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计算机8位D/A转换器DAC0832
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DAC0832是双列直插式8位D/A转换器,能完成从数字量输入到模拟量（以电流形式）输出的转换。图1和图2分别为DAC0832的内部结构图和引脚图。
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图1 DAC0832内部结构图
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图2 DAC0832引脚图
从图1中可见，在DAC0832中有两级锁存器；第一级锁存器称为输入寄存器，它的锁存信号为ILE；第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号XFER。因为有两级锁存器，所以DAC0832可以工作在双缓冲器方式下，即在输出模拟信号的同时，可以采集下一个数据。这样可以有效地提高转换速度。另外，有了两级锁存器以后，可以在多个D/A转换器同时工作时，利用第二级锁存器的锁存信号来实现多个转换器的同时输出。 图1中，当ILE为高电平、CS和?WR1为低电平时，LE1为1，这种情况下，输入寄存器的输出随输入而变化。此后，当WR1由低电平变高时，LE1成为低电平，此时，数据被锁存到输入寄存器中，这样，输入寄存器的输出端不再随外部数据的变化而变化。
对第二级锁存器来说，XFER和WR2同时为低电平时，LE2为高电平，这时，8位的DAC寄存器的输出随输入而变化。此后，当WR2由低电平变高时，LE2变为低电平，于是，将输入寄存器的信息锁存到DAC寄存器中。?
图2 中各引脚的功能定义如下：?
? CS——片选信号，它和允许输入锁存信号ILE合起来决定WR1是否起作用。?
ILE——允许锁存信号。?
? WR1——写信号1，它作为第一级锁存信号将输入数据锁存到输入寄存器中，WR1必须和CS、ILE同时有效。
WR2——写信号2，它将锁存在输入寄存器中的数据送到8位DAC寄存器中进行锁存，此时，传送控制信号XFER必须有效。
? XFER——传送控制信号，用来控制WR2。?
DI7～DI0——8位数据输入端，DI7为最高位。
IOUT1——模拟电流输出端，当DAC寄存器中全为1时，输出电流最大；当DAC寄存器中全为0时，输出电流为0。?
IOUT2?——模拟电流输出端，IOUT2为一个常数与IOUT1的差，即IOUT1?+IOUT2=常数。
Rfb——反馈电阻引出端，DAC0832内部已经有反馈电阻，所以，Rfb端可以直接接到外部运算放大器的输出端，这样，相当于将一个反馈电阻接在运算放大器的输入端和输出端之间。?
UREF——参考电压输入端，此端可接一个正电压，也可接负电压，范围为+10～-10V。外部标准电压通过UREF与T形电阻网络相连。
UCC——芯片供电电压，范围为+5~+15V，最佳工作状态是+15V。?
AGND——模拟量地，即模拟电路接地端。?
DGND——数字量地。?
DAC0832有以下三种不同的工作方式：?
（1）直通方式。当ILE接高电平，CS、WR1、WR2和?XFER都接数字地时，DAC处于直通方式，8位数字量一旦到达DI7～DI0输入端，就立即加到8位D/A转换器上被转换成模拟量。例如在构成波形发生器的场合，就要用到这种方式，即把要产生基本波形的存在ROM中的数据，连续取出送到DAC去转换成电压信号。
（2）单缓冲方式
只要把两个寄存器中的任何一个接成直通方式，而用另一个锁存数据，DAC就可处于单缓冲工作方式。一般的做法是将WR2和XFER都接地，使DAC寄存器处于直通方式，另外把ILE接高电平，CS接端口地址译码信号，WR1接CPU系统总线的IO/W，这样便可以通过一条OUT指令选中该端口，使CS和WR1有效，启动D/A转换。
（3）双缓冲方式
主要在以下两种情况下需要用双缓冲方式的D/A转换：?
其一，需在程序的控制下，先把转换的数据传入输入寄存器，然后在某个时刻再启动D/A转换。这样可以做到数据转换与数据输入同时进行，因此转换速度较高。为此，可将ILE接高电平，WR1和WR2均接CPU的IO/W，CS和XFER分别接两个不同的I/O地址译码信号。执行OUT指令时，WR1和WR2均变为低电平。这样，可先执行一条OUT指令，选中CS端口，把数据写入输入寄存器；再执行第二条OUT指令，选中XFER端口，把输入寄存器内容写入DAC寄存器，实现D/A转换。
图3是DAC0832工作于双缓冲方式下，与有8位数据总线的微机相连的逻辑图。其中，CS的口地址为320H，XFER的口地址为321H。当CPU执行第一条OUT指令时，选中CS端口，选通输入寄存器，将累加器中的数据传入输入寄存器。再执行第二条OUT指令，选中XFER端口，把输入寄存器的内容写入DAC寄存器，并启动转换。执行第二条OUT指令时，累加器中的数据为多少是无关紧要的，主要目的是使XFER有效。?
