第7章 DA转换器的应用
数电电子第7章 数模(DA)和模数(AD)转换
28
D7
27
D1
21
D0
20 )
VREF R 210
9
i0
Di
2i
VREF R 210
D
模拟输出电流（流入运算放大 器虚地）与10位二进制数的数 值（即数字量）成正比，实现 了数字/模拟电流的转换
式中Ｄ为输入二进制数的数值。
接入运算放大器后，则可 将数字量转换为模拟电压，运放 的输出电压：
（二）集成D/A转换器的结构及分类
各种类型的集成DAC器件多由参考电压源，电阻网络和电子开关三个 基本部分组成。
按电阻网络的结构不同，可将DAC分成T形R-2R电阻网络DAC、倒T 形R-2R电阻网络DAC及权电阻求和网络DAC等几类。由于权电阻求和网 络中电阻值离散性太大，精度不易提高，因此在集成DAC中很少采用。T 形R-2R电阻网络DAC、倒T形R-2R电阻网络DAC中只有两种阻值的电阻， 因此最适用于集成工艺，集成DAC普遍采用这种电路结构。倒T形R-2R电 阻网络DAC在集成芯片中比T形R-2R网络DAC应用更广泛。
（二）集成Ａ/Ｄ转换器的主要参数 1．分辨率 其含义与DAC的分辨率一样，通 常也可用位数来表示，位数越多，分辨率（有时 也称分辨力）也越高。
2．量化编码电路
用数字量来表示采样信号时，必须把它转化成某个最 小数量单位的整数倍，这个转化过程叫量化，所规定的最 小数量单位叫作量化单位，用Ｓ表示。
将量化的数值用二进制代码表示，称为编码。这个二 进制代码便是Ａ/Ｄ转换器的输出信号。
量化的方法一般有两种形式：
1）舍尾取整法
2）四舍五入法
用舍尾取整法量化时，最大量化误差为1S，用四舍五 入法量化时，最大量化误差为S/2。所以，绝大多数ADC 集成电路均采用四舍五入量化方式。
(完整版)AD、DA转换原理数模、模数转换
模拟量：
uo＝K(D3×23＋D2×22＋D1×21＋D0×20)10
uo＝K(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10
(K为比例系数)
2020/4/8
3
组成D/A转换器的基本指导思想：将数字量按 权展开相加，即得到与数字量成正比的模拟量。
n位D/A转换器方框图
D/A转换器的种类很多,主要有： 权电阻网络DAC、 T形电阻网络DAC 倒T形电阻网络DAC、 权电流DAC
2020/4/8
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权电阻型D/A转换器
模拟开关， 受Di控制
输入代码，为1时，模拟开关上拨；
2020/4/8
为0时，模拟开关下拨。
求和放大 器
权电阻
网络
5
运算放大器总的输入电流为
I
n1
Ii
i0
n1
i0
UR 2n1 R
Di 2i
UR 2n1 R
n1
Di 2i
i0
运算放大器的输出电压为
U
Rf
I
RfUR 2n1 R
n 1
Di 2i
i0
若Rf=1/2R，代入上式后则得
U
RfUR 2n1 R
n1
Di 2i
i0
UR 2n
n1
Di 2i
i0
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6
当D=Dn-1…D0=0时 U=0
当D=Dn-1…D0=11…1时， 最大输出电压
Um
2n 1 2n UR
因而U的变化范围是
2n 1 0 ~ 2n UR
1
数/模和模/数转换
2020/4/8
典型数字控制系统框图
2
D/A转换
《计算机控制技术》习题答案
《计算机控制技术》（机械工业出版社范立南、李雪飞）习题参考答案第1章1．填空题(1) 闭环控制系统，开环控制系统(2) 实时数据采集，实时决策控制，实时控制输出(3) 计算机，生产过程(4) 模拟量输入通道，数字量输入通道，模拟量输出通道，数字量输出通道(5) 系统软件，应用软件2．选择题(1) A (2) B (3) C (4) A (5) B3．简答题(1) 将闭环自动控制系统中的模拟控制器和和比较环节用计算机来代替，再加上A/D转换器、D/A转换器等器件，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图所示。
计算机控制系统由计算机（通常称为工业控制机）和生产过程两大部分组成。
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。
