[工學(xué)]第11章 模擬接口技術(shù)-文庫吧
2025-01-04 11:39 本頁面
【正文】 數(shù)引起的。 相對(duì)精度是指滿量程值 VFS校準(zhǔn)以后，任一數(shù)字輸入的模擬量輸出與它的理論值之差相對(duì)于滿量程值的百分?jǐn)?shù)情況，有時(shí)也以最低有效位 (LSB)的分?jǐn)?shù)形式給出。 例如：相對(duì)精度 177。 ％指的是最大誤差為 VFS的177。 ％。如滿量程值 VFS為 10 v時(shí)，則最大誤差為K=177。 10 mV。 3．建立時(shí)間 D/A轉(zhuǎn)換器的建立時(shí)間是指從輸入數(shù)字信號(hào)起到輸出電壓 (或電流 )達(dá)到穩(wěn)定輸出值所要的時(shí)間。當(dāng)輸出形式是電流時(shí)，這個(gè)時(shí)間很短；當(dāng)輸出形式是電壓時(shí)，則建立時(shí)間取決于算放大器所需要的時(shí)間。建立時(shí)間一般為幾十納秒至幾微秒。 除以上幾個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)外，還有溫度系數(shù)、功率消耗、零點(diǎn)誤差、標(biāo)度誤差等，使用時(shí)可查閱有關(guān)資料。 DAC0832芯片 圖 1 1 6 D A C 0 8 3 2 引 腳 結(jié) 構(gòu) 圖（ b ） D A C 0 8 3 2 內(nèi) 部 邏 輯 結(jié) 構(gòu)D A C0 8 3 21234567891 02 01 91 81 71 61 51 41 31 21 1C SW R1A G N DD3D2D1( L S B ) D0VR E FRF BD G N DVC CI L EW R2X F E RD4D5D6D7IO U T 1IO U T 2（ a ） D A C 0 8 3 2 引 腳8 位輸 入寄 存 器8 位D / A轉(zhuǎn) 換 器D0~ D78 位D A C寄 存 器輸 入數(shù) 據(jù)I L EC SW R1W R2X F E RVR E FIO U T 2IO U T 1RF BA G N DVC CD G N DRF BL E2L E1= 1 跟 隨= 0 鎖 存 DAC0832芯片是具有兩級(jí)輸入數(shù)據(jù)寄存器的 8位單片 D/A轉(zhuǎn)換器，它能直接與微機(jī)相連接，采用二次緩沖方式，可以在輸出的同時(shí)采集下一個(gè)數(shù)據(jù)，從而提高轉(zhuǎn)換速度，能夠在多個(gè)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)實(shí)現(xiàn)多通道 D/A的同步轉(zhuǎn)換輸出。 主要的特性參數(shù)如下： （ 1） 8位分辨率。 （ 2）電流穩(wěn)定時(shí)間為 1μs。 （ 3）功耗低，約為 200mW。 （ 4）邏輯輸入電平與 TTL兼容。 （ 5）可雙緩沖、單緩沖或直通數(shù)據(jù)輸入。 （ 6）單電源供電（ +5V～ +15V）。 DAC0832的引腳如圖 116(a)，內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由 8位鎖存器、 8位 DAC 寄存器和 8位 D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，見圖 116 (b)。 DAC0832各引腳的功能如下： D0～ D7： 8位數(shù)字輸入， D0為最低位。 ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)，高電平有效。 CS：片選信號(hào)，它與 ILE結(jié)合起來用于控制是否起作用。 WR1：寫信號(hào) 1，輸入寄存器的“寫”選通信號(hào)，低電平有效。 WR2：寫信號(hào) 2， DAC寄存器“寫”選通信號(hào)，低電平有效。 XFER：傳送控制信號(hào)，用于控制是否起作用。在控制多個(gè) DAC0832同時(shí)輸出時(shí)特別有用。 VREF：基準(zhǔn)電壓輸入，可超出 177。 10V范圍。 RFB：反饋電阻，該電阻被制作在芯片內(nèi)，用作運(yùn)算放大器的反饋電阻。 Iout1： DAC輸出電流 1，它是邏輯電平為 1的各位輸出電流之和。 