第9章 80C51单片机与DAC、ADC接口芯片的设计[114页]

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第9章80C51单片机的模拟量接口

MOV
A，#data2
MOVX @R0，A LCALL DELAY2 SJMP LOOP
DELAY1、DELAY2为两个延时程序，决定矩形波高、低电平时的持续时间。频率也可采用延时长短来改变。
单缓冲方式适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出但并不要求同步的系统。电阻的作用？
1kΩ 1MΩ
(2) 三角波的产生 ORG 2000H
START: MOV R0，#0FEH MOV A，#00H UP: MOVX @R0，A ；三角波上升边 INC A JNZ UP DOWN: DEC A ；A=0时再减1又为FFH MOVX @R0，A 三角波下降边
JNZ SJMP DOWN UP ；
(3) 矩形波的产生 ORG 2000H START: MOV R0，#0FEH LOOP: MOV A，#data1 MOVX @R0，A LCALL DELAY1 ；置矩形波上限电平；调用高电平延时程序；置矩形波下限电平；调用低电平延时程序；重复进行下一个周期
8
D 7 ～0
WR 1 WR 2 XFER CS
+
VO
(2)单缓冲方式
地址FEH MOV R0，#0FEH ；DAC地址FEH→R0 MOVX @R0，A ；WR*和译码器FEH输出端有效
改变频率
例9-1 DAC0832用作波形发生器。分别写出产生锯
齿波、三角波和矩形波的程序。 (1) 锯齿波的产生 ORG 2000H START: LOOP: MOV R0，#0FEH ；DAC地址FEH→ R0 MOV A， #00H ；数字量→A MOVX @R0，A ；数字量→D/A转换器 INC A ；数字量逐次加1 SJMP LOOP 每一上升斜边分256个小台阶，每个小台阶暂留时间为执行后三条指令所需要的时间。

第9章 80C51单片机的结构与工作原理PPT课件

14
◆利用独立型仿真器开发
RS-232C 仿真器
仿真头目标系统
15
◆利用非独立型仿真器开发
RS-232C 仿真器
仿真头目标系统
16
单片机开发方式的发展
利用FLASH存储器，能够实现在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）功能。首先在PC机上完成应用程序的编辑、汇编（或编译）、模拟运行，然后实现目标程序的串行下载。运行验证。
17
四. 80C51的基本结构
MCS-51是Intel公司生产的一个单片机系列名称。采取HMOS工艺或CHMOS工艺。基本型： 8051/8751/8031(HMOS) 80C51/87C51/80C31/89C51(CHMOS) 增强型： 8052/8752/8032 80C52/87C52/80C32/89C52
3
哈佛体系结构计算机的存储结构
4
哈佛体系结构的计算机主要具有以下特点： 1、程序存储器与数据存储器在物理上是分开的。通过不同的程序总线和数据总线（可以是多条）与CPU连接，对程序指令的读取和对数据的存取可以同时进行，提高了数据吞吐率。 2、控制器多采用硬布线技术实现，控制速度快，实时性好。 3、该体系结构的处理器具有简单的指令集，其指令系统多为RISC（精简指令集结构）结构体系。指令周期较短且大多数指令执行周期相同，可实现流水线操作。 4、具有灵活的功能扩展特性。通过系统总线，可以对存储器及功能模块进行扩展，以提高存储空间，改变系统存储器类型或增加系统附加功能。
6
◆非80C51结构单片机新品不断推出，给用户提供了更为广泛的选择空间，近年来推出的非80C51系列的主要产品有：
﹡Intel的MCS-96系列16位单片机； ﹡Microchip的PIC系列RISC单片机； ﹡TI的MSP430F系列16位低功耗单片机。