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图3 DAC0832与有8位数据总线的微机的连接图
其二，在需要同步进行D／A转换的多路DAC系统中，采用双缓冲方式，可以在不同的时刻把要转换的数据分别打入各DAC的输入寄存器，然后由一个转换命令同时启动多个DAC的转换。图4是一个用3片DAC0832构成的3路DAC系统。图中，WR1?和WR2?接CPU的写信号WR，3个DAC的CS引脚各由一个片选信号控制，3个XFER信号连在一起，接到第4个片选信号上。ILE可以根据需要来控制，一般接高电平，保持选通状态。它也可以由CPU形成的一个禁止信号来控制，该信号为低电平时，禁止将数据写入DAC寄存器。这样，可在禁止信号为高电平时，先用3条输出指令选择3个端口，分别将数据写入各DAC的输入寄存器，当数据准备就绪后，再执行一次写操作，使XFER变低，同时选通3个D/A的DAC寄存器，实现同步转换。
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图4 用DAC0832构成的3路DAC系统
（1）单极性输出电路
单极性输出电路如图5所示。D/A芯片输出电流i经输出电路转换成单极性的电压输出。图5(a)为反相输出电路，其输出电压为
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图5(b)是同相输出电路，其输出电压为
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（2）双极性输出
在某些微机控制系统中，要求D/A的输出电压是双极性的，例如要求输出-5～+5V电压。在这种情况下，D/A的输出电路要作相应的变化。图6就是DAC082双极性输出电路实例。
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图5 单极性输出电路?
(a)反相输出；(b)同相输出
由电路各参数计算可得最后的输出电压表达式为??UOUT=-2U1-UREF设U1为0～-5V，选取UREF为+5V，则UOUT=(0~10)V-5V=-5~+5V。
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图6 双极性输出电路
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什么是A/D转换和D/A转换？
来源：本站整理
作者：佚名日 11:40
[导读] 一、什么是a/d、d/a转换：
随着数字技术，特别是信息技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标
一、什么是a/d、d/a转换：
随着数字技术，特别是信息技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路--模数和数模转换器。
将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称a/d转换器或adc,analog to digital converter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称d/a转换器或dac,digital to analog converter）；a/d转换器和d/a转换器已成为信息系统中不可缺俚慕涌诘缏贰?br& 为确保系统处理结果的精确度，a/d转换器和d/a转换器必须具有足够的转换精度；如果要实现快速变化信号的实时控制与检测，a/d与d/a转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量a/d与d/a转换器的重要技术指标。随着集成技术的发展，现已研制和生产出许多单片的和混合集成型的a/d和d/a转换器，它们具有愈来愈先进的技术指标。
二、d/a和a/d转换器的相关性能参数：
d/a转换器是把数字量转换成模拟量的线性电路器件，已做成集成芯片。由于实现这种转换的原理和电路结构及工艺技术有所不同，因而出现各种各样的d/a转换器。目前，国外市场已有上百种产品出售，他们在转换速度、转换精度、分辨率以及使用价值上都各具特色。
d/a转换器的主要参数：
衡量一个d/a转换器的性能的主要参数有：
（1）分辨率
是指d/a转换器能够转换的二进制数的位数，位数多分辨率也就越高。
（2）转换时间
指数字量输入到完成转换，输出达到最终值并稳定为止所需的时间。电流型d/a转换较快，一般在几ns到几百ns之间。电压型d/a转换较慢，取决于运算放大器的响应时间。
指d/a转换器实际输出电压与理论值之间的误差，一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位。
（4）线性度
当数字量变化时，d/a转换器输出的模拟量按比例关系变化的程度。理想的d/a转换器是线性的，但是实际上是有误差的，模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。
a/d转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同，因此生产出种类繁多的a/d转换芯片。a/d转换器按分辨率分为4位、6位、8位、10位、14位、16位和bcd码的31/2位、51/2位等。按照转换速度可分为超高速（转换时间≤330ns），次超高速（330~3.3μs），高速（转换时间3.3~333μs），低速（转换时间＞330μs）等。a/d转换器按照转换原理可分为直接a/d转换器和间接a/d转换器。所谓直接a/d转换器，是把模拟信号直接转换成数字信号，如逐次逼近型，并联比较型等。其中逐次逼近型a/d转换器，易于用集成工艺实现，且能达到较高的分辨率和速度，故目前集成化a/d芯片采用逐次逼近型者多；间接a/d转换器是先把模拟量转换成中间量，然后再转换成数字量，如电压/时间转换型（积分型），电压/频率转换型，电压/脉宽转换型等。其中积分型a/d转换器电路简单，抗干扰能力强，切能作到高分辨率，但转换速度较慢。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内，已超出了单纯a/d转换功能，使用十分方便。
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D/A转换器的分类
    D/A转换器 -分类 电压输出型电压输出型D/A转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速D/A转换器使用。 电流输出型电流输出型D/A转换器直接输出电流，但应用中通常外接电流一电压转换电路得到电压输出。电流一电压可以直接在输出引脚上连接一个负载电阻，实现电流一电压转换。但多采用的是外接运算放大器的形式。另外，大部分CMOSD/A转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。由于在D/A转换器的电流建立时间上加入了外接运算放入器的延迟，使D/A响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。 乘算型D/A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型D/A转换器。乘算型D/A转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。另外，根据建立时间的长短，D/A转换器可分为以下几种类型：低速D/A转换器，建立时间≥100μs；中速D/A转换器，建立时间为10～100μs；高速D/A转换器，建立时间为1～10μs；较高速D/A转换器，建立时间为100ns～1μs；超高速D/A转换器，建立时间为＜100ns。根据电阻网络的结构可以分为权电阻网络D/A转换器、T型电阻网络D/A转换器、倒T型电阻网络D/A转换器、权电流D/A转换器等形式。 一位DA转换器一位DA转换器与前述转换方式全然不同,它将数字值转换为脉冲宽度调制或频率调制的输出,然后用数字滤波器作平均化而得到一般的电压输出(又称位流方式),用于音频等场合.
收录时间:日 14:52:49 来源:百科网 作者:匿名
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型号：HT45F43
类型：单片机
批号：2011+
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