【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 型 ● 無(wú)需外部進(jìn)行零點(diǎn)和滿(mǎn)度調(diào)整 ● 并行輸出 ● 可鎖存三態(tài)輸出，輸出與 TTL 兼容 ● 易與各種微控制器接口 ● 具有鎖存控制的 8 路模擬開(kāi)關(guān) ● 分辨率為 8 位 ● 功耗為 15mW 轉(zhuǎn)換時(shí)間（ kHzclkf 500? ）為 128s? ● 轉(zhuǎn)換精度為 ? % （二） DA轉(zhuǎn)換器的選擇 數(shù)字量的值是由每一位的數(shù)位權(quán)疊加而得的。例如， 8 位二進(jìn)制數(shù) 10000001，只有最高位和最低位上的代碼為 l，其他數(shù)位均為 0，最高位的位權(quán)為 2 的 7 次方＝ 128，最低位的位權(quán)為 2 的 0 次方＝ 1，所以，該二進(jìn)制數(shù) 10000001 就是十進(jìn)制數(shù) 129。把一個(gè)數(shù)字量變?yōu)槟M量，必須是把每一位上的代碼按照位權(quán)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬量，再把各模擬量相加，這樣，求和得到的便是與數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬量。 在 D／ A 轉(zhuǎn)換電路中，通常采用電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)字量到模擬電流的轉(zhuǎn)換，再利用運(yùn)算放大器完成模擬電流到模擬電壓的轉(zhuǎn)換。所以，要把一個(gè)數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電壓，實(shí)際上需要兩個(gè)環(huán)節(jié)，即先由 D／ A 轉(zhuǎn)換器把數(shù)字量變?yōu)槟M電流，再由運(yùn)算放大器將模擬電流變換為模擬電壓。目前， D／ A 轉(zhuǎn)換集成電路芯片大多數(shù)都包含了 這兩個(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。對(duì)只包含第一個(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的 D／ A 轉(zhuǎn)換芯片時(shí)，需要外接運(yùn)算放大器才能得到模擬電壓。 D／ A 轉(zhuǎn)換器品種繁多，有權(quán)電阻 DAC、變形權(quán)電阻 DAC、 T 型電阻 DAC、電容型 DAC課件之家精心整理 資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 和權(quán)電流 DAC 等。各種勘 DAC 在電路結(jié)構(gòu)上，通常都由基準(zhǔn)電源、解碼網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器和緩沖寄存器等部件組成。不同的 DAC 主要差別在不同的解碼網(wǎng)絡(luò)形式。其中， T 型電阻解碼網(wǎng)絡(luò)的 DAC，由于網(wǎng)絡(luò)電阻阻值少 (只有只和 2R 兩種 )、簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換速度快、轉(zhuǎn)換誤差小等優(yōu)點(diǎn)特別受到青睞。 表 2 給出了常用的各類(lèi) D／ A 轉(zhuǎn)換器及其性能。其中，既有分辨率較低 、價(jià)格也較低的通用 8 位芯片，也有速度和分辨率較高、價(jià)格也較高的 12／ 16 位芯片；既有電流輸出的芯片，也有電壓輸出的芯片；服有內(nèi)部沒(méi)有數(shù)據(jù)輸入寄存器，不能直接和系統(tǒng)總線相連的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的芯片，如 DAC0808， DAC0800 等，也有內(nèi)部有數(shù)據(jù)輸入寄存器，可以直接和系統(tǒng)總線相連的芯片，如 DAC0832， DACl210 等。 通過(guò)比較各個(gè)芯片的功能并結(jié)合設(shè)計(jì)的要求綜合考慮后決定用 DAC0832 來(lái)完成 DA轉(zhuǎn)換功能，因?yàn)?0832 的接口簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換容易并且價(jià)格低廉。 DAC0832 是美國(guó)數(shù)據(jù)公司研制的 8 位雙緩沖器 D／ A 轉(zhuǎn)換器。芯片內(nèi)帶有數(shù)據(jù)鎖存器，可與數(shù)據(jù)總線直接相連。電路有極好的溫度跟隨性，使用了 COMS電流開(kāi)關(guān)和控制邏輯而獲得低功耗、低輸出的泄漏電流誤差。