51单片机DAC、ADC和红外模块

三、红外模块

因缺少调试元件，待上课后再补充进来！
ADUC848内置DA简介

DA为12位，也可设臵为8位；单通道电压型输出，其输出引脚为DAC；

输出电压范围在0~VREF（内部参考电压 2.56v）和0~AVDD（单片机模拟工作电压为 3v或5v）可选；内臵一个缓冲器，可增强其带负载能力。

在接近满刻度及0电压输出时，电压线性度有失真，在0~AVDD输出时必须使用；在0~VREF输出时，可以禁止缓冲器，外加双电源运放射随电路解决。
开发板AD简介

根据开发板的硬件设计，在不添加板外电路情形下，其AD使用如下：

输入通道为AIN5、AIN6。两者既可作为两个单极性伪差动输入通道（AIN5、AIN6相对模拟地），也可结合为1个单双极性均可的全差动输入通道（AIN5为+，AIN6为-）无外接参考电压源，故AD为内部参考电压。斩波模式下，AD转换有效精度优于非斩波模式，但转换时间较长；数字滤波器抽样系数可通过SF寄存器来设臵，SF值从3~255，数字越大，其输出噪声越低，但转换时间越长。
位于测试程序包中“ADDA联合测试”目录，双击TEST.UVPROJ文件打开并编译下载。

测试程序

ADC测试现象

右边三个数码管显示DA输出值，从0.10V以 0.05V递增至1.00V，不断循环。
左边4个数码管显示AD输入值。DA输出值与AD输入值基本相同。两路AD需分别检测通过。

程序测试情形
一、DAC模块二、ADC模块三、红外模块
一、DAC简介

DAC（Digital-to-Analog Conversion），数模转换，将离散的数字量转换为连接变化的模拟量。计算机能直接处理的是数字量，而自然界大部分信息为模拟量，因此计算机监控系统常通过模数转换（ADC）获取外界信息，通过数模转换（DAC）实现控制。

第10章 MCS-51与DAC、ADC的接口

DAC0832 引脚定义
D0～D7： D0～D7：8位数字量输入端 /CS：片选端， /CS：片选端，低有效 ILE：数据锁存允许, ILE：数据锁存允许,高有效 /WR1：写选通控制1, 1,低有效 /WR1：写选通控制1,低有效 /WR2：写选通控制2, 2,低有效 /WR2：写选通控制2,低有效 /XFER： /XFER：数据传送控制信号 Iout1：电流输出端1 Iout1：电流输出端1 Iout2：电流输出端2 Iout2：电流输出端2 Rfb： Rfb：外部反馈信号输入端参考电压源, 10～ Vref: 参考电压源,-10～+10V DGND： DGND：数字信号接地端 AGND： AGND：模拟信号接地端 Vcc: +5～+15V单电源供电端 Vcc: +5～+15V单电源供电端
LE 1 = CS + WR1 ILE
LE 2 = WR 2 + XFER
输入锁存器状态随数据输入线状态变化；当/LE1＝１时，输入锁存器状态随数据输入线状态变化；＝ /LE1＝０时，则锁存输入数据。＝则锁存输入数据。当/LE2＝１时，DAC寄存器的输出随输入状态变化；＝寄存器的输出随输入状态变化；寄存器的输出随输入状态变化 /LE2＝０时，锁存输入状态。＝锁存输入状态。 IOUT1 和 IOUT2 ：电流输出线。 IOUT1 与 IOUT2 的和为常数， IOUT1随DAC寄存器的内容线性变化。一般在单极性输出时，寄存器的内容线性变化。寄存器的内容线性变化一般在单极性输出时， IOUT2接地；在双极性输出时，接运放。接地；在双极性输出时，接运放。
１、单缓冲工作方式

《单片机原理及接口技术》第10章 AT89S51与ADC、DAC的接口设计

第10章 AT89S51与ADC、DAC的接口设计
图10-1 ADC0809的引脚图
8
第10章 AT89S51与ADC、DAC的接口设计
ADC0809共有28个引脚，采用双列直插式封装。其主要引脚的功能如下：
IN0～IN7: 8个通道的模拟信号输入端。输入电压范围为 0～+5V。
ADDC、ADDB、ADDA：通道地址输入端。其中，C为高位，A为低位。
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第10章 AT89S51与ADC、DAC的接口设计
A/D 转换后得到的是数字量的数据，这些数据还应传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认 A/D 转换是否完成，只有确认 A/D 转换完成后，才能进行数据传送。确认 A/D转换是否完成可采用传送、查询和中断三种方式。
1）传送方式对于某个 ADC 来说，其转换时间作为一项技术指标是已知和固定的。例如，ADC0809的转换时间为128μs，相当于晶体振荡器频率为6MHz的单片机的64个机器周期。可据此设计一个延时程序，在A/D 转换启动后即调用这个延时程序，延时结束，说明转换已经完成了，就可以进行数据传送。
#include<reg51.h> #include<stdio.h> #include<intrins.h>
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第10章 AT89S51与ADC、DAC的接口设计
sbit OE=P2^3; sbit EOC=P2^2; sbit ST=P2^1; sbit CLK=P2^0; sbit ADDRA=P2^5; sbit ADDRB=P2^6; sbit ADDRC=P2^7; void DelayMS(unsigned int ms) {
D0～D7：8位数字量输出端。为三态缓冲输出形式，能够和AT89S51单片机的并行数据线直接相连。

