第八章 第二节 DA转换（课件） - 《单片机技术与应用》（第二版）

第八章 第二节 D/A 转换 第二版 《单片机应用与技术》 教学目标 一 02 D/A 转换 本节目标 了解 D/A 转换的内容。 知识目标 （1）了解有权电阻 D/A 转换器工作原理。 （2）掌握D/A 转换性能指标。 教学重难点 二 教学重点：了解有权电阻 D/A 转换器工作原理 教学难点：掌握D/A 转换性能指标 导入新课 三 导入： 大多数 D/A 转换器的输入量采用二进制数或者BCD码形式。D/A 转换器的输出可以是电 压，也可以是电流，而大多数的输出为电流。为保持D/A 转换器输出稳定可靠，常常在数据 输入端加数据锁存器，目前，大多数 D/A 转换芯片内部带有数据锁存器，如 DACO832 芯片。 常用的 D/A 转换器包括有权电阻式和T 形网络式两种，有权电阻 D/A 转换器为主流器件。 新知讲授 四 一、有权电阻 D/A 转换器工作原理 图8-3所示为4位D/A 转换器的典型 电路，电路由有权电阻、位开关、反馈电阻、运算放大器等组成。 有权电阻 D/A 转换器实际是一只反相求和放大器。 2 1 有权电阻的阻值按8:4:2:1的比例取值，各自电流,vg为基准电压。各位输入电流由位开关切换控制，为1则接通开关，为0则断开开关。经过运算放大器反相求和，输出的模拟量与输入的数字量 关系如下： 3 新知讲授 四 一、有权电阻 D/A 转换器工作原理 新知讲授 四 二、 D/A 转换性能指标 1. 分辨率 分辨率通常也用输入数字量的有效位数表示， 一般有8位、10位、12 位等，位数越高，分辨率越大。 2. 转换精度 转换精度指实际输出模拟量与理论值之间的误差。 新知讲授 四 二、 D/A 转换性能指标 3. 建立时间 建立时间指输入数字量发生满刻度变化时，输出模拟量做出相应变化需要的时间，建立时 间一般为几微秒到几毫秒。 新知讲授 四 三、典 型 D/A 转换器芯片 DAC0832 1.DAC0832 的内部结构 新知讲授 四 三、典 型 D/A 转换器芯片 DAC0832 2.DACO832 的引脚及功能 3 (3)AGND: 模拟地 1 (1)Vcc: 电源，+5～+15V。 4 (4)DIO～DI7: 数字量输入端，共计8位。 2 (2)DGND: 数字地。 新知讲授 四 三、典 型 D/A 转换器芯片 DAC0832 2.DACO832 的引脚及功能 7 (7)WR1: 写信号1,低电平有效。 5 (5)ILE: 数据输入锁存信号，高电平有效。XFER: 数据 传输控制信号，低电平有效。 8 (8)WR2: 写信号2,低电平有效。 6 (6)CS: 芯片选信号，低电平有效。 新知讲授 四 三、典 型 D/A 转换器芯片 DAC0832 2.DACO832 的引脚及功能 11 (11)Iom: 电流输出2,与电流Toun之和为一常数。 9 (9)R:DACO832 内部自带反馈电阻，外加运算器时，不需要再加反馈电阻。 12 (12)Vpep: 基准电压，范围为-10～+10V, 与单片机相连一般取+5V。 10 (10)Iom: 电流输出1,当输入的二进制数全为1时，输出的电流最大，输入全为0时， 输出的电流最小。 新知讲授 四 四、DAC0832工作方式 1. 直通工作方式 直通工作方式下， CS 、XFER、WR2 、WR1直接接数字地， ILE 接高电平。此时，只要将 数字量接到 DAC0832 的 DIO～DI7 端，就可以立即进行 D/A 转换。 2. 单缓冲工作方式 单缓冲工作方式是指 DACO832 内部的两个寄存器中一个工作在直通工作方式，另一个工 作在数据锁存状态， 一般使DAC寄存器工作于直通工作方式，8位输入寄存器工作在数据锁 存状态，即把WR2 、XFER接数字地 3. 双缓冲工作方式 双缓冲工作方式是指单片机要对 DACO832 内部的2个寄存器分别控制，写操作要进行2 步：先将数据写入到8位输入寄存器；再将输入寄存器的内容写入到DAC 寄存器并进行 D/A 转换。由于可以对2个寄存器同时控制，所以可以同时接2只DACO832 芯片，同时进行 D/A 转换，多路模拟量输出。 新知讲授 四 技能实训 1. 实训要求 利用单片机和 ADC0809 芯片组成 A/D 转换电路。 2. 电路原理图 新知讲授 四 技能实训 3.元器件清单 序号 名称 型号 单位 数量 备注 1 IC1 AT89S51 片 1 DIP封装 2 IC2 ADC0809 片 1 A/D转换器 3 LED1～LED8 只