【正文】 與單片微機連接外，還可使用串行方式與單片微機連接，比如使用三線 SPI數(shù)字通信協(xié)議的10位 DAC TLC561 12位 DAC AD5320；使用 I2C總線的 8位DAC MAX518等。 ⒈ DAC0832的技術(shù)特性 ● 輸入數(shù)字量為 8位 參考電壓 Vref的工作范圍為＋ 10～－ 10 V， 單電源電壓 Vcc的范圍為＋ 5V～＋ 15V ● 電流建立時間為 1μs CMOS工藝 低功耗 20mW ● 具有單緩沖 、 雙緩沖和直通三種數(shù)據(jù)輸入工作方式 。 8位 D/A轉(zhuǎn)換器芯片 DAC0832 ⒉ DAC0832的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) DAC0832的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如 圖 8－ 30所示 。 芯片內(nèi)有一個 8位輸入寄存器 ， 一個 8位 DAC寄存器 ， 形成兩級緩沖結(jié)構(gòu) 。 在一些場合 (比如 XY繪圖儀的單片微機控制 )， 能夠使多個數(shù)模轉(zhuǎn)換器分時輸入數(shù)據(jù)之后 ， 同時輸出模擬電壓 。 ⒊ DAC0832的引腳及其功能 引腳如 圖 8－ 31所示。 ● CS：片選。與 ILE信號結(jié)合，可對 WR1 是否起作用進行控制。 ● ILE：允許數(shù)據(jù)輸入鎖存。 ● WR1：寫信號 1，用于將 CPU數(shù)據(jù)總線送來的數(shù)據(jù)鎖存于輸入 寄存器中， WR1有效時， CS和 ILE必須同時有效。 ● WR2：寫信號 2， 用于將輸入寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到 DAC寄 存器中 ， 并鎖存起來 。 當(dāng) WR2有效時 ， XFER也必須同時有效 。 ● XFER:傳送控制信號 ， 控制 WR2， 選通 DAC寄存器 。 ● DI7～ DI0： 8位數(shù)字輸入 。 ● Iout1： DAC電流輸出 1，當(dāng)數(shù)字量為全 1時，輸出電流最大；當(dāng)數(shù)字量為全 0時輸出電流最小。 ● Iout2： DAC電流輸出 2。 ● Rbf：反饋電阻 (15KΩ)，已固化在芯片中。 Rbf作為運算放大器反饋電阻，為 DAC提供電壓輸出。 ● Vref：參考電壓輸入 ， 通過它將外加高精度電壓源與內(nèi)部的電阻網(wǎng)絡(luò)相連接 。 Vref可在＋ 10～一 10 V范圍內(nèi)選擇 。 ● VCC：數(shù)字電路電源 。 ● DGND：數(shù)字地 。 ● AGND：模擬地 。 DAC0832的擴展與應(yīng)用 DAC0832的 單緩沖方式 的接口電路和應(yīng)用 使 DAC0832內(nèi)部的輸入寄存器或 DAC寄存器中有一個處于直通方式 ， 另一個處于受控的鎖存狀態(tài) ， 或者二個寄存器同時處于受控的鎖存狀態(tài) 。 單緩沖方式的接口電路見 圖 8–32。 例：產(chǎn)生鋸齒波 由 圖 8–32可知 ， 輸入寄存器和 DAC寄存器同時受控鎖存 。DAC0832的地址為 7FFFH(=0) 。 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H MAIN： MOV DPTR， 7FFFH ； 輸入輸入寄存器和 DAC寄存器地址 MOV R0， 0 ；轉(zhuǎn)換初值 LP： MOV A， R0 MOVX @DPTR， A ；送出模擬量 INC R0 SJMP LP DAC0832的 雙緩沖方式 的接口電路和應(yīng)用 見 圖 8－ 33。 用 DAC0832的輸入鎖存器 ， 地址為 DFFFH； 用 DAC0832的輸入鎖存器 ， 地址為 BFFFH； 用 DAC0832的第二級緩沖 ， 地址為 7FFFH。 若第一片的數(shù)據(jù)在 R0中 ， 第二片的數(shù)據(jù)在 R1中 ， 送數(shù)程序為： MOV DPTR， 0DFFFH；把數(shù)據(jù)送第一片 0832的 ；輸入鎖存器 MOV A， R0 MOVX @DPTR， A MOV DPTR ， 0BFFFH ；把數(shù)據(jù)送第二片 0832 ；的輸入鎖存器 MOV A， R1 MOVX @DPTR， A MOV DPTR， 7FFFH；兩片 0832同時輸出模擬量 MOVX @DPTR， A ?產(chǎn)生鋸齒波 ?產(chǎn)生三角波 ?產(chǎn)生任意波 A/D轉(zhuǎn)換器接口的擴展及應(yīng)用 將連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的器件 ， 是一個將模擬信號值編制成對應(yīng)的二進制碼的編碼器 。 