第9章 80C51单片机系统扩展技术

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9.2.2 地址锁存器芯片
1. 锁存器74LS373
74LS373的结构及引脚
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2. 锁存器8282
功能及内部结构与74LS373完全一样，只是其引脚的排列与 74LS373不同，8282的引脚如下图。
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引脚的排列为绘制印刷电路板时的布线提供了方便。
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地址总线(AB): 由P2口提供高8位地址线, 此口具有输出锁存的功能, 能保留地址信息。由P0口提供低8位地址线。
数据总线(DB): 由P0口提供。此口是双向、输入三态控制的 8位通道口。
控制总线(CB): 扩展系统时常用的控制信号为:
ALE——地址锁存信号, 用以实现对低8位地址的锁存。
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9.2.1 数据存储器芯片
典型型号有:6116、6264、62128、62256。+5V电源供电，双列直插，6116为24引脚封装，6264、62128、62256为28 引脚封装。
6116：2KB 6264：8KB 62128：16KB 62256：32KB
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3. 锁存器74LS573
输入的D端和输出的Q端也是依次排在芯片的两侧，与锁存器8282一样，为绘制印刷电路板时的布线提供了方便。
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9.2.3 数据存储器的扩展电路
需要考虑与80C51相连的存储芯片引脚：
80C51 CPU
存储芯片
(1)地址总线P0.0-P0.7 74LS373 (2)地址总线P2.0-P2.n-9 (3)数据总线的P0.0-P0.7

单片机 MCS-51与ADC DAC的接口

ORG 0000H
; 主程序入口地址
AJMP MAIN
; 跳转主程序
ORG 0030H
的数据到A累加器
ADC 0809 应用举例
A/D转换应用程序举例设如图接口电路用于一个8路模拟量输入的巡回检测系
统，使用中断方式采样数据，把采样转换所得的数字量按序存于片内RAM的30H~37H单元中。采样完一遍后停止采集。
其数据采集的初始化程序和中断服务程序如下：初始化程序：
;中断的方式
D7-D0 ：输出数据端。其中D7是最高位M SB，D0为最低位LSB。
START：启动转换命令输入端。启动A/D转换控制信号输入端。一般向此引脚输入一个正脉冲，上升沿复位内部逐次逼近寄存器，下降沿后开始A/D转换。
EOC：转换结束指示脚。平时它为高电平，在转换开始后及转换过程中为低电平，转换结束，它又变回高电平。
目前最常用的 DAC 有电流定标型、电压定标新、电荷定标型。
目前最常用的 ADC 是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。
双积分式A/D转换器的主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜，但转换速度较慢。因此这种转换器主要用于转换速度要求不高的场合。
逐次逼近式A/D转换器是一种转换速度较快、精度较高的转换器。其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。
1
28
2
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3
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4 ADC0809 25
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IN2 IN1 IN0 A B C ALE D7 D6 D5 D4 D0 VREF(－) D2

第9章80C51单片机的模拟量接口.

