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9.1 单片机与DAC0832的接口 由于应用场合和控制对象不同，单片机输出控制可以分为
以下几类：模拟量控制、开关量控制、电机控制等。单片机 开关量控制在第4章已经介绍，电机控制将在第12章介绍， 本章介绍模拟量的控制输出，采用D/A转换设计来实现。
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9.1.1 D/A转换器概述
D/A转换器性能各异，品种很多。在选购和使用时，首先 要了解DAC分类，考虑DAC输入数字量的位数、输入码型、输 出模拟量的形式、与单片机的接口形式等，然后进一步了解 DAC主要性能指标以及与单片机的接口设计。
1．DAC0832的特性 （1）DAC0832是8位DAC，当满量程输出5V时，分辨率为 19.6mV。 （2）输出模拟量为电流。 （3）建立时间为1us。
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（4）单一电源供电，VCC输入电压范围为+5V～+15V；低 功耗，功耗为20mW。 （5）可工作在直通输入、单缓冲输入或双缓冲输入。 2．DAC0832内部结构 DAC0832数字输入端具有两级输入数据寄存器，能直接与 80C51单片机连接，实现双缓冲、单缓冲或直通方式输入接 口，它的内部结构如图9-1所示。
GND
WR2
DI3
XFER
DI2
DI4
DI1
DI5
DI0
DI6
VREF
DI7
RFB
IOUT2
GND
IOUT1
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
DAC0832
图9-2 DAC0832的引脚
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（1）数字量输入引脚 DI0～DI7：8位数字量输入端，接单片机输出数字量。 （2）控制引脚 ① ILE：数据输入锁存允许控制线，高电平有效。 ② CS ：片选信号输入线，低电平有效。 ③WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲有效。 ④WR2：DAC寄存器写选通输入线，负脉冲有效。 ⑤XFER ：数据传送控制信号输入线，低电平有效。
2．D/A转换器的主要性能指标
（1）分辨率（Resolution） 分辨率指DAC输入单位数字量引起的最小输出模拟增量， 定义为输出满刻度值与2n-1之比（n为DAC的二进制位数）， 习惯上用输入数字量的二进制位数n表示，n越大，DAC输出 对输入变化的敏感程度越高，分辨率越高。也可以用最小输 出电压（最低有效位1即1LSB对应的输出电压）与最大输出
在单片机测控系统中，由于单片机只能处理数字量，对 于非电量如温度、压力、流量、速度等非电物理量，必须经 传感器先转换成模拟电信号（电压或电流），然后再将模拟 电信号转换成数字量后，送单片机处理。实现模数转化的器 件称为ADC（A/D转换器）。单片机实现控制算法处理后，常 常需要对执行机构进行输出控制，数字量需要转换为模拟量 输出。实现数模转换的器件称为DAC（D/A转换器）。本章介 绍典型的ADC、DAC芯片与80C51单片机的接口设计。
DAC0832是美国National Semiconductor公司生产的一种 电流型8位DAC，该系列产品包括DAC0830、DAC0831、 DAC0832，管脚完全兼容，均为20脚双插直列式封装。 DAC1208和DAC1230系列均为美国National Semiconductor公 司的12位分辨率产品。
图9-1 DAC0832内部结构
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3．DAC0832的引脚 DAC0832采用双列直插式封装，有20只引脚，如图9-2所
示。其中，与单片机连接的有8位数字线和5只控制引脚，与 外设连接的为3只输出引脚，还有4只与电源相关。各引脚功 能如下。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
CS

VCC
WR1 ILE(BY1/BY2)
1．D/A转换的分类 D/A转换器从输入数字量的位数分，主要有8位、10位、
12位和16位等；从输入的码型分，主要有二进制和BCD码； 从D/A转换器与单片机的接口形式分，主要有并行接口和串 行接口，其中，串行接口多采用SPI；从输出模拟量形式分
主要有电流输出和电压输出，其中，电压输出型又有单极性 和双极性，电流输出型的DAC在输出端加一个运算放大器构 成I-V转换电路，可转换为电压输出；从与单片机的输入接 口分，有带输入锁存的和不带输入锁存的。
建立时间是指描述DAC转换速度的参数，即从输入数字量到 输出模拟量（终值误差±1/2LSB）时所需时间。电流输出型
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DAC转换时间较短，电压输出时需加I-V变换，建立时间稍长 。DAC建立时间较快的可在1us以下。 （4）线性度
线性度（Linearity）指DAC的实际转换特性曲线和理想直 线之间的最大偏移差。 （5）偏移量误差
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电压即满量程之比，用符号1LSB表示。 例如8位DAC，满量程输出5V，分辨率为5V/（28-1） =5V/255 = 19.6mV，1LSB =0.0039。 选用DAC时，主要根据DAC分辨率的需要选择位数。 （2）转换精度（Conversion Accuracy）
转换精度是指满量程时，DAC实际模拟输出值和理论值的接 近程度。如满量程10V 输出9.99~10.01V，则精度为10mV。 （3）建立时间
第9章 80C51单片机与DAC、ADC 接口芯片的设计
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9.1 单片机与DAC0832的接口 9.1.1 D/A转换器概述 9.1.2 单片机与8位DAC0832的接口 9.1.3 单片机与DAC0832接口的应用设计 9.2 单片机与ADC0809的接口 9.2.1 A/D转换器概述 9.2.2 与8位逐次比较型ADCADC0809的接口 9.2.3 单片机控制ADC0809的输入采集设计 9.3 单片机与串行ADC0832的接口
DAC一般只有片选信号，无地址线。一般需要将单片机地 址线通过全译码或部分译码后，控制DAC片选信号，也可由单 片机某一位I/O线来控制DAC片选信号。
（3）控制线的连接 DAC有片选信号、写信号和启动转换信号等控制信号
，可以由单片机的I/O线或译码器提供。
9.1.2 80C51与8位DAC0832的接口设计
偏移量误差（Offset Error）指输入数字量为零时，输出 模拟量对零的偏移值。
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3．单处机与DAC的连接 （1）数据线的连接
DAC与单片机数据线连接要考虑两个问题：一是DAC位数 ，当高于8位的DAC与8位数据总线80C51单片机连接时，单片 机数据线需要分时输出；二是DAC有无输入锁存器的问题，若 DAC内部无输入锁存器时，必须增设锁存器或I/O接口。 （2）地址线的连接