Iout2： DAC輸出電流 2，它是邏輯電平為 0的各位輸出電流之和。 VCC：邏輯電源，＋ 5V~＋ 5V，最佳用＋ 15V。 DGND：數(shù)字地，芯片數(shù)字信號(hào)接地點(diǎn)。 AGND：模擬地，芯片模擬信號(hào)接地點(diǎn)。 圖 116中有兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)寄存器，即“ 8位輸入寄存器”和“ 8位 DAC寄存器”。 8位輸入寄存器直接與數(shù)據(jù)總線連接，當(dāng) ILE、和有效時(shí)， 8位輸入寄存器的為高電平。此時(shí)該寄存器的輸出狀態(tài)隨輸入狀態(tài)變化；當(dāng) =0時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存在寄存器中，但此時(shí)還沒有轉(zhuǎn)換。當(dāng)和有效時(shí)， 8位 DAC寄存器的為高電平，輸入寄存器中的數(shù)據(jù)送到 DAC寄存器并輸出；當(dāng) =0時(shí)，則將這個(gè)數(shù)據(jù)鎖存在 DAC寄存器中，并開始轉(zhuǎn)換。 有 3種工作方式，通過改變 WR WRXFER、 CS的接入方式，可以使 DAC0832進(jìn)入 3種工作方式之一 。 （ 1）直通方式。 顧名思義，直通就是使 DAC0832的兩級(jí)鎖存器一直處于直通狀態(tài)，做到這一點(diǎn)很容易，只需將 5個(gè)控制信號(hào)一直保持有效即可： ILE=1， WR1=WR2=XFER=CS =0。 （ 2）單緩沖方式。 將 DAC0832的兩級(jí)鎖存器中的任一級(jí)一直處于直通狀態(tài)，而另一級(jí)處于鎖存器狀態(tài)，就構(gòu)成單緩沖方式。通常，將 DAC0832的第二級(jí)鎖存器，即DAC寄存器設(shè)置成直通狀態(tài)，即 ILE=1， WR2=XFER =0。第一級(jí)輸入鎖存器的有效鎖存脈沖由、 CS、 WR1同時(shí)有效決定，見圖 117。 圖 11 7 DAC0832單緩沖接口電路 圖 118 DAC0832的電壓輸出電路 （ 3）雙緩沖方式。 CPU分兩次寫指令對(duì) DAC0832進(jìn)行寫操作，第一次寫指令將數(shù)字量鎖存到第一級(jí)輸入鎖存器，第二次寫指令將第一級(jí)輸入鎖存器輸出數(shù)字量鎖存到 DAC寄存器，只有將數(shù)字量鎖存到 DAC寄存器，才真正啟動(dòng)新一輪 D/A轉(zhuǎn)換模擬量輸出。 通常將 CPU的寫信號(hào) WR與 DAC0832的WR WR2相連， XFER與 CS分別與地址譯碼 器的不同譯碼輸出相連， ILE為高電平。當(dāng)執(zhí)行寫第一級(jí)輸入鎖存器端口指令時(shí)， WR CS同時(shí)有效；當(dāng)執(zhí)行寫第二級(jí) DAC寄存器端口指令時(shí)， WR XFER同時(shí)有效。 5． DAC0832的模擬輸出 DAC0832的輸出是電流型的，如果需要電壓輸出，只要使用運(yùn)算放大器即可實(shí)現(xiàn)，如圖 118所示。其中 VREF是穩(wěn)定的直流電壓，也可以是從－ 10 V～＋ 10 V之間的可變電壓。當(dāng)為可變電壓時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)四象限乘。 VOUT的極性與 VREF相反，其數(shù)值由數(shù)字輸入和 VREF決定。由于芯片內(nèi)部有反饋電阻 Rf，所以運(yùn)算放大器外部不必再接另外的反饋電阻。 1. D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器接口要考慮的問題 （ 1）數(shù)據(jù)鎖存問題。由于 D/A轉(zhuǎn)換器只有數(shù)據(jù)輸入線、片選和寫入控制線等與微處理器有關(guān)，因此它與微處理器的接口相對(duì)比較簡單，它不需要應(yīng)答，微處理器可直接把數(shù)據(jù)輸出給 D/A轉(zhuǎn)換器。若 D/A轉(zhuǎn)換器芯片內(nèi)有數(shù)據(jù)鎖存器，則微處理器就把 D/A轉(zhuǎn)換器芯片當(dāng)作一個(gè)并
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