9.1.1 DAC0832芯片主要特性与结构
DAC0832主要特性
分辨率８位；电流建立时间１μS；数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式；输出电流线性度可在满量程下调节；输入逻辑电平与TTL兼容；单电源供电（＋5V～＋15V）；低功耗，20mＷ。
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DAC0832的内部结构及引脚
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双极性接法
REFIN REFOUT BIPOFF
AD574
10VIN 20VIN DG AG
100Ω R2 R1
100Ω
-5V～+5V -10V～+10V
数字量输出： D＝2048（1+2VIN/VFS）
D是12位偏移二进制码。把D的最高位求反便得到补码
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AD574A与单片机的接口
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ADC0809与单片机接口
ALE
P0
80C51
EA
WR P2.7 RD P3.3
74LS373
G OE
D7 Q7 :: :: D0 Q0
CK Q DQ
≥1 ≥1
1
CK Q DQ
CLK
ADC
0809
C B A
D0～D7
START ALE OE
EOC
查询方式中断方式
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ADC0809的结构与引脚
START
CLK
IN7
8路
三
模拟
8位
态
开关
A/D
输
IN0
转换
出
3
器
锁存
C B A

80C51单片机内部结构和工作原理

② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、 P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
P3.0 —— RXD：串行口输入端； P3.1 —— TXD：串行口输出端； P3.2 —— INT0：外部中断0请求输入端； P3.3 —— INT1：外部中断1请求输入端； P3.4 —— T0：定时/计数器0外部信号输入端； P3.5 —— T1：定时/计数器1外部信号输入端； P3.6 —— WR：外RAM写选通信号输出端； P3.7 —— RD：外RAM读选通信号输出端。
度比一般内RAM要快，指令字节比一般直接寻址指令要短，还具有间址功能，能给编程和应用带来方便。
工作寄存器区分为4个区：0区、1区、2区、3 区。每区有8个寄存器：R0～R7，寄存器名称相同。但是，当前工作的寄存器区只能有一个，由 PSW中的D4、D3位决定。
⒉ 位寻址区
⑴地址: 从20H～2FH共16字节（Byte，缩写为英文大写字
Intel MCS-52 子系列
8032 8052
8752
256
80C32 80C52 87C52 字节
(8K字节) (8K字节)
3x16
4x8位
1
6
1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)
ATEML
（20条引脚DIP封装）
128
2
15
1
5
89C系列
(常用型)
89C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装）
04H
03H

单片机原理及接口技术-第9章 80C51单片机与DAC、ADC接口芯片的设计

DAC0832是美国National Semiconductor公司生产的一种电流型8位DAC，该系列产品包括DAC0830、DAC0831、DAC0832，管脚完全兼容，均为20脚双插直列式封装。DAC1208和DAC1230 系列均为美国National Semiconductor公司的12位分辨率产品。
1．DAC0832的特性（1）DAC0832是8位DAC，当满量程输出5V时，分辨率为19.6mV 。（2）输出模拟量为电流。（3）建立时间为1us。
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（4）单一电源供电，VCC输入电压范围为+5V～+15V；低功耗，功耗为20mW。（5）可工作在直通输入、单缓冲输入或双缓冲输入。 2．DAC0832内部结构 DAC0832数字输入端具有两级输入数据寄存器，能直接与80C51 单片机连接，实现双缓冲、单缓冲或直通方式输入接口，它的内部结构如图9-1所示。
数字量到模拟量的转换。
D0
D1 D2 … D5 D6 D7
Rfb
Iout1 -
A
VO
+
2R 2R 2R 2R 2R 2R 2R
RR
R
RR
VREF
图9-3 DAC0832片内8位D/A转换电路
5．DAC0832的工作方式单片机控制DAC0832芯片的接口方式有三种：直通方式、单
缓冲方式和双缓冲方式。（1）直通方式
3
9.1 单片机与DAC0832的接口由于应用场合和控制对象不同，单片机输出控制可以分
为以下几类：模拟量控制、开关量控制、电机控制等。单片机开关量控制在第4章已经介绍，电机控制将在第12章介绍，本章介绍模拟量的控制输出，采用D/A转换设计来实现。
4

单片机技术与应用模块九 ADC、 DAC结构及应用 1模块概述9.9 模块概述

模块九 ADC/DAC结构及应用
模块概述
初学者要能自己独立实现上述展示案例，首先需要理解与掌握ADC转换原理，及单片机与常见ADC及DAC芯片芯片的连接方式，最后要掌握输入电路的设计与应用，具体表现如下：●能正确理解D/A、A/D 转换原理
●能熟悉模/数转换IC及其应用原理
●能熟练编写模/数转换应用程序，结合ADC0809设计一个简易数字电压表
●能熟练编写数/模转换应用程序，结合DAC0832设计一个简易波形发生器
●能掌握单片机与常见DAC/ADC芯片的连接方式
●能对理解各实训任务中编程思路。