生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。
(2)操作指导控制系统：其优点是控制过程简单，且安全可靠。
适用于控制规律不是很清楚的系统，或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。
其缺点是它是开环控制结构，需要人工操作，速度不能太快，控制的回路也不能太多，不能充分发挥计算机的作用。
直接数字控制系统：设计灵活方便，经济可靠。
能有效地实现较复杂的控制，如串级控制、自适应控制等。
监督计算机控制系统：它不仅可以进行给定值的控制，还可以进行顺序控制、最优控制、自适应控制等。
其中SCC+模拟调节器的控制系统，特别适合老企业的技术改造，既用上了原有的模拟调节器，又可以实现最佳给定值控制。
SCC+DDC的控制系统，更接近于生产实际，系统简单，使用灵活，但是其缺点是数学模型的建立比较困难。
集散控制系统：又称分布式控制系统，具有通用性强、系统组态灵活，控制功能完善、数据处理方便，显示操作集中，调试方便，运行安全可靠，提高生产自动化水平和管理水平，提高劳动生产率等优点。
缺点是系统比较复杂。
计算机集成制造系统：既能完成直接面向过程的控制和优化任务，还能完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理的任务。
AD7520
2019/8/11
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2. 应用举例 （组成锯齿波发生器）
图7-5 AD7520组成的锯齿波发生器
图7-5 AD7520组成 的锯齿波发生器
1 分辨率 ＝ 2n 1
位数越多，能够分辨的最小输出电压变化量就
越小，分辨率就越高。也可用位数n来表示分辨率。
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2. 转换速度
D/A转换器从输入数字量到转换成稳定的模拟 输出电压所需要的时间称为转换速度。
不同的DAC其转换速度也是不相同的，一般约 在几微秒到几十微秒的范围内。
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第7章 数/模和模/数转换
典型数字控制系统框图
2019/8/11
5
7.1 D/A转换
7.1.1 D/A转换基本原理
数/模转换就是将数字量转换成与它成正 比的模拟量。
数字量： (D3D2D1D0)2＝(D3×23＋D2×22＋D1×21＋D0×20)10 (1101) 2 ＝(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10
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10位二进制加法计数器从全 “0”加到全“1”，电路的模拟输 出电压uo由0V增加到最大值。
如果计数脉冲不断，则可在
电路的输出端得到周期性的锯齿 波。
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作业题
7-4 7-5
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5. 温度系数
在输入不变的情况下，输出模拟电压随温度变化 而变化的量，称为DAC的温度系数。
一般用满刻度的百分数表示温度每升高一度输 出电压变化的值。
第7章数字音频处理技术
数字音频处理技术第7章7.1基本概念■声音概念■声音频率分布■音质与数据量■数字音频文件的种类7.2获取声音■采样软件简介■转换数字音频■录音7.3处理声音■转换采样频率■GoldWave软件■设定编辑区域■简单编辑■使用剪贴板■合成声音■增加效果■调整固有音量7.4保存声音文件7.1基本概念7.1.1 声音概念●声音定义声音是振动波，具有振幅、周期和频率●声音三要素(1) 音调—(高低)(2) 音强—(强弱)(3) 音色—(特质)●声音的质量简称音质。
