1、项目六 测控系统设计任务3 波形发生器设计任务内容 利 用 单 片 机 AT 8 9 C 5 1 作 为 控 制 器,DAC0832作为D/A转换芯片,设计一个锯齿波发生器,输出一个0+5V的递增锯齿波。学习目标1.了解D/A芯片DAC0832的内部结构和转换性能2.掌握D/A转换芯片与单片机的接口设计3.掌握DAC0832的控制程序设计知 识 点知识点一 D/A转换器知识点二 DAC0832的双缓冲结构知识点三 DAC0832与单片机的接口1常见D/A转换器 单片机应用系统中均采用集成芯片形式的D/A转换器。通常这类芯片具有数字输入锁存功能,带有数据存储器和D/A转换控制器,CPU可直接控制
2、数字量的输入和输出,对应的芯片系列有:DAC0830系列、DAC1208系列和DAC1230系列。近期推出的D/A转换芯片不断将外围器件集成到芯片内部,比如:内部带有参考电压源,大多数芯片有输出放大器、可实现模拟电压的单极性或双极性输出。知识点一 D/A转换器2 2D/AD/A转换器转换器DAC0832DAC0832 DAC0832是目前国内用得比较普遍的8位D/A转换器。(1)DAC0832的主要特性 分辨率8位,建立时间1s,功耗20mW;8位数字量输出,即分辨率为8位;与TTL兼容,易于单片机连接;单电源供电,可在+5+15V范围内;内部无参考电压,需外接,范围是-10V+10V;电流输
3、出型,若要获得模拟电压输出,需外接转换电路;数字输入端具有双重锁存功能,可以双缓冲或单缓冲或直通数字输入,实现多通道D/A的同步转换输出。知识点一 D/A转换器DI7DI0:转换数据输入。/CS:片选信号(输入),低电平有效。ILE:数据锁存允许信号(输入),高电平有效。/WR1:第1写信号(输入),低电平有效。知识点一 D/A转换器(2)DAC0832的引脚功能ILE、/WR1两个信号控制输入寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式;当ILE=1和/WR1=0时,为输入寄存器直通方式;当ILE=1和/WR1=1时,为输入寄存器锁存方式。/WR2:第2写信号(输入),低电平有效。/XFER:数据传
4、送控制信号(输入),低电平有效。/WR2、/XFER两个信号控制DAC寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式;当/WR2=0和/XFER=0时,为DAC寄存器直通方式;当/WR2=1和/XFER=0时,为DAC寄存器锁存方式。Iout1:电流输出1。Iout2:电流输出2。Rfb:反馈电阻端。Vref:基准电压,其电压范围-10V+10V。VCC:逻辑电源端,+5V+15V。DGND:数字地。AGND:模拟地。知识点一 D/A转换器 从图中可以看出输入寄存器由ILE、/CS、/WR1 共同选通:ILE为高,/CS、/WR1 同为低时,输入寄存器打开;第二级DAC寄存器由/WR2、/XFER 共同
5、选通,两者同为低时,DAC寄存器打开,并开始进行转换。知识点二 DAC0832的双缓冲结构 DAC0832实现D/A转换有三种方法:直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。通常直通方式用于不采用微机的控制系统中;单缓冲方式通常用于只有一路模拟输出的情况;双缓冲方式常用于多路D/A转换系统,以实现多路模拟信号同步输出的目的。知识点三 DAC0832与单片机的接口 本任务只简单介绍单缓冲方式的连接。所谓单缓冲方式,就是DAC0832的双重缓冲有一级处于直通状态,此时只需要一次写操作就可以打开锁存器,连接方式有两种,如图6.22所示。知识点三 DAC0832与单片机的接口图6.22 DAC0832单缓冲方式连接 (a)(b)图(a)中将两级寄存器的控制端分别接到一起,这样单片机输出的控制信号可同时打开两级缓冲;图(b)中将第二级的控制端、直接接地,即令第二级寄存器处于直通状态,也可实现单缓冲功能。在如图6.22所示的连接下,P2.7=0且/WR=0即可选通DAC0832。设端口地址为7FFFH(由片选P2.7决定),对片外7FFFH地址写数据,即可满足上述两个条件,在芯片输出端得到模拟电流输出。知识点三 DAC0832与单片机的接口任务实施任务实施课后练习课后练习 利用串行DAC转换器TLC5615实现该任务。