●能对各实训任务进行熟练操作并完成实训报告
1。

80C51单片机的外围接口

ORG LJMP 主程序
0000H BEGIN
；转
ORG 0003H LJMP WZD0 外中断0程序 ORG 0013H LJMP WZD1 断1程序

；转
；转外中
BEGIN：ORG SETB

0100H MOV SP，#60H ；设置堆栈 MOV R1，#00H ；R1存放键值 IT1 ；设INT0、INT1为边沿触发 SETB IT0 SETB EA ；开中断 SETB EX0 SETB EX1 MOV P1，#00H
键扫描程序如下:
BOAD：LCALL BOADD

JNZ BOAD1 LCALL DELAY AJMP BOAD BOAD1：LCALL DELAY 子程序略) LCALL BOADD JNZ BOAD2 LCALL DELAY SJMP BOAD
；无键按下转BOAD ；调延时子程序；继续扫描键盘；消除键抖动(延时；确认是否有键按下

键值处理程序(略) 其它主程序(略) WZD0：PUSH PSW ；保护现场 PUSH A CLR EX0 ；关中断INT0 LCALL DELAY ；调延时程序去抖动 JNB P3.2，WZD01 ；再次确认是 INT0中断吗
SETB

EX0 ；不是，则恢复现场退出中断 POP A POP PSW RETI WZD01： MOV A，#01H ；置S1键的键值为1 MOV P1，#0FEH ；扫描P1.0 JNB P3.2，KEYR1 ；是S1键则转移
；转键扫描
BOAD2：CPL

第9章第56节 MCS 51 DAC和ADC及应用

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四、MCS-51单片机与8位A/D转换器接口技术 ADC0804的主要功能：
① 分辨率为8位。 ② 不可调误差在±(1/2)LSB和±1LSB范围内。 ③ 典型转换时间为100μs。 ④具有三态缓冲输出控制。 ⑤单+5V供电，此时输入范围为0～5V。 ⑥输出与TTL兼容。
20 PIN
DIP封装
DAC 0832 引脚定义
D0—D7：8位数字量输入端 /CS：片选端，低有效 ILE：数据锁存允许,高有效 /WR1：写控制信号1,低有效 /WR2：写控制信号2,低有效 /XFER：数据传送控制信号 Iout1：电流输出端1 Iout2：电流输出端2 Rfb：内置反馈电阻端 Vref: 参考电压源,-10~+10V DGND：数字量地 AGND：模拟量地 Vcc: +5~+15V单电源供电端
DAC0832 常见的几种用法
D7
输入寄存器 DAC 寄存器 D/A 转换器
Vref Iout2 Iout1 Rfb
或非门
≥1 输入任一为“1”输出皆为“0” 输入全为“0”，输出才为“1”
D0 ILE 1 & CE 0 ≥1 WR1 0 WR2 0 ≥1 XFER 0
LE1 1
1 1
第9章第7节 A/D和D/A接口及应用
在微机过程控制和数据采集等系统中，经常要对过程参数进行测量和控制。连续变化的物理量模拟量
Data
Data
A/D
微机
D/A
v/i
传感器
物理过程
过程控制示意图
执行机构
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8位CMOS数模转换芯片 DAC 0832:

数字电子技术基础(第三版)第9章ADC、DAC

此外根据D/A转换器输入数字信号的方式，有并行输入和串行输入两种类型。
D/A转换器的输入与输出的关系可以表示为
y G VREF x 2n 1
式中，x表示数字输入（n位二进制表示的十进制值）， n 为D/A转换器的位数，y表示模拟输出信号，VREF为基准电压， G为增益。
六、D/A转换器的主要技术指标
A/D转换器的技术指标有：分辨率、量化误差、采样速率、信噪比（SNR）、失真系数、温度系数、转换时间、参考电压、输入动态范围、功耗等。
1．分辨率
分辨率指A/D转换器在转换过程中能分辨输入模拟信号的最小量，它与A/D转换器的位数有关。
一个输出为n位二进制数的A/D转换器，能区分输入模拟信号2n个不同量级。如果输入信号是电压，能区分输入模拟电压的最小分辨率为
一、A/D和D/A转换器的方法
. V (t) .
4
C
3
B
2A
1
0000 0100 0000 0011 0000 0010
模拟信号 VB=3V
模数转换器A/D
t
00000011
数模转换器D/A
3Байду номын сангаасV
A/D和D/A转换器在现代电子技术各个领域的应用非常广泛。在此，我们用一个简单的测量和控制一个容器中水的温度系统为例，来简单说明A/D和D/A转换器的应用。
分辨率= 1 5 5 =19.53（mV）
28
256
2．转换时间
转换时间是表征一个A/D转换器的转换速率。转换时间是指从接到转换启动信号开始，到输出端获得稳定的数字信号完成一次转换的时间。
START EOC
启动转换时间
OE
输出允许

