【文章內(nèi)容簡介】 0~﹢ 85℃ 高速 D/A 轉(zhuǎn)換器 MAX7541 概述 MAX7541 是美國 MAXIM公司生產(chǎn)的高速高精度 12 位數(shù)字 / 模擬轉(zhuǎn)換器芯片 ,由于 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 MAX7541 轉(zhuǎn)換器件的功耗特別低 , 而且其線性失真可低達(dá) 0. 012 % , 因此 , 該 D/ A 轉(zhuǎn)換器芯片特別合于精密模擬數(shù)據(jù)的獲得和控制。此外 ,由于 MAX7541 器件內(nèi)部帶有激光制作的精密晶片電和溫度補(bǔ)償電路以及 NMOS 開關(guān) , 因而可充分保證 MAX7541 具有 12 位的精度。還有一個重要特點(diǎn)是 : MAX7541 的所有輸入均與 CMOS和 TTL 電平兼容。 MAX7541 在電氣和管腳上都與 AD 公司的 AD7541 芯片兼容 ,它們都采用標(biāo)準(zhǔn)的 18 腳封裝。其主要電氣特點(diǎn)如下 : ●轉(zhuǎn)換時間 :0. 6μ s 。 ●具有 12 位線性輸出 (1/ 2LSB) 。 ●準(zhǔn)確度 :1LSB 。 ●功耗低 ,5V情況下通常為 450mW。 ●可進(jìn)行四象限乘法轉(zhuǎn)換 。 ●與 TTL、 CMOS 電平兼容。 2 引腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 33 MAX7541 的引腳排列 圖 34 MAX7541 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 33 所示是 MAX7541 的引腳排列圖 , 各引腳功能如下 : VREF : DAC 轉(zhuǎn)換器的電壓參考輸入端 , 其電壓值在177。 25V之間 。 RFB : 反饋電阻接入端 , 在雙極模式時與外置運(yùn)算放大器輸出相連 。 OUT1 ,OUT2 :電流輸出 , I1 + I2 為常數(shù) 。 BIT1～ BIT12 :數(shù)字量輸出 ,BIT1 為最高位 。 VDD:電源輸入 ,范圍為 + 17V～ + 5V。 GND:數(shù)字地。 圖 34 所示是 MAX7541 高速 D/ A 轉(zhuǎn)換芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能圖。 3 MAX7541 的輸入與輸出 18RFB16VDD17VREF15BT1214BT1113BT1012BT911BT810BT79BT68BT57BT46BT35BT24BT13GND2OUT21OUT1MAX7541*Component_1 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 MAX7541 有兩種輸出方式 ,即單極性輸出和雙極 ，如圖 35和圖 36. 圖 35 單極性輸出電路 圖 36 雙極性輸出電路 I/O 接口擴(kuò)展芯片 概述 8255是 Intel 公司生產(chǎn)的可編程并行 I/O 接口芯片，有 3個 8位并行 I/O 口。具有3個通道 3種工作方式的可編程并行接口芯片（ 40引腳）。 其各口功能可由 軟件 選擇，使用靈活，通用性強(qiáng)。 8255可作為 單片機(jī) 與多種外設(shè)連接時的中間接口電路。 8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的 3個 總線接口 ，即數(shù)據(jù)線、 地址線 、控制線接口。同時必須具有與外設(shè)連接的接口 A、 B、 C口。由于 8255可編程 ,所以必須具有邏輯控制部分，因而 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為 3個部分：與 CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。 8255結(jié)構(gòu) 圖 37 8255管腳圖 1與 CPU 連接部分 根據(jù)定義， 8255能并行傳送 8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為 8根 D0～ D7。由于 8255具有 3個通道 A、 B、 C，所以只要兩根 地址線 就能尋址 A、 B、 C 口及 控制寄存器 ，故 地VCC26D034D628D529D430D331D232D133CS6RESET35A18A09WR36RD5D727GND7PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PA04PC611PC7108255A*Component_1 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 址線 為兩根 A0～ A1。此外 CPU 要對 8255進(jìn)行讀、寫與 片選 操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號。各信號的 引腳 編號如下： （ 1） 數(shù)據(jù)總線 DB：編號為 D0～ D7，用于 8255與 CPU 傳送 8位數(shù)據(jù)。 （ 2） 地址總線 AB：編號為 A0～ A1，用于選擇 A、 B、 C 口與 控制寄存器 。 （ 3） 控制總線 CB： 片選信號 、 復(fù)位信號 RST、寫信號、讀信號。當(dāng) CPU 要對 8255進(jìn)行讀、寫操作時，必須先向 8255發(fā) 片選 信號選中 8255芯片，然后 發(fā)讀信號或?qū)懶盘枌?8255進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的操作。 2與 外設(shè)接口 部分 根據(jù)定義， 8255有 3個通道 A、 B、 C與 外設(shè) 連接，每個通道又有 8根線與外設(shè)連接，所以 8255可以用 24根線與外設(shè)連接，若進(jìn)行開關(guān)量控制，則 8255可同時控制 24路開關(guān)。各通道的 引腳 編號如下： （ 1） A口：編號為 PA0～ PA7，用于 8255向外設(shè)輸入輸出 8位并行數(shù)據(jù)。 （ 2） B口：編號為 PB0～ PB7，用于 8255向外設(shè)輸入輸出 8位并行數(shù)據(jù)。 （ 3） C口：編號為 PC0～ PC7，用于 8255向 外設(shè) 輸入輸出 8位并行數(shù)據(jù)，當(dāng) 8255工作于應(yīng)答 I/O 方式時， C口用于應(yīng)答信號的通信。 3控制器部分 8255將 3個通道分為兩組，即 PA0～ PA7與 PC4～ PC7組成 A組， PB0～ PB7與 PC0～PC3組成 B 組。如圖 ，相應(yīng)的控制器也分為 A 組控制器與 B組控制器，各組控制器的作用如下： （ 1） A組控制器：控制 A口與上 C 口的輸入與輸出。 （ 2） B組控制器：控制 B口與下 C 口的輸入與輸出。 特性 (1)一個并行輸入、輸出的 LSI 芯片，多功能的 I/O 器件，可作為 CPU 總線與外圍的接口。 (2)具有 24個可編程設(shè)置的 I/O 口，即 3組 8位的 I/O 口為 PA 口， PB 口和 PC 口。它們又可分為兩組 12位的 I/O 口， A 組包括 A口及 C 口 (高 4位 ,PC4~PC7)， B 組包括 B口及 C口 (低 4位 ,PC0~PC3)。 A組可設(shè)置為基本的 I/O 口，閃控 (STROBE)的 I/O 閃控式 ,雙向 I/O3種模式； B組只能設(shè)置為基本 I/O 或閃控式 I/O 兩種模式 ,而這些操作模式完全由 控制寄存器 的控制字決定。 引腳功能 RESET:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端處于高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有 I/O 口均被置成輸入方 式。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 CS:芯片選擇信號線，當(dāng)這個輸入 引腳 為低電平時 ,即 /CS=0時 ,表示芯片被選中，允許 8255與 CPU 進(jìn)行通訊 。/CS=1時 ,8255無法與 CPU 做數(shù)據(jù)傳輸 . RD:讀信號線，當(dāng)這個輸入 引腳 為低跳變沿時 ,即 /RD 產(chǎn)生一個低脈沖且 /CS=0時 ,允許 8255通過 數(shù)據(jù)總線 向 CPU 發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即 CPU 從 8255讀取信息或數(shù)據(jù)。 WR:寫入信號，當(dāng)這個輸入 引腳 為低跳變沿時 ,即 /WR 產(chǎn)生一個低脈沖且 /CS=0時 ,允許 CPU 將數(shù)據(jù)或控制字寫入 8255。 D0～ D7:三態(tài)雙向 數(shù)據(jù)總線 ， 8255與 CPU 數(shù)據(jù)傳送 的通道，當(dāng) CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實(shí)現(xiàn) 8位數(shù)據(jù)的讀 /寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過 數(shù)據(jù)總線 傳送。 8255具有 3個相互獨(dú)立的輸入 /輸出通道端口，用 +5V 單電源供電，能在以下三種方式下工作。 方式 0———— 基本輸入輸出方式；方式 1———— 選通輸入 /出方式；方式 2———— 雙向 選通輸入 /輸出方式； PA0～ PA7:端口 A 輸入輸出線，一個 8位的 數(shù)據(jù)輸出 鎖存器 /緩沖器， 一個 8位的數(shù)據(jù)輸入 鎖存器 。 工作于三種方式中的任何一種； PB0～ PB7:端口 B 輸入輸出線，一個 8位的 I/O 鎖存器 ， 一個 8位的輸入輸出緩沖器。 不能工作于方式二； PC0～ PC7:端口 C 輸入輸出線，一個 8位的 數(shù)據(jù)輸出 鎖存器 /緩沖器 ， 一個 8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口 C 可以通過工作方式設(shè)定而分成 2個 4位的端口， 每個 4位的端口包含一個 4位的 鎖存器 ，分別與端口 A 和端口 B配合使用，可作為 控制信號 輸出或狀態(tài)信號輸入端口。 