单片机AD及DA工原理及的应用.pptVIP

DAAD转换器及其与单片机接口  DIA  61D/A转换器及其与单片机接口 6.1.1D/A转换器的原理及主要技术指标 、D/A转换器的基本原理及分类 T型电阻网络D/A转换器:  I=I2、I6=T2、I5=I23、=T24、I3=I25、=I26、卫l=I27、I0=T28 当输入数据D7~D0为1113时,有: I=T7+I6+15+4+3+12+1+0=(T23)×(27+26+25+24+23+22+21+20) I02=0 若Rfb=R,则: Vo=-lo1xRfb (VRFR)/28)X(2+26+25+24+23+2+21+20)×R VR/28)x(27+26+25+24+23+2+21+20) 输出电压的大小与数字量具有对应的关系。  二、D/A转换器的主要性能指标 1、分辨率 分辨率是指输入数字量的最低有效位(LSB)发生变化时 所对应的输出模拟量(电压或电流)的变化量。它反映了 输出模拟量的最小变化值。 分辨率与输入数字量的位数有确定的关系,可以表示成FS FS表示满量程输入值,n为二进制位数。对于5V 的满量程,采用8位的DAC时,分辨率为5V/256=19.5mV 当采用12位的DAC时,分辨率则为5V/4096=1.22mV。显然, 位数越多分辨率就越高。 2、线性度 线性度(也称非线性误差)是实际转换特性曲线与理想 直线特性之间的最大偏差。常以相对于满量程的百分数 表示。如士1%是指实际输出值与理论值之差在满刻度 的士1%以内。  3、绝对精度和相对精度 绝对精度(简称精度)是指在整个刻度范围内,任 一输入数码所对应的模拟量实际输出值与理论值之 间的最大误差。绝对精度是由DAc的增益误差(当 输入数码为全1时,实际输出值与理想输出值之差)、 零点误差(数码输入为全0时,DAc的非零输出 值)、非线性误差和噪声等引起的。绝对精度(即 最大误差)应小于1个LSB。 相对精度与绝对精度表示同一含义,用最大误差相 对于满刻度的百分比表示。  4、建立时间 建立时间是指输入的数字量发生满刻度变化时, 输出模拟信号达到满刻度值的士12LS官所需的时 间。是描述D/A转换速率的一个动态指标 电流输出型DAc的建立时间短。电压输出型DAc 的建立时间主要决定于运算放大器的响应时间。根 据建立时间的长短,可以将DAC分成超高速( 1μS)、高速(10~1pS)、中速(100~10μS) 低速(≥100μs)几档 应当注意,精度和分辨率具有一定的联系,但 概念不同。DAC的位数多时,分辨率会提高,对 应于影响精度的量化误差会减小。但其它误差 如温度漂移、线性不茛等)的影响仍会使DAC 的精度变差。  3.1.2DAC0832芯片及其与单片机接口 DAc0832是使用非常普遍的8位D/A转换器,由于其片 内有输入数据寄存器,故可以直接与单片机接口 DAc0832以电流形式输出,当需要转换为电压输出时,可 外接运算放大器。属于该系列的芯片还有DAC0830、 DAC0831,它们可以相互代换。DAC0832主要特性 分辨率8位 电流建立时间1卩S 数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式 输出电流线性度可在满量程下调节; 逻辑电平输入与TTL电平兼容 单一电源供电(+5V~+15V); 低功耗,20mW。  、DAc0832内部结构及引脚 V DIT-DIO 输入 D/A OUT2 锁存器 寄存器 转换器 LE LE2 Rfb AGND VcC XFER  (1)Cs:片选信号,输入低电平有效。与LE相配合,可对写信号WRL是否有效起到 控制作用。 2)LE:允许锁存信号,输入高电平有效。输入锁存器的信号IEI由IE、Cs、wRI 的逻辑组合产生当ILE为高电平,CS为低电平,WR1输入负脉冲时,LE1信号为正脉冲。LEl 为高电平时,输入锁存器的状态随着数据输入线的状态变化,LE1的负跳变将数据线上的信息 锁入输入锁存器 (3)WRl:写信号1,输入低电平有效。当WR1、Cs、LE 均为有效时,可将数据写入输入锁存器。 (4)WR2:写信号2,输入低电平有效。当其有效时,在传送控制信号ⅹFER的作用下 可将锁存在输入锁存器的8位数据送到DAC寄存器 (5)XFER:数据传送控制信号,输入低电平有效。当xHER为低电平,WR输入负脲 冲时,则在E产生正脉冲IE为高电平时,DAC寄存器的输出和输入锁存器状态一致,工E 的负跳变将输入锁存器的内容锁入DAC寄存器 (6)VKEF:基准电压输入端,可在-10V~+10ⅴ范围内调节 (7