单片机原理及接口技术(C51编程)AT89S51单片机与DAC、ADC的接口

（2）建立时间建立时间是描述D/A转换器转换速度的参数，表明转换时间长短。其值为从输入数字量到输出达到终值误差± (1/2)LSB（最低有效位）时所需的时间。电流输出的转换时间较短，而电压输出的转换器，由于要加上完成I-V转换的时间，因此建立时间要长一些。快速D/A转换器的建立时间可控制在1s以下。
03 XFER *、WR2 *：当 XFER*=0， WR2* =0时，第一级
OPTION
8位输入寄存器中待转换数字进入第二级8位DAC寄存器中。
11.2.1 8位并行DAC 0832简介
2．DAC0832的引脚及逻辑结构各引脚的功能如下。
04 IOUT1：D/A转换电流输出1端，输入数字量全为“1”时，
OPTION
IOUT1最大，输入数字量全为“0”时，IOUT1最小。
05 IOUT2：D/A转换电流输出2端，IOUT2 + IOUT1 = 常数。
OPTION
06 Rfb： I-V转换时的外部反馈信号输入端，内部已有反馈
OPTION
电阻Rfb，根据需要也可外接反馈电阻。
07OPTION VREF：参考电压输入端。 08 OPTION VCC：电源输入端，在+5V～+15V范围内。
图11-2 DAC0832逻辑结构
11.2.1 8位并行DAC 0832简介
2．DAC0832的引脚及逻辑结构
由图11-2，片内共两级寄存器，第一级为“8位输入寄存器”，用于存放单片机送来的数字量，使得该数字量得到缓冲和锁存，由LE1*（即M1=1时）加以控制；“8位DAC 寄存器”是第二级8位输入寄存器，用于存放待转换的数字量，由LE2*控制（即M3=1时），这两级8位寄存器，构成两级输入数字量缓存。“8位D/A转换电路”受“8位DAC寄存器”输出数字量控制，输出和数字量成正比的模拟电流。如要得到模拟输出电压，需外接I-V转换电路。

《单片机原理、应用及c51程序设计》第8章__MCS-51与DA、AD的接口

第二页，共25页。
3．双重积分型A/D转换器
双重积分型A/D转换器将输入电压先变换成与其平均值成正比的时间间隔，然后再把此时间间隔转换成数字量，它属于间接型转换器。它的转换过程分为采样和比较两个过程。采样即用积分器对输入模拟电压进行固定时间的积分，输入模拟电压值越大，采样值越大，比较就是用基准电压对积分器进行反向积分，直至积分器的值为0，由于基准电压值固定，所以采样值越大，反向积分时积分时间越长，积分时间与输入电压值成正比，最后把积分时间转换成数字量，则该数字量就为输入模拟量对应的数字量。由于在转换过程中进行了两次积分，因此称为双重积分型。双重积分型A/D转换器转换精度高，稳定性好，测量的是输入电压在一段时间的平均值，而不是输入电压的瞬间值，因此它的抗干扰能力强，但是转换速度慢，双重积分型A/D转换器在工业上应用也比较广泛。
uchar xdata *ad_adr;
//定义指向通道的指针
uchar i=0;
void main(void)
{
IT0=1;
//初始化
EX0=1;
EA=1;
i=0; ad_adr=&IN0; *ad_adr=i; for (;;) {;}
//第十一页，共25页。
第十三页，共25页。
三．D/A转换器与单处机的连接
1．数据线的连接
D/A转换器与单片机的数据线的连接主要考虑两个问题：一是位数，当高于8位的D/A转换器与8位数据总线的MCS-51单片机接口时，MCS-51单片机的数据必须分时输出，这时必须考虑数据分时传送的格式和输出电压的“毛刺”问题；二是D/A 转换器有无输入锁存器的问题，当D/A转换器内部没有输入锁存器时，必须在单片机与D/A转换器之间增设锁存器或I/O接口。