39。不能工作于方式一或二。 A1,A0:地址選擇線 ,用來選擇 8255的 PA 口 ,PB 口 ,PC 口和 控制寄存器 . 當(dāng) A1=0,A0=0時 ,PA 口被選擇 。 當(dāng) A1=0,A0=1時 ,PB 口被選擇 。 當(dāng) A1=1,A0=0時 ,PC 口被選擇 。 當(dāng) A1==1時 ,控制寄存器 被選擇 . 在 8255A 芯片初始化時， C端口置 1/置 0控制字可以單獨(dú)設(shè)置 C 端口的某一位為 0或某一位為 1?？刂谱值?D7位為“ 0”時，是 C端口置 1/置 0控制字中的標(biāo)識位，這個控制字只對 C 口起作用，任何一位都可以通 過按位置位 /復(fù)位控制字來設(shè)置。 工作方式 3種工作方式可用軟件編程對控制口設(shè)置來指定。三種基本的工作方式為： 方式0－基本的輸入輸出，方式 1－選通輸入輸出方式， 方式 2－雙向傳送方式。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 1) 工作方式 0(基本輸入輸出方式 ) 功能：方式 0不使用聯(lián)絡(luò)信號，也不使用中斷， A口和 B 口可定義為輸入或輸出口， C 口分成兩個部分（高四位和低四位）， C口的兩個部分也可分別定義為輸入或輸出。在方式 0，所有口輸出均有鎖存，輸入只有緩沖，無鎖存， C口還具有按位將其各位清 0或置 1的功能。常用于與外設(shè)無條件的數(shù)據(jù)傳送或 接收外設(shè)的數(shù)據(jù)。 2） 工作方式 1(選通輸入輸出方式 ) A 口借用 C口的一些信號線用作控制和狀態(tài)信號，組成 A組， B 口借用 C口的一些信號線用作控制和狀態(tài)信號，組成 B組。在方式 1下， C口的某些位被占用。 方式 1的輸出：當(dāng) A 口工作于方式 1且用作輸出口時， C 口的 PC7線用作輸出緩沖器滿 OBF 信號， PC6用作外設(shè)收到數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號 ACK， PC3用作中斷請求輸出信號線 INTR。當(dāng) B口工作于方式 l且用作輸出口時， C口的 PC1線用作輸出緩沖器滿 OBF信號， PC2用作外設(shè)收到數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號 ACK， PC0用作中斷請求輸出信號 線 INTR。 3) 工作方式 2 (雙向輸入輸出方式 ) 功能：方式 2是 A 組獨(dú)有的工作方式。外設(shè)既能在 A 口的 8條引線上發(fā)送數(shù)據(jù)，又能接收數(shù)據(jù)。此方式也是借用 C 口的 5條信號線作控制和狀態(tài)線， A 口的輸入和輸出均帶有鎖存。 信號產(chǎn)生芯片 MAX038 概述 MAX038是 MAXIM 公司生產(chǎn)的一通用波形發(fā)生芯片，它比起以前比較常用的函數(shù)發(fā)生器件如 8038系列，從頻率范圍，頻率精確度，對芯片及波形的控制性能，用戶使用的方便性等方面都有了很大的提高，因此可廣泛應(yīng)用于波形的產(chǎn)生，壓控振蕩器，脈寬調(diào)制器， 頻率合成器，及 FSK 發(fā)生器等。 MAX038的性能特點(diǎn) (1)能精密地產(chǎn)生三角波、方波、正弦波信號。 (2)頻率范圍從 0． 1H～ 20MHz，最高可達(dá) 40MHz，各種波形的輸出幅度均為 2V(PP) 節(jié)，互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍 10％～ 90％。 (3)占空比調(diào)節(jié)范圍寬，占空比和頻率均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍 10％～ 90％。 (4)波形失真小，正弦波失真度小于 0． 75％，占空比調(diào)節(jié)時非線性度低于 2％。 (5)采用177。 5V 雙電源供電，允許有 5％變化范圍，電源電流為 80mA，典型 功耗400mW，工作溫度范圍為 0～ 70V。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 (6)內(nèi)設(shè) 2． 5V 電壓基準(zhǔn)，利用控制端 FADJ、 DADJ 實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)和占空比調(diào)節(jié)。 3具有四種輸出波形的簡易信號發(fā)生器設(shè)計(jì)實(shí)例該簡易信號發(fā)生器可以輸出三角波、方波、正弦波和階躍波 4種波形； 3個固定頻率選擇；以及 10個電壓選擇。此外，為了使儀器更好滿足大多數(shù)實(shí)驗(yàn)與電路檢測的要求，該信號發(fā)生器還可以輸出電荷量。該信號發(fā)生器電路主要由信號產(chǎn)生電路、電壓電荷輸出電路和電源模塊 3部分組成。 MAX038的管腳功能引腳號名稱功能 引腳排列如圖所示