要考虑因素有：

分辨率：输入的数字信号LSB（最低位）发生一次变化，所对应的输出模拟变化量。通常用数字量的位数来表示，如二进制8位、10位等。

建立时间：输入的数字信号变化后，模拟输出信号达到稳定所需的转换时间，可从低速≥100μs到超高速＜100ns。

接口形式：有多种形式。按器件锁存能力分为带锁存器和不带锁存器，按数字输入分为8、10、12、16位等，按输入制式分为二进制码和BCD码等，按模拟输出分为电流型和电压型。

下面以典型的8位并行D-A转换器DAC0832为例进行讨论。

图5-18 DAC0832的内部逻辑结构

1.D-A转换器的原理

DAC0832的内部逻辑结构见图5-18。属电流输出型，采用单电源（+5～+15V），功耗低（20mW）。有两级寄存器作数据缓冲器，分别受和控制。转换器由8位T形电阻网络和电子开关组成。引脚功能如下：

DI0～DI7：数字信号输入端，接单片机数据总线。

：片选信号输入端（低电平有效）。

ILE：数据输入锁存允许端（高电平有效）。WR1、WR2：写选通输入端（低电平有效）。

：数据传输控制端（低电平有效）。

I_OUT1：模拟电流输出端。

I_OUT2：模拟电流输出端（单极性输出时接地）。

R_FB：反馈输入端。内置反馈电阻（供外接运算放大器反馈用），提供转换电压输出。

V_REF：基准电压输入端（-10～+10V），改变V_REF符号可改变输出极性。

VCC：电源供电端。可用+5～+15V。(www.xing528.com)

AGND：模拟接地端。为模拟电路接地点。

DGND：数字接地端。为数字电路接地点。

在图5-18中，逻辑组合为，的负跳变使数据进入8位输入寄存器并锁存。逻辑组合为，的负跳变允许数据进入8位DAC寄存器并锁存，同时进入8位D-A转换器和开始数据转换。

2.DAC0832与单片机的接口电路

两种基本的接口方式为单缓冲方式和双缓冲方式。

1）单缓冲方式：用作一路模拟信号输出的场合，把芯片中二级寄存器的控制信号并接在一起，输入的数据直接送入DAC寄存器。单缓冲式的DAC0832接口电路见图5-19，ILE接高电平，和并接由P2.7作片选控制，和并接由实现写操作。因与P2口、P0口的其余口线无关，现取地址为7FFFH，只需执行一次“写”操作，就能完成转换输出，指令如下：

MOVDPTR，#7FFFH ；数据指针指向DAC0832

MOVA，#DATA； 数字量装入累加器

MOVX@DPTR，A； 执行一次数字量写入并启动转换

2）双缓冲方式：用在多路模拟信号并且要求同步输出的场合。数字信号的锁存与模拟信号的转换输出分两步完成：数据总线分时把数字信号锁存到各路的8位输入寄存器中，然后发出控制信号使之送入对应的DAC寄存器，并开始D-A转换从而实现模拟量的同步输出。两路双缓冲式的DAC0832接口电路见图5-20。

图5-19 单缓冲式的DAC0832接口电路

图5-20 双缓冲式的DAC0832接口电路

图中P2.5连接片选端（芯片1），地址为DFFFH；P2.6连接片选端（芯片2），地址为BFFFH；P2.7同时连接两路传输控制端，地址为7FFFH；单片机WR同时连接两路写操作端和。两路同步转换输出的“写”操作指令如下：