數(shù)／模轉(zhuǎn)換器則是一個解碼器 。 常用的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器有：計數(shù)式 A/D轉(zhuǎn)換器 、 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 、 逐位比較式 A/D轉(zhuǎn)換器及并行直接比較式A/D轉(zhuǎn)換器 、 ∑/△ A/D轉(zhuǎn)換器等 。 完整的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)該包含輸入、輸出信號： ● 模擬輸入信號 Vin和參考電壓 Vref ● 數(shù)字輸出信號 ● 啟動轉(zhuǎn)換信號 ● 轉(zhuǎn)換完成 （ 結(jié)束 ） 信號或者 “ 忙 ” 信號 ● 數(shù)據(jù)輸出允許信號 對 A/D轉(zhuǎn)換的控制一般分為三個過程： ① 通過控制口發(fā)出 啟動 轉(zhuǎn)換信號 ， 命令模／數(shù)轉(zhuǎn)換器開始轉(zhuǎn)換 。 ② 判斷 A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。 ③ 轉(zhuǎn)換結(jié)束，發(fā)出數(shù)據(jù)輸出允許信號， 讀入 轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù) 。 目前廠家生產(chǎn)有許多可以通過串行總線進行擴展的 ADC，如具有 SPI總線的 MAX187，具有 I2C總線的 MAX127等。 采用 CMOS工藝制成的 8位 8通道逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 轉(zhuǎn)換時間為 100μs左右。 可用單一電源供電，此時模擬電壓輸入范圍為 0～ 5V，無需調(diào)零和滿刻度調(diào)整。 非調(diào)整誤差為 177。 1LSB。 三態(tài)鎖存輸出。 低功耗為 15mW。 8位 8通道 A/D芯片 ADC0809 ⒈ ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 示于 圖 8－ 34。 ?8路模擬開關(guān) 、 模擬開關(guān)的地址鎖存和譯碼電路 ?比較器 ?256R電阻網(wǎng)絡(luò) ?電子開關(guān)逐位比較寄存器 SAR ?三態(tài)輸出鎖存緩沖器以及控制 ?定時電路 ⒉ ADC0809的引腳及功能 引腳分配如 圖 8－ 35所示 。 ● ADD A、 ADD B、 ADD C：模擬通道的地址選擇線 。 8路模擬開關(guān)的 3位地址選通輸入端與對應(yīng)的輸入通道的關(guān)系見 表 8–7。 ● ALE：地址鎖存允許信號 。 由 高到低的負跳變有效 ，鎖存 ADD A、 ADD B、 ADD C的狀態(tài) ， 選通相應(yīng)的模擬通道 。 ● 2–1～ 2–8：數(shù)字輸出線 。 ● IN0～ IN7：模擬量輸入通道 。 ?輸入信號為單極性 ， 電壓范圍 0～ VCC。 ?若信號過小還需加以放大 。 ?在 A/D轉(zhuǎn)換過程中模擬量的值不應(yīng)變化 ， 對變化速度快的模擬量 ， 在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路 。 ● START：啟動信號 。 在此端上加一正脈沖信號 ， 脈沖的上升沿將內(nèi)部寄存器全部清 0， 在其下降沿 A/D開始轉(zhuǎn)換 。 ● EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 。 在 START信號的上升沿之后0～ 8個時鐘周期內(nèi) ， EOC變?yōu)榈碗娖?。 當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時 ，EOC變?yōu)楦唠娖?， 這時轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)可供讀出 。 ● OE：輸出允許信號 。 當(dāng) OE有效時 ， A/D的輸出鎖存緩沖器開放 ， 將其中的數(shù)據(jù)放到外面的數(shù)據(jù)線上 。 ● CLK：時鐘 。 時鐘頻率范圍為 10K～ 1280KHz。 ADC0809的時序如 圖 836所示 。 tWS：最小啟動脈寬 ， 典型值為 100ns， 最大值為 200ns。 tWE：最小 ALE脈寬 ， 典型值為 100ns， 最大值為 200ns。 tD：模擬開關(guān)延時，典型值為 1μs，最大值為 。 tC：轉(zhuǎn)換時間，當(dāng) fCLK＝ 640KHz時，典型值為 100μs，最大值為 116μs。 tEOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束延時 ， 最大值為 8個時鐘周期＋ 2μ s。 ADC0809與 80C51的接口 如 圖 8－ 37所示。 ? P0口直接與 ADC0809的數(shù)據(jù)線相接 。 ? ADDA、 ADD B、 ADD C分別連到 A0、 A A2。 ? 80C51的 ALE信號經(jīng)分頻連到 ADC0809的 CLK腳 。 ? P2． 7作為讀寫口的選通地址線。 片外 A/D轉(zhuǎn)換通道的地址為 7FF8H～ 7FFFH。 ADC0809的擴展及應(yīng)用 在軟件編制時 ， 令 (A15)＝ 0， A0、 AA2給出被選擇的模擬通道的地址 ， 執(zhí)行一條輸出指令 ， 就產(chǎn)生一個正脈沖 ， 鎖存通道地址和啟動 A/D轉(zhuǎn)換； 執(zhí)行一條輸入指令 ， 讀取 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 。 例：采用延時等待 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束方式 ， 分別對 8路模擬信號輪流采樣一次 ， 并依次把結(jié)果存入數(shù)據(jù)存儲器 。 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H MAIN： MOV R1， 20H MOV DPTR， 7FF8H ；指向通道 0地址 MOV R7， 08H ；共需轉(zhuǎn)換 8個通道 LOOP： MOVX @DPTR， A； 啟動 A/D轉(zhuǎn)換 ① LCALL D128μs ；延時等待 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 ② MOVX A， @DPTR ； 讀入 A/D轉(zhuǎn)換值 ③ MOV @R1， A INC DPTR ；指向下一通道地址 INC R1 DJNZ R7， LOOP ； 8個通道未轉(zhuǎn)換完 ， 則繼續(xù) 。 D128μs： … ； 延時 128μs 子程序 RET ADC0809與 80C51中斷方式的接口 如 圖 8–26所示。 ?將 ADC0809作為外擴的并行 I/O口，由 WR同時有效來啟動 A/D轉(zhuǎn)換， ?A、 B、 C分別與地址線 A0、 A A2相連，其端口地址為 7FF8H～ 7FFFH。 ?EOC經(jīng)反相后接 80C51的外部中斷引腳。 例：采集 8路模擬量，并存入 20H地址開始的內(nèi)部 RAM中。 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0003H ；外部中斷 0入口地址 LJMP INTDATA ORG 0100H ；數(shù)據(jù)采集程序 MAIN： MOV R0， ＃ 20H ；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 MOV R2， ＃ 8 ； 8通道計數(shù)器 MOV DPTR， ＃ 7FF8H ；指向 0通道 START： CLR F0 ；清中斷發(fā)生標志 MOVX ＠ DPTR， A ； 啟動 A/D (=0, /WR=0) ① SETB IT0 ；置外部中斷 0為邊沿觸發(fā) SETB EX0 ；允許外部中斷 0 SETB EA ；開中斷 LOOP： JNB F0， LOOP ；中斷發(fā)生標志是否為 0 ② DJNZ R2， START ； 8個通道轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 SJMP MAIN INTDATA： MOVX A，＠ DPTR ； 讀數(shù)據(jù) (=0, RD=0)， ；硬件撤銷中斷③ MOV ＠ R0， A ；存數(shù)據(jù) INC R0 INC DPTR ；指向下一通道 SETB F0 ；置中斷發(fā)生標志 RETI 鍵盤接口 在過程控制和智能化儀表中 ， 通常是用單片微機進行實時控制和數(shù)據(jù)處理的 ， 為實現(xiàn)人機對話 ， 鍵盤是個必不可少的功能配置 。 利用按鍵可以實現(xiàn)向單片微機輸入數(shù)據(jù) 、 傳送命令 、 功能切換等 ， 是人工干預(yù)單片微機系統(tǒng)的主要手段 。 鍵盤有兩種類型：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。 編碼鍵盤必須具有必要的硬件，鍵按下后便產(chǎn)生對應(yīng)的代碼，在新鍵按下之前，一直保持該碼．鍵的數(shù)目增多時，硬件變得復(fù)雜。 非編碼鍵盤只有兩個動作狀態(tài)：閉合或斷開，由 1或 0來表示。單片微機常用機械