音质与频率范围成正比，频率范围越宽音质越好●声音的连续时基性声音具有连续性和过程性，数据前后相关，数据量大，具有实时性声音频率分布次声波人耳可听域超声波<20Hz 20～20,000Hz >20,000Hz女性语音150Hz ～10,000Hz 电话语音200Hz ～3,400Hz 调幅广播(AM)50Hz ～7,000Hz调频广播(FM)20Hz ～15,000Hz 高级音响10Hz ～40,000Hz男性语音100Hz ～9,000Hz 声源种类频带宽度7.1.27.1.3数字化声音●声音采样——声音数字化(模/数转换)声音采样11011100 11001101把声音(模拟量)按照固定时间间隔，转换成有限个数字表示的离散序列●声音重放——声音模拟化(数/模转换)声音重放11011100把数字化声音转换成模拟量，经过音响单元重放出来●设备和软件(1) 声音适配器(声卡) 8bit 、16bit 、… 128bit ￥80.00～3800.00(2) 声卡驱动软件以及各种声音处理软件采样频率Hz数据长度bit数据量／分钟11,02580.66 MB22,0508 1.32 MB44,1008 2.64 MB11,02516 1.32 MB22,05016 2.64 MB44,10016 5.29 MB 音质评价低一般良好中良好优秀音质与数据量●重放频率(模拟量)与采样频率(数字量)的关系重放频率＝采样频率÷2[例] 采样频率为44,100Hz的数字音频信号还原成声音后，为22,050Hz 7.1.4 数字音频的7.1.5.wav●WA VE (W aveform Audio)波形音频文件多媒体系统、音乐光盘制作，记录物理波形，数据量大.cda●CDA (CD A udio)激光音频文件准确记录声波，数据量大，经过采样，生成wav 和mp3音频文件.mid●MIDI (M usical I nstrument D igital I nterface)乐器接口文件用于合成、游戏，记录音符时值、频率、音色特征，数据量小.mp3●mp3 (MPEG 音频压缩标准)压缩音频文件必须经过解压缩，数据量小●文件种类及特点数字音频文件的种类7.2.17.2 获取声音●Easy CD-DA Extractor 软件(2) 硬件环境CPU ：Pentium Ⅱ/ 500MHz 内存：128MBCDROM ：40x (或以上)(3) 软件环境：Windows98 / Me / 2000采样软件简介●软件简介(1) 作用：CD 音乐wav 格式的波形音频文件或mp3压缩音频文件双击“音频处理＼CDtoWA V”文件夹中的CDDA Extractor.exe 文件●安装(2) 插入CD 音乐盘，随后自动列出CD 音轨清单功能菜单CD 音轨清单工具按钮音量调节播放进度调节启动与界面7.2.2(1) 双击快捷图标启动(1) 在CD 音轨清单中单击某个音轨(2) 单击播放按钮聆听该音轨音乐●[说明](1) 聆听结束后，不要改变光标条的位置，以便为转换做准备(2) 聆听过程中，可调整播放的进度和音量(3) 确认音乐后，单击按钮, 停止播放选择音轨7.2.3●[操作步骤](1) 单击按钮(2) 选择音频模式(5) 显示转换过程(4) 单击按钮转换数字音频7.2.4●[操作步骤](6) 稍候片刻转换结束，单击[OK]按钮返回。
PIC单片机的AD和DA技术
§7.3 D/A转换技术
• D/A转换器（数模转换器）是把数字量转换成与之成一
定比例的模拟量的线性电路器件。
• 衡量一个D/A转换器的性能的主要参数有：分辨率、转
换时间、精度和线性度等。
• 主要朝着高精度、高速度、高可靠性和低功耗等方面
发展。
• 按分辨率分有八位、十位、十二位、十四位、十六位
几种；按接口形式分有串行与并行的；按芯片集成组 分有单路、双路、四路、八路。主要的厂家有AD公司、 MAXIM公司、TI公司、Linear Technology公司、 Intersil公司、Xicor公司、Cirrus公司等。
– 转换数据可以在SCLK脉冲串的作用下从DOUT 引脚逐位输出，数据输出的顺序为先高位后低 位。
• 在SCLK的下降沿，DOUT输出数据，在
SCLK的上升沿，数据稳定。
• 在SCLK信号为高电平期间单片机从DOUT引
脚上读数据。需要13个时钟脉冲下降沿来 传送12位数据元和一个导引位。
4 应用实例
• 旁路电容选择
– 推荐最低值是0.1μF. 如果基准的输出阻抗值较高 或是内含纹波等噪声，则紧靠于引脚REF旁安装 一个的旁路电容。
3 MAX187时序
• MAX187的接口时序
3 MAX187时序(续1)
• Max187转换和读数据操作由/CS和SCLK引
脚的数字输入信号控制。
• /CS的下降沿触发转换序列：
• ⑧等待A/D转换完成，读取转换结果
