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1、 子情境一 D/A转换器子情境二 正弦波发生器的设计情境八 波形发生器1n1DAC的性能指标n DAC输入的是数字量，经转换后输出的是模 拟量。有关 D/A 转换器的技术性能指标很多， 例如绝对精度、相对精度、线性度、输出电压范 围、温度系数、输入数字代码 种类(二进制或 BCD 码)等。下面介绍几个与接口有关的技术性 能指标。n(1).分辨率n 分辨率是 D/A 转换器对输入量变化敏感程度子情境一 D/A转换器2n的描述，与输入数字量的位数有关。如果数字量的 位数为n，则 D/A 转换器的分辨率为 2-n。这就意味 着D/A转换器能对满刻度的2-n 输入量做出反应。例 如，8 位数的分辨率为
2、 1/256，10 位数的分辨率为 1/1024 等，如表54。n(2).精度n DAC的精度定义为实际输出电压或电流与理论 值之间的误差。这是DAC的静态指标，一般采用采用 最小有效位LSB的分数表示，例如l2LSB。如果分 辨率为20mV。则它的精度是10mV。3子情境一 D/A转换器3n(3).线性度n DAC的线性度定义为数字量变化时，DAC输 出的模拟电压或电流按比例关系变化的程度。理 想的DAC是线性的，但实际上有误差，在02n-1 的数字转换范围内，实际输出电流或电压与理论 值之间的最大偏差称为线性误差。n (4).稳定时间n 当输入至DAC的二进制数发出变化时，模拟 输出电压或
3、电流也要跟着变化，模拟输出电压4子情境一 D/A转换器4n 下面以目前使用较普遍的8位ADC0832转换 芯片为例讲解 51系列单片机与DAC芯片的接口设 计。n（1）内部结构及引脚n DAC0832是一个8 位 D/A 转换器。单电源 供电，从+5V+15V 均可正常工作。基准电压 的范围为-10V+10V；电流建立时间为 1s； CMOS工艺，低功耗20mW。nDAC0832 内部结构框图如图 5-22 所示。5子情境一 D/A转换器5图 522 DAC0832 内部结构框图6 6n 该转换器由输入寄存器和 DAC 寄存器构成 两级数据输入锁存。使用时，数据输入可以 采 用两级锁存(双锁存
4、)形式、单级锁存(一级锁存， 一级直通)形式或直接输入(两级直通)形式。n DAC0832的引脚如图5-23所示。7子情境一 D/A转换器78图5-23 DAC0832的引脚8n各引脚的功能如下：nDI7DI0转换数据输入，TTL电平，有效时间大于 90ms。n 片选信号输入端，低电平有效。nILE数据锁存允许控制信号输入端，高电平有效。n 输入寄存器写选通输入端，低电平有效。当 为0，ILE为1， 为0时，DI7DI0状态被锁存到输入寄 存器。9子情境一 D/A转换器9n DAC寄存器写选通输入端，低电平有效。当n 为0， 为0时，输入寄存器的状态被传送到DAC 寄存器中。n 数据传送控制信
5、号输入端，低电平有效 。nIout1电流输出端，当输入数据全为1时，输出电流最 大；全为0时输出电流最小。nIout2电流输出端。 DAC转换器的特性之一是：Iout1 +Iout2=常数。10子情境一 D/A转换器10n 反馈电阻端，芯片内部此端与Iout1之间已接 有一个15K电阻。n 基准电压输入端，外加高精度电压源，与芯片 内的电阻网络相连接，该电压可正可负，范围为-10V +10V。nDGND数字地。nAGND模拟地。11子情境一 D/A转换器11n (2) DAC0832的工作方式n DAC0832有3种工作方式：直通方式、单缓冲 方式、双缓冲方式。n 直通方式n 图524所示为直
6、通方式的连接方法。XFER 、 、 接地，ILE接高电平。 12子情境一 D/A转换器1213图524 ADC0832直通方式接口13n. 单缓冲方式的连接n 所谓单缓冲方式就是使 DAC0832 的两个输入 寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处于受 控的锁存方式。在实际应用中，如果只有一路模 拟量输出，或虽有几路模拟量但并不要求同步输 出时，就可采用单缓冲方式。单缓冲方式的两种 连接如图 525 所示。14子情境一 D/A转换器1415图5-25 DAC0832 单缓冲方式接口 15n.双缓冲方式的连接n 所谓双缓冲方式就是把 DAC0832 的两个锁存 器都接成受控锁存方式。双缓冲 DA
7、C0832的连接 如图 5-26所示。采用地址译码输出分别接 CS 和 XFER 来实现，然后再给 WR1 和 WR2 提供写选 通信号，这样就完成了两个锁存器都可控的双缓 冲接口方式 16子情境一 D/A转换器1617图5-26 DAC0832 双缓冲方式接口17一、任务目标通过本任务的学习了解单片机常用接口的使用方 法。 二、任务分析利用单片机和数模转换电路dac0832产生一个正 弦波，波形能用示波器检测。18子情境二 正弦波发生器的设计18三、硬件设计波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发 生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发 生数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相
8、应 的电压波形 。19子情境二 正弦波发生器的设计19四、程序设计程序设计的关键点在于将正弦波产生的数据先 存起来，再查表直接发送到数模转换电路上进行 转换就可以了。 20子情境二 正弦波发生器的设计2021子情境二 正弦波发生器的设计MOV DPTR,#SINTAB ;正弦表写入内部RAM6DH-7FHMOV R0,#6DH LOOP: CLR AMOVC A,A+DPTRMOV R0,AINC DPTRINC R0CJNE R0,#80H,LOOPMOV DPTR,#7FFFH ;设置D/A转换器的端口地 址MOV R0,#6DH ;设置正弦表指针21子情境二 正弦波发生器的设计LOOP1