芯片采用 R— 2R T 型電阻網(wǎng)絡(luò)，對(duì)參考電流進(jìn)行分流完成 D／ A 轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)果以一組差動(dòng)電流人輸出。 DAC0832 主要性能參數(shù)： 分辨率 8位； 轉(zhuǎn)換時(shí)間 1181。s； 參考電壓177。 10V 電源 +5V 一 +15V 功耗 20mW。 DAC0832 的結(jié)構(gòu) DAC0832 中有兩級(jí)鎖存器，第一級(jí)鎖存器稱(chēng)為輸入寄存器，它的鎖存信號(hào)為 ILE。第二級(jí)鎖存器稱(chēng)為 DAC 寄存器，它的鎖存信號(hào) 為傳輸控制信號(hào) XFER。因?yàn)橛袃杉?jí)鎖存器， DAC0832 可以工作在雙緩沖器方式，即在輸出模擬信號(hào)的同時(shí)采集下一個(gè)數(shù)字量，這樣能有效地提高轉(zhuǎn)換速度。此外，兩級(jí)鎖存器還可課件之家精心整理 資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 以在多個(gè) D/A 轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)，利用第二級(jí)鎖存信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)轉(zhuǎn)換器同步輸出。 圖 4 0832 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳圖 圖 4 中，當(dāng) ILE 為高電平、 CS 和 WR1 為低電平時(shí)， LEl 為高電平，輸入寄存器的輸出跟隨輸入而變化；此后，當(dāng) WRl 由低變高時(shí)， LEl 為低電平，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這時(shí)的輸入寄存器的輸出端不再跟隨輸入數(shù)據(jù)的變化而變化。 對(duì)第二級(jí)鎖存器來(lái)說(shuō)， XFER和 WR2 同時(shí)為低電平時(shí)， LE2 為高電平， DAC 密存器的輸出跟隨其輸入而變化：此后，當(dāng)WR2 由低變高時(shí)， LE2 變?yōu)榈碗娖?，將輸入寄存器的?shù)據(jù)鎖存到 DAC 寄存器中。 DAC0832 的引腳特性 DAC0832 是 20 引腳的雙列直插式芯片。各引腳的特性如下 : CS—— 片選信號(hào)和允許鎖存信號(hào) ILE 組合來(lái)決定 WRl 是否起作用。 ILE—— 允許鎖存信號(hào)。 WR1—— 寫(xiě)信號(hào) 1，作為第一級(jí)鎖存信號(hào)，將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器 (此時(shí) 必須和 CS、 ILE 同時(shí)有效 )。 WR2—— 寫(xiě)信號(hào) 2，將鎖存在輸入 寄存器今的數(shù)據(jù)送到 DAC 竊行器今進(jìn)行鎖存 傳輸控制信號(hào) XFER 必須有效 )。 XFER—— 傳輸控制信號(hào)，用來(lái)控制 WRl。 DI7— DI0—— 8 位數(shù)據(jù)輸入端。 IOUT1—— 模擬電流輸出端 1。當(dāng) DAC 寄存器中全為 1 時(shí)，輸出電流最大，當(dāng) DAC 寄存器課件之家精心整理 資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 中全為 0 時(shí)，輸出電流為 0。 IOUT2—— 模擬電流輸出端 20 .IOUT1+IOUT2＝常數(shù)。 RFB—— 反饋電阻引出端。 DAC0832 內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以， RFB 端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，相當(dāng)于將反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端之間 。 VREF—— 參考電壓輸入端?？山与妷悍秶鸀?77。 10V。外部標(biāo)準(zhǔn)電壓通過(guò) VREG 與 T 型電阻網(wǎng)絡(luò)相連。 VCC—— 芯片供電電壓端 .范圍為 +5v 一 +15v AGND——— 模擬地，即模擬電路接地端。 DGND——— 數(shù)字地，即數(shù)字電路接地端。 DAC0832 的工作方式 DAC0832 進(jìn)行 D／ A 轉(zhuǎn)換，可以來(lái)用兩種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存： 第一種方法是使輸入寄存器工作在鎖存狀態(tài)，而 DAC 寄存器工作在直通狀態(tài)。