单片机原理及应用电子课件第9章单片机系统的工程设计

系统设计中的硬件选择
学习如何选择合适的硬件组件以构建单片机系统，包括处理器、存储器、电源和外设。
系统设计中的软件编程
探索单片机系统中的软件编程，了解如何使用编程语言来实现各种功能和任务。
单片机系统的时钟源设计
深入研究单片机系统中时钟源的重要性，包括时钟的类型、频率和稳定性的选择。
时钟源设计的原理和应用
单片机原理及应用电子课件第 9章单片机系统的工程设计
从单片机系统的概述开始，到硬件选择、软件编程、时钟源设计、电源设计和选型，以及液晶显示器、按键技术、采样与信号处理、存储器技术、外部中断、串口通信、模拟信号采集与处理的应用。
单片机系统的概述
了解单片机系统的基本概念、结构和应用领域，以及为什么它在电子设计中如此重要。
外部中断技术及应用
探讨外部中断技术在单片机系统中的应用，以及如何使用外部中断实现响应事件和处理中断。
软件定时器的实现
学习如何在单片机系统中实现软件定时器，以进行时间控制和事件调度。
串口通信技术及其应用
了解串口通信技术的基本概念和原理，在单片机系统中实现与外部设备的数据交换和通信。
单片机与网络的通信
ADC与DAC的原理和应用
深入了解ADC和DAC的工作原理、类型和应用场景，以及如何在单片机系统中使用它们。
存储器技术及应用
学习存储器技术的基础知识，包括RAM、ROM、EEPROM和Flash存储器的特点和应用。
Flash存储器技术的实现与优化
介绍Flash存储器的工作原理和实现方式，以及如何优化Flash存储器在单片机系统中的应用。
LCD液晶显示器在单片机系统中的应用
探索液晶显示器在单片机系统中的广泛应用，以及如何通过单片机控制和驱动液晶显示器。

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3
9.1 单片机与DAC0832的接口由于应用场合和控制对象不同，单片机输出控制可以分为
以下几类：模拟量控制、开关量控制、电机控制等。单片机开关量控制在第4章已经介绍，电机控制将在第12章介绍，本章介绍模拟量的控制输出，采用D/A转换设计来实现。
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9.1.1 D/A转换器概述
D/A转换器性能各异，品种很多。在选购和使用时，首先要了解DAC分类，考虑DAC输入数字量的位数、输入码型、输出模拟量的形式、与单片机的接口形式等，然后进一步了解 DAC主要性能指标以及与单片机的接口设计。
1．DAC0832的特性（1）DAC0832是8位DAC，当满量程输出5V时，分辨率为 19.6mV。（2）输出模拟量为电流。（3）建立时间为1us。
11
（4）单一电源供电，VCC输入电压范围为+5V～+15V；低功耗，功耗为20mW。（5）可工作在直通输入、单缓冲输入或双缓冲输入。 2．DAC0832内部结构 DAC0832数字输入端具有两级输入数据寄存器，能直接与 80C51单片机连接，实现双缓冲、单缓冲或直通方式输入接口，它的内部结构如图9-1所示。
GND
WR2
DI3
XFER
DI2
DI4
DI1
DI5
DI0
DI6
VREF
DI7
RFB
IOUT2
GND
IOUT1
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
DAC0832
图9-2 DAC0832的引脚
14
（1）数字量输入引脚 DI0～DI7：8位数字量输入端，接单片机输出数字量。（2）控制引脚 ① ILE：数据输入锁存允许控制线，高电平有效。 ② CS ：片选信号输入线，低电平有效。 ③WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲有效。 ④WR2：DAC寄存器写选通输入线，负脉冲有效。 ⑤XFER ：数据传送控制信号输入线，低电平有效。
2．D/A转换器的主要性能指标
（1）分辨率（Resolution）分辨率指DAC输入单位数字量引起的最小输出模拟增量，定义为输出满刻度值与2n-1之比（n为DAC的二进制位数），习惯上用输入数字量的二进制位数n表示，n越大，DAC输出对输入变化的敏感程度越高，分辨率越高。也可以用最小输出电压（最低有效位1即1LSB对应的输出电压）与最大输出
在单片机测控系统中，由于单片机只能处理数字量，对于非电量如温度、压力、流量、速度等非电物理量，必须经传感器先转换成模拟电信号（电压或电流），然后再将模拟电信号转换成数字量后，送单片机处理。实现模数转化的器件称为ADC（A/D转换器）。单片机实现控制算法处理后，常常需要对执行机构进行输出控制，数字量需要转换为模拟量输出。实现数模转换的器件称为DAC（D/A转换器）。本章介绍典型的ADC、DAC芯片与80C51单片机的接口设计。
DAC0832是美国National Semiconductor公司生产的一种电流型8位DAC，该系列产品包括DAC0830、DAC0831、 DAC0832，管脚完全兼容，均为20脚双插直列式封装。 DAC1208和DAC1230系列均为美国National Semiconductor公司的12位分辨率产品。
图9-1 DAC0832内部结构
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3．DAC0832的引脚 DAC0832采用双列直插式封装，有20只引脚，如图9-2所
示。其中，与单片机连接的有8位数字线和5只控制引脚，与外设连接的为3只输出引脚，还有4只与电源相关。各引脚功能如下。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
CS