– 当启动A/D转换后，ADCON0<2>会一直保持高 电平，到转换结束自动跳到低电平。通过检测 这一位，判断A/D的转换状态。转换结束后可 以直接读取结果。
例片内RA0通道A/D转换
数模及模数转换器接口71DA转换器
20 8 9 11
2 3
4
1
5
6 VO
19 ILE IOUT2 12
U2
LM741
7
1 2
CS WR1 AGND
3
P27 /WR
17 18
XFER WR2 DGND
10
+12
DAC0832LCJ(20)
(c)
数模及模数转换器接口71DA转换
器
2、
主要应用在多路D/A转换器同步系统中。
DB
VCC
P27 /WR
D 0 VCC D1 D 2 VREF D3 D 4 FB D5 D 6 IOUT1 D7
19 ILE IOUT2
1 2
CS WR1 AGND
17 18
XFER WR2 DGND
DAC0832LCJ(20)
VCC VREF(-5V) -12 20
8
5
1
4
9
11
2
6 VO
3
12
U2
LM741
7
3
+12 10
当WR和2 否则
X均FER为低电平时， =L1E，2此时允许D/A转换， LE2=0，将数据锁存于DAC寄存器中
数模及模数转换器接口71DA转换 器
三、DAC0832管脚功能
引脚功能： D0～D7 数据线 ILE输入锁存允许信号
CS片选信号
U1
7 6 5 4 16 15 14 13
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
图 8-3 D A C 0832 引 脚 图
AGND：模拟地；数模D及模G数N转换D器：接口数71D字A转换地。
器
10AD转换器
uo (V)
d0 输入 d1 uo 或 io
…
dn－1
D/A
输出
7 6 5 4 3 2 1 0
D
000 001 010 011 100 101 110 111
uo Ku (dn 1 2n 1 dn 2 2n 2 d1 21 d0 20 )
《数字电子技术基本教程》
Vi n 2
量化误差 =
如：采样的电 压分别是7/8V （0.875）和 0.9V时，编码 都为111,但前者 无误差，后者 存在误差。
输入 信号 1V 7/8V
二进制 代表的模拟 代码 电压 111 110 7=7/8 （V）
输入 信号 1V
二进制 代表的模拟 代码 电压
111
7=14/15（V） 6=12/15（V） 5=10/15（V） 4= 8/15（V） 3= 6/15（V） 2= 4/15（V） 1= 2/15（V） 0 = 0 (V）
vo RF i
V R i REF (d3 23 d 2 22 d1 21 d 0 20 ) 2 24
缺点：电阻值分散，相差太大
《数字电子技术基本教程》
10.2.2 倒T型电阻网络DAC
电阻网络中的种类少 （仅R和2R两种）
R
不论模拟开关接到运算放大器的 反相输入端（虚地）还是接到地， 也就是不论输入数字信号是1还是0， 各支路的电流不变。
《数字电子技术基本教程》
DAC0832
特点 ① 8位DA转换器 ② COMS工艺 ③ 倒T型电阻网络 ④ 内部有2个数据寄存器 ⑤ 直通、单缓冲、双缓冲三种工作方式
《数字电子技术基本教程》
VCC(+5V) NC GND VEE Io D7 D6 D5 D4 1 2 3 4 5 6 7 8 引脚排列图 DAC0808 16 15 14 13 12 11 10 9 COP VREF(-) VREF(+ ) VCC D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 2.4kΩ 5 13 6 7 8 DAC0808 9 10 11 12 3 14 15 2 4 16 Io RL +VREF(+5V) 2.4kΩ
第7章 模数转换及数模转换
一个完整的微机闭环实时控制系统示意图
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
zhaohw@
2
7.2 传感器
• A/D转换器是将模拟的电信号转换成数字信号。所以将物理量 转换成数字量之前，必须先将物理量转换成电模拟量。传感 器是把非电量的模拟量（如温度、压力、流量等）转换成电 压或电流信号。 • 因此，传感器一般是指能够进行非电量和电量之间转换的敏 感元件。传感器的精度直接影响整个系统的精度，如果传感 器误差较大，则测量电路、放大电路以及A/D转换电路和微机 的处理都会受到影响。 • 物理量的多样性使得传感器的种类繁多，下面对几种常用的 传感器作以简单的介绍。