9、: MOV A,R0 ;查表MOVX DPTR,A ;D/A转换ACALL DELAY ;延时，等待转换结束DEC R0 ;正弦表位移量增量CJNE R0, #6DH,LOOP1 ;第一象限输出完？ LOOP2: MOV A,R0 ;查表MOVX DPTR,A ;D/A转换acall DELAY ;延时，等待转换结束DEC R0 ;正弦表位移量减量CJNE R0, #6DH,LOOP2 ;第二象限输出完？ LOOP3: MOV A,R0 ;查表CPL A ;表值取反MOVX DPTR,A ;D/A转换ACALL DELAY ;延时，等待转换结束INC R0 ;正弦表位移量增量CJNE R0,#
10、7FH,LOOP3 ;第三象限输出完？22子情境二 正弦波发生器的设计LOOP4:MOV A,R0 ;查表CPL A ;表值取反MOVX DPTR,A ;D/A转换ACALL DELAY ;延时，等待转换结束DEC R0 ;正弦表位移量减量CJNE R0,#6DH,LOOP4 ;第四象限输出完 ？SJMP LOOP1 DELAY:MOV R7,#200 ; 延时50ms DEL1:MOV R6,#123NOP DEL2：JNZ R6,DEL2DJNZ R7,DEL1RET23子情境二 正弦波发生器的设计SINTAB: DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H DB
11、99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H, 0D4H,0D6H,0D8H DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9H DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5H DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDH DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFH
12、DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDH DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6H DB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAH DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0DAH DB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH, 0CCH,0CAH,0C7H DB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH, 0B7H,0B4H,0B1H DB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H, 9FH, 9C
13、H, 99H24子情境二 正弦波发生器的设计DB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80H DB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69H DB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51H DB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AH DB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27H DB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16H DB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH
14、, 0DH, 0BH, 0AH DB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02H DB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02H DB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09H DB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15H DB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25H DB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38H DB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EH DB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66H DB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80H