VCC
WR1 ILE(BY1/BY2)
1．D/A转换的分类 D/A转换器从输入数字量的位数分，主要有8位、10位、
12位和16位等；从输入的码型分，主要有二进制和BCD码；从D/A转换器与单片机的接口形式分，主要有并行接口和串行接口，其中，串行接口多采用SPI；从输出模拟量形式分
主要有电流输出和电压输出，其中，电压输出型又有单极性和双极性，电流输出型的DAC在输出端加一个运算放大器构成I-V转换电路，可转换为电压输出；从与单片机的输入接口分，有带输入锁存的和不带输入锁存的。
建立时间是指描述DAC转换速度的参数，即从输入数字量到输出模拟量（终值误差±1/2LSB）时所需时间。电流输出型
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DAC转换时间较短，电压输出时需加I-V变换，建立时间稍长。DAC建立时间较快的可在1us以下。（4）线性度
线性度（Linearity）指DAC的实际转换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差。（5）偏移量误差
6
电压即满量程之比，用符号1LSB表示。例如8位DAC，满量程输出5V，分辨率为5V/（28-1） =5V/255 = 19.6mV，1LSB =0.0039。选用DAC时，主要根据DAC分辨率的需要选择位数。（2）转换精度（Conversion Accuracy）
转换精度是指满量程时，DAC实际模拟输出值和理论值的接近程度。如满量程10V 输出9.99~10.01V，则精度为10mV。（3）建立时间
第9章 80C51单片机与DAC、ADC 接口芯片的设计
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9.1 单片机与DAC0832的接口 9.1.1 D/A转换器概述 9.1.2 单片机与8位DAC0832的接口 9.1.3 单片机与DAC0832接口的应用设计 9.2 单片机与ADC0809的接口 9.2.1 A/D转换器概述 9.2.2 与8位逐次比较型ADCADC0809的接口 9.2.3 单片机控制ADC0809的输入采集设计 9.3 单片机与串行ADC0832的接口
DAC一般只有片选信号，无地址线。一般需要将单片机地址线通过全译码或部分译码后，控制DAC片选信号，也可由单片机某一位I/O线来控制DAC片选信号。
（3）控制线的连接 DAC有片选信号、写信号和启动转换信号等控制信号
，可以由单片机的I/O线或译码器提供。
9.1.2 80C51与8位DAC0832的接口设计
偏移量误差（Offset Error）指输入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值。
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3．单处机与DAC的连接（1）数据线的连接
DAC与单片机数据线连接要考虑两个问题：一是DAC位数，当高于8位的DAC与8位数据总线80C51单片机连接时，单片机数据线需要分时输出；二是DAC有无输入锁存器的问题，若 DAC内部无输入锁存器时，必须增设锁存器或I/O接口。（2）地址线的连接