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
zhaohw@
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1．DAC 0832主要特性 ． 主要特性
• • • • • • • • • • 8位分辨率， 电流型输出， 外接参考电压-10V～+10V， 可采用双缓冲、单缓冲或直接输入三种工作方式， 单电源+5V～+15V， 电流建立时间1µs， R-2R T型解码网络， 线性误差0.2%FS（FS为满量程）， 非线性误差0.4%FS， 数字输入与TTL兼容。
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
zhaohw@
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1．温度传感器 ．
• 热电偶是一种大量使用的温度传感器，它是利用热电势效应 来工作的，室温下的典型输出电压为毫伏数量级。温度测量 范围与热电偶的材料有关，常用的有镍铝-镍硅热电偶和铂铑铂热电偶。热电偶的热电势-温度曲线一般是非线性的，需要 采取措施进行非线性校正。 • 另一种温度传感器为热敏电阻，它是一种半导体新型感温元 件，具有负的电阻温度系数，当温度升高时，其电阻值减小， 在使用热敏电阻作为温度传感器时，将温度的变化反映在电 阻值的变化中，从而改变电压或电流值。
单片机DA转换(一)
单片机DA转换（一）引言概述：单片机DA转换是指通过数字信号与模拟信号之间的转换，将数字信号转换为相应的模拟信号输出。
本文将介绍单片机DA转换的基本原理和相关知识，包括DA转换的作用、工作原理、不同类型的DA转换以及相关应用。
正文：1. DA转换的作用- 将数字信号转换为模拟信号，实现数字系统与模拟系统之间的有效连接。
- 实现对模拟信号的控制和调节，用于控制各种模拟设备，如温度传感器、电机等。
- 提供数字信号与模拟信号之间的接口，用于与外部设备进行数据交换。
2. DA转换的工作原理- 采用采样-量化-编码的过程，将输入的连续模拟信号转换为离散的数字信号。
- 通过数值编码将数字信号转换为相应的模拟量输出。
3. 不同类型的DA转换器- 串行式DA转换器：采用串行输入和并行输出的方式进行转换，适用于低速、低分辨率的应用。
- 并行式DA转换器：采用并行输入和并行输出的方式进行转换，适用于高速、高分辨率的应用。
- PWM式DA转换器：通过调整占空比来实现模拟信号的输出，适用于需要高分辨率和高精度的应用。
4. DA转换器的应用- 电子测量仪器：用于测量和检测各种物理量的仪器，如数字万用表、示波器等。
- 工业自动化控制系统：用于控制和监测生产线上的各种设备和工艺变量。
- 通信系统：用于数字信号的调制和解调，如调制解调器、数字移位寄存器等。
- 音频信号处理：用于数字音频信号的转换和处理，如音频播放器等。
- 机器人技术：用于控制和执行机器人的各种动作和任务。
总结：本文介绍了单片机DA转换的基本原理和相关知识，包括其作用、工作原理、不同类型的DA转换器以及应用范围。
了解和掌握这些知识对于单片机设计和应用具有重要意义，能够帮助我们更好地实现数字信号与模拟信号的转换和控制。
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例1： 利用图示电路，在Vout端产 生锯齿波信号输出。
START：MOV DPTR，#7FFFH ；送DAC0832的地址 MOV A，#00H ；装入待转换的数据 LOOP：MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换 INC A AJMP LOOP
初始化程序进行定时器初值、中断允许等设置。 键盘扫描程序主要对三个按键进行检测，以判断是否要进行频率调整 及波形调整。
频率值修改程序主要进行定时器定时值的加减操作。
方波的输出可以直接在定时溢出中断时，对输出端口取反即可实现。 对正弦波和三角波，为了避免复杂的程序设计算法，设计了正弦波和 三角波的波形数据表，将一个周期的正弦波或三角波平均分解为256个 数据点，在进行波形输出时，将波形数据表中的值依次查出，并送入 DAC0832中进行转换，得到正弦波或三角波。
