DA与AD扩展

第11章 MCS-51与D/A转换器、A/D转换器的接口非电物理量（温度、压力、流量、速度等），须经传感器转换成模拟电信号（电压或电流），必须转换成数字量，才能在单片机中处理。

数字量，也常常需要转换为模拟信号。

A/D转换器（ADC）：模拟量→数字量的器件，D/A转换器（DAC）：数字量→模拟量的器件。

只需合理选用商品化的大规模ADC、DAC芯片，了解引脚及功能以及与单片机的接口设计。

11.1 MCS-51与DAC的接口11.1.1 D/A转换器概述1. 概述输入：数字量，输出：模拟量。

转换过程：送到DAC的各位二进制数按其权的大小转换为相应的模拟分量，再把各模拟分量叠加，其和就是D/A转换的结果。

使用D/A转换器时，要注意区分:* D/A转换器的输出形式;* 内部是否带有锁存器。

(1) 输出形式两种输出形式:电压输出形式与电流输出形式。

电流输出的D/A转换器，如需模拟电压输出，可在其输出端加一个I-V转换电路。

（2）D/A转换器内部是否带有锁存器D/A转换需要一定时间，这段时间内输入端的数字量应稳定，为此应在数字量输入端之前设置锁存器，以提供数据锁存功能。

根据芯片内是否带有锁存器，可分为内部无锁存器的和内部有锁存器的两类。

* 内部无锁存器的D/A转换器可与P1、P2口直接相接（因P1口和P2口的输出有锁存功能）。

但与P0口相接，需增加锁存器。

* 内部带有锁存器的D/A转换器内部不但有锁存器，还包括地址译码电路，有的还有双重或多重的数据缓冲电路，可与MCS-51的P0口直接相接。

2.主要技术指标(1)分辨率输入给DAC的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，通常定义为输出满刻度值与2 n之比。

显然，二进制位数越多，分辨率越高。

例如，若满量程为10V，根据定义则分辨率为10V/2 。

设8位D/A转换，即n=8，分辨率为10V/2 n n=39.1mV，该值占满量程的0.391%，用1LSB表示。

同理：10位D/A：1 LSB=9.77mV=0.1% 满量程12位 D/A：1 LSB=2.44mV=0.024% 满量程根据对DAC分辨率的需要,来选定DAC的位数。

第七章数/模（D/A）和模/数（A/D）转换电路教学目的：1．掌握权电阻D/A转换器和逐次逼近型A/D转换器的工作原理、特点，输入与输出之间的关系2．了解影响精度及速度的因素3．了解D/A转换器典型芯DAC0832的特点及应用。

4. 了解A/D转换器典型芯ADC0809的特点及应用教学重点：倒T型电阻网络D/A转换器的工作原理； A/D转换的一般步骤；逐次逼近型A/D转换器的工作原理。

教学难点：D/A转换器的工作原理；A/D转换器内部电路结构、工作原理教学方法：教学过程采用理论讲解方式。

学时分配：4学时教学内容：D/A转换器及A/D转换器的种类很多，本章介绍常用的权电阻网络D/A转换器，倒T 型电阻网络D/A转换器等几种类型；逐次逼近型A/D转换器，双积分型A/D转换器。

并介绍了D/A转换器和A/D转换器的技术指标及应用。

第一节数/模转换器DAC一、数/模转换器的基本概念把数字信号转换为模拟信号称为数－模转换，简称D/A（Digital to Analog）转换，实现D/A转换的电路称为D/A转换器，或写为DAC（Digital –Analog Converter）。

随着计算机技术的迅猛发展，人类从事的许多工作，从工业生产的过程控制、生物工程到企业管理、办公自动化、家用电器等等各行各业，几乎都要借助于数字计算机来完成。

但是，计算机是一种数字系统，它只能接收、处理和输出数字信号，而数字系统输出的数字量必须还原成相应的模拟量，才能实现对模拟系统的控制。

数－模转换是数字电子技术中非常重要的组成部分。

把模拟信号转换为数字信号称为模－数转换，简称A/D（Analog to Digital）转换；。

实现A/D转换的电路称为A/D转换器，或写为ADC（Analog–Digital Converter）；。

D/A 及A/D转换在自动控制和自动检测等系统中应用非常广泛。

D/A转换器及A/D转换器的种类很多，这里主要介绍常用的权电阻网络D/A转换器，倒T型电阻网络D/A转换器。

AD转换器可采用不同的工作模式，包括单次采样模式、连续采样模式和返馈 式模式。工作模式的选择取决于应用的工作模式可供选择，包括并行输出模式、连续波模式和直流偏置模式。每种模式都有不同的 实现方法和性能特点。
《AD及DA转换》PPT课件
本PPT课件将深入介绍AD及DA转换的原理、分类、工作模式，以及采样率、 量化精度等关键概念。我们还会探讨信号处理技术、硬件实现和电路设计等 重要话题。
什么是AD和DA转换
AD（模数）转换将模拟信号转换为数字信号，DA（数模）转换将数字信号转换为模拟信号。这两种转换器 在许多电子系统中起着关键作用。
AD转换器可根据工作原理和特性进行分类，如逐次逼近型、积分型、双斜率 型和ΔΣ型等。每种类型都有其适用的应用场景和性能特点。
DA转换器的分类
DA转换器可以按照数字信号转换为模拟信号的方法进行分类，如加权电阻型、 串行型、并行型和PDM型等。不同类型的转换器适用于不同的应用需求。
AD转换器的工作模式
AD转换的原理和作用
AD转换器使用采样和量化技术将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。它 在信号处理、通信系统和传感器中都有广泛应用。
DA转换的原理和作用
DA转换器将数字信号转换为模拟信号，使其能够在模拟电路中进行进一步处 理和传输。它在音频、视频和通信等领域中扮演着核心角色。
AD转换器的分类

：控制程序存储器的读操作，在执行指令的取指阶段和从程序存储器中取数据时有效。
：控制数据存储器的写操作，向外部数据存储器或I/O端口中写数据时有效。
单片机系统扩展三总线
A/D 转换器接口
A/D 转换器接口
ADC0809与8031单片机的连接
A/D 转换器接口
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ADC0809的通道地址表
指针运算符
指针
指针运算符 （1）取地址运算符 取地址运算符&是单目运算符，其功能是取变量的地址，例如： i_ptr=&i; //变量i的地址送给指针变量i_ptr,i_ptr=2000 （2）取内容运算符 取内容运算符*是单目运算符，用来表示指针变量所指的单元的内容，在*运算符之后跟的必须是指针变量。 例如： j=*i_ptr; //将i_ptr所指的单元2000的内容10赋给变量j，则j=10
DAC0832 内部结构框图
D/A 转换器接口
D/A 转换器接口
DAC0832各引脚信号说明
D/A 转换器接口
单片机与DAC0832单缓冲连接方式
D/A 转换器接口
单片机与DAC0832单缓冲连接方式产生三角波程序 #include<absacc.h> //绝对地址访问头文件 #include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define DA0832 XBYTE[0x7fff] void delay_1ms(); //延时1ms程序 void main(void) { uchar i; TMOD=0x10; //置定时器1为方式1 while(1) { for(i=0;i<=255;i++; //形成三角波输出值，最大255 { DA0832=i; //D/A转换输出 delay_1ms(); } for(i=255;i>=0;i--) //形成三角波输出值，最大255 { DA0832=i; //D/A转换输出 delay_1ms(); } } }