具體地說(shuō)，就是使 WR2 和 XFER 都為低電平， DAC 寄存器的鎖存選通端得不到有效電平而直通；此外，使輸入寄存器的控 制信號(hào) ILE 處于高電平、 CS 處于低電平，這樣，當(dāng) WR1 端來(lái)一個(gè)負(fù)脈沖時(shí)．就可以完成 1 次轉(zhuǎn)換。 第二種方法是使輸入寄存器工作在直通狀態(tài)，而 DAC 寄存器工作在鎖存狀態(tài)。就是使WR1 和 CS 為低電乎， ILE 為高電平，這樣，輸入寄存器的鎖存選通信號(hào)處于無(wú)效狀態(tài)而直通 。當(dāng) WR2 和 XFER 端輸入 1 個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，使得 DAC 寄存器工作在鎖存狀態(tài) ,提供鎖存數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 根據(jù)上述對(duì) DAC0832 的輸入寄存器和 DAC 寄存器不同的控制方法， DAC0832 有如下 3種工作方式： (1)單緩沖方式。單緩沖方式是控制輸入寄存器和 DAC 寄存器 同時(shí)接收數(shù)據(jù)，或者只用輸入寄存器而把 DAC 寄存器接成直通方式。此方式適用于只有一路模擬星輸出或幾路模擬量非同步輸出的情形。 (2)雙緩沖方式。雙緩沖方式是先使輸入寄存器接收數(shù)據(jù)，再控制輸入寄存器的輸出數(shù)據(jù)到 DAC 寄存器，即分兩次鎖存輸入數(shù)據(jù)。此方式適用于多個(gè) D／ A 轉(zhuǎn)換同步輸出的情形。 (3)直通方式。直通方式是數(shù)據(jù)不經(jīng)兩級(jí)鎖存器鋇存，即 WR1,WR2,XFER,CS 均接地， ILE接高電平。此方式適用于連續(xù)反饋控制線路，不過(guò)在使用時(shí)，必須通過(guò)另加 I/O 接口與CPU 連接，以匹配 CPU 與 D／ A 的轉(zhuǎn)換。 課件之家精心整理 資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 DAC0832 的外部連接 DAC0832 的外部連接線路如圖 5 所示。由于在 DAC0832 內(nèi)部已有數(shù)據(jù)鎖存器，所以在控制信號(hào)作用下，可以對(duì)總線上的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行鎖存。當(dāng) CPU 執(zhí)行對(duì) DAC0832 的輸出指令時(shí)， WR1 和 CS 信號(hào)處于有效電平。 DAC0832 的輸出是電流型的，直接得到的轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)是模擬電流 IOUT1 和IOUT2(IOUT1+IOUT2=常數(shù) )。為得到電壓輸出，應(yīng)加接 — 個(gè)運(yùn)算放大器，這時(shí)得到的輸出電壓 VOUT 是單極性，極性與 VREF 相反。如果要輸出雙極性電壓，應(yīng)于輸出端再接一個(gè)運(yùn)算放大器，作為偏移電路。 圖 5 DAC0832 的外部連接 集成運(yùn)放 NE5534 由于 DAC0832 輸出級(jí)沒(méi)有加集成運(yùn)放，所以需外加 NE5534 相配適用。 NE5534 封裝如下圖 8 所示。 圖 6 NE5534 的管腳圖 IN：反相輸入端； IN+：同相輸入端； 課件之家精心整理 資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 OUT：輸出端； Balance：平衡輸入端 ,主要作用是 ,使內(nèi)部電路的差動(dòng)放大電路處于平衡狀態(tài)； COMP/Bal：調(diào)節(jié)外接電阻 ,以達(dá)到改善放大器的性能和輸出電壓； VCC、 VCC+：正負(fù)電源； （三）中斷控制器的選擇 中斷系統(tǒng)功能與組成 1）中斷系 統(tǒng)應(yīng)具有的功能 多中斷源請(qǐng)求，軟件可禁止與允許每個(gè)請(qǐng)求。 中斷優(yōu)先級(jí)判別功能，響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別最高的請(qǐng)求。 中斷嵌套功能，高級(jí)別中斷可中斷較低級(jí)別的中斷。 響應(yīng)中斷后，能自動(dòng)轉(zhuǎn)向中斷處理程序，處理結(jié)束后自動(dòng)返回主程序。 2）中斷系統(tǒng)的組成 微處理器應(yīng)有處理中斷請(qǐng)求的機(jī)制與相關(guān)硬件電路：接收請(qǐng)求，響應(yīng)請(qǐng)求，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序，處理完返回。 外圍應(yīng)有一個(gè)與處理器匹配的中斷控制器：管理多個(gè)中斷源，優(yōu)先級(jí)裁決，中斷源屏蔽等功能。 依處理器的結(jié)構(gòu)編寫(xiě)中斷處理程序，安排相關(guān)的系統(tǒng)初始化。