• 双缓冲方式
14
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7.2.3 DAC0832的输出方式
单极性输出
−5V VREF Rfb
VREF Rfb −5V 10kΩ 10kΩ
双极性输出
DAC0832
IOUT1 IOUT2 − + LM324 Vout
DAC0832
IOUT1 IOUT2 − LM324 + 5kΩ VA − + LM324 Vout
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7.2 8位D/A转换器DAC0832
• •
DAC0832是使用非常普遍的８位D/A转换器，可以直接与单 片机接口。DAC0832以电流形式输出，当需要转换为电压 输出时，可外接运算放大器。 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； 逻辑电平输入与TTL电平兼容； 单一电源供电（＋5V～＋15V）； 低功耗，20mＷ。
P2.5 P0.0~P0.7 P2.7 CS D0~D7 XFER Rfb IOUT1 IOUT2 − + LM324 Vout1
89S51
DAC0832 （1）
WR1 WR2
WR
ILE Vcc +5V P2.6 CS ILE Vcc
D0~D7
XFER WR1 WR2
DAC0832 （2） Rfb
IOUT1 IOUT2 − + LM324 Vout2
Vout1 +5V 10kΩ S1 S2 S3
Vout2 +12V
− +
30pF
LM324
21
12MHz
12V
30pF
九江职业技术学院电气工程系
7.4.3 低频信号发生器的软件设计
• 低频信号发生器由主程序、定时器中断子程序等部分组成。
主程序主要包括初始化程序、键盘扫描程序、及频率值修改程序组 成。
VR 数字量输出 寄存器 电阻解码网络 … 模拟电子开关 放大器 模拟量输出
D/A转换器的基本结构
5
九江职业技术学院电气工程系
7.1.1 D/A转换的工作原理
• D/A转换器的基本原理
-是用电阻解码网络将N位数字量逐位转换成模拟量并求和。
I VREF
I7 I7 R I6 2R 1 I6 R I5 2R 1 I5 R I4 2R 1 I4 R I3 2R 1 I3 R I2 2R 1 I2 R I1 2R 1 I1 R I0 2R 1 I0
• 直通方式
• 单缓冲器方式
将输入锁存器和DAC寄存器的有关控制信号都置为有效状态，当数 字量送到数据输入端时，不经过任何缓冲立即进入D/A转换器进行 转换，这种方式一般不用于单片机控制系统。 将输入锁存器或DAC寄存器的任意一个置于直通方式而另一个受 CPU控制，当数字量送入时只经过一级缓冲就进入D/A转换器进行 转换，这种方式适用于只有一路模拟量输出或有几路模拟量输出但 不要求同步的系统。 是输入锁存器和DAC寄存器分别受CPU控制，数字量的输入锁存和 D/A转换分两步完成。当数字量被写入输入锁存器后并不马上进行 D/A转换，当CPU向DAC寄存器发出有效控制信号时，才将数据送 入DAC寄存器进行A/D转换，这种工作方式适用于多路模拟量同步 输出的场合。
第7章 DA转换器的应用
九江职业技术学院电气工程系
知识与技能目标
• 知识目标：
• 技能目标：
1、掌握D/A转换的基本知识。 2、掌握DAC0832与单片机的硬件连接。 3、掌握D/A转换器的程序设计方法。 1、掌握数模转换芯片的程序调试方法。 2、掌握D/A转换器硬件电路调试方法。
2
九江职业技术学院电气工程系
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九江职业技术学院电气工程系
7.2.1 DAC0832引脚及内部结构
DAC0832由8位输入寄存器 ，8位D / A转换器 及逻辑控 制单元组成。 D / A转换器采用28=256级的倒T型R－2R电阻 译码网络，基准电压Vref, D / A转换器输出为电流，经过一个 外接的运算放大器转换为电压输出。
I 2
I 22
0
0
I 23
0
I 24
0
I 25
0
I 26
0
I 27
0
I 28
0
2R 1 Rfb IO1 IO2
2R
+
VO
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
