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 。
◆利用独立型仿真器开发
RS-232C 仿真器
仿真头 目标系统
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◆利用非独立型仿真器开发
RS-232C 仿真器
仿真头 目标系统
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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。
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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
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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。
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◆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
15
9.2.2 地址锁存器芯片
1. 锁存器74LS373
74LS373的结构及引脚
04:17
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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。
04:17
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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。
04:17
18
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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
04:17
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04:17
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
27
3
26
4 ADC0809 25
5
24
6
23
7
22
8
21
9
20
10
19
11
18
12
17
13
16
14
15
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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8
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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7
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
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
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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
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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。
4
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
13
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
7
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
1
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。
8
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
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。
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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。
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WR2
DI3
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DI2
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VREF
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IOUT2
GND
IOUT1
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DAC0832
图9-2 DAC0832的引脚
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（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
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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