VO
6
VREF RfbNB n 2 R
九江职业技术学院电气工程系
7.1.1 D/A转换的工作原理
7
九江职业技术学院电气工程系
7.1.1 D/A转换的工作原理
MOVX @DPTR，A MOVX @DPTR，A
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九江职业技术学院电气工程系
7.4.1 工作任务
• 本项目的工作任务是设计一个简易低频信号发生器，
要求能输出0.1~50Hz的正弦波、三角波和方波 信号，其中正弦波和三角波信号可用按键选择输出， 频率可通过加减键调节。
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九江职业技术学院电气工程系
8 位 数 据 寄 存 器
输 入 寄 存 器 LE1
8
DAC 寄 存 器
D/A 转换 电路
VREF
IOUT2
12 IOUT1 11 输出 电流 9 Rfb
LE2
Байду номын сангаас
ILE 19
Rf
&
CS 1 WR1 2 WR2 17
& &
10 DGND 3 AGND
XFER 18
数据传送控制
7.2.2 DAC0832的工作方式
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7.1.2 D/A转换器的性能指标
• 建立时间
从输入数字量到转换为模拟量输出所需的时间，反映 D/A转换器的速度快慢程度，一般电流型D/A转换器比 电压型D/A转换器快。
• 转换精度
在D/A转换器转换范围内，输入数字量对应的模拟量实 际输出值与理论值之间的最大误差，主要包括失调误差、 增益误差和非线性误差等。
• 由于数字量的不连续性，同时D/A转换器进行转
换及单片机输出数据都需要一定的时间，因此输出 的模拟量随时间的变化曲线是呈阶梯状不连续的曲 线。 A
Δt越小输出越光滑，可 以近似认为是连续的。
0 Dt
8
t
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7.1.2 D/A转换器的性能指标
• 分辨率是指输入数字量的最低有效位（LSB）发生
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DAC0832与单片机的接口—双缓冲
例2 利用图示电路实现两路模拟量同步输出。 参考程序如下： MOV DPTR，#0DFFFH；送DAC0832（1）的地址 MOV MOV MOV MOV A，#data1 ；将data1送DAC0832（1）的输入锁存器 DPTR，#0BFFFH；送DAC0832（2）的地址 A，#data2 ；将data2送DAC0832（2）的输入锁存器 ；进行两路数据同步转换输出 DPTR，#7FFFH ；送两片DAC0832的DAC寄存器地址 MOVX @DPTR，A
工作任务
• 本项目的工作任务是设计一个简易低频信号发生器，
要求能输出0.1~50Hz的正弦波、三角波和方波 信号，其中正弦波和三角波信号可用按键选择输出， 频率可通过加减键调节。
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D/A转换器
• 数字量转换成模拟量的过程称为数/模转换（D/A
转换），实现D/A转换的器件叫数/模转换器 （D/A转换器）。
P0.0~P0.7
89S51
P2.7 WR CS
DAC0832
Rfb IOUT1 IOUT2 − + LM324 Vout WR1 XFER WR2
问题：如何实现方波信号输出。
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7.3.2 DAC0832与单片机的接口—双缓冲
允许锁存信号ILE接+5V， 两个写信号和都接到单片 机的写信号线上，数据传 送控制信号都接到单片机 P2.7上，用于控制同步转 换输出，分别接单片机 P2.5和P2.6上，实现输入 锁存控制，DAC0832输入 锁存器的地址分别为 DFFFH和BFFFH， DAC 寄存器具有相同的地址 7FFFH。
低频信号发生器设计与制作
• 由于输出信号的频率较低，可使用单片机作为控制
器产生各种波形，对于方波，可以直接由51单片 机的端口输出，而正弦波和三角波可以由 DAC0832进行转换实现。