8位集成DAC芯片及接口方法-单片机应用技术

集成DAC芯片种类繁多，有内部带数据锁存器和不带数据锁存器之分，也有8位、10位和12位之分。其中，8位集成DAC芯片DAC0832是最常用的。

1）8位DAC芯片——DAC0832介绍

（1）DAC0832的主要特性

DAC0832是美国国家半导体公司（National Semiconductor Corporation）研制的一种具有两个输入寄存器的8位DAC，它能直接与MCS-51单片机接口。其主要特性如下

·分辨率为8位；

·电流稳定时间为1微秒；

·可双缓冲、单缓冲或直接数字输入；

·只需在满量程下调整其线性度；

·逻辑电平与TTL兼容；

·单一电源供电（+5～15 V）；

·低功耗，200 mW。

（2）DAC0832的内部结构和引脚功能

DAC0832内部由3部分电路组成，如图7.14所示。“8位输入寄存器”用于存放CPU送来的数字量，使数字量得到缓冲和锁存（由控制）。“8位DAC寄存器”用于存放待转换的数字量（由控制）。“8位D/A转换电路”由8位T型电阻网络和电子开关组成，电子开关受“8位DAC寄存器”输出控制，T型电阻网络能输出和数字量成正比的模拟电流。因此，DAC0832需外接运放才能得到模拟输出电压。

DAC0832为20条引脚双列直播式封装，引脚排列如图7.14所示。各引脚功能为

·DI0～DI7：数据输入线，TTL电平，DI7为最高位；

·：片选信号输入线，低电平有效；

·ILE：数据锁存允许输入线，高电平有效；

·：输入寄存器写选通输入线，负脉冲有效（脉冲宽度应大于0.5 μs）；

·：传送控制输入线，低电平有效；

·：DAC寄存器写选通输入线，负脉冲有效（脉冲宽度应大于0.5 μs）；

·Iout1：输出电流1，当输入数据为全“1”时，Iout1为最大；

·Iout2：输出电流2，当输入数据为全“1”时，Iout2为最小；

Iout1和Iout2两输出电流之和总为一常数；(www.xing528.com)

图7.14　DAC0832的内部结构框图

·Rfb：运算放大器反馈线，常接到运放的输出端；

·VCC：芯片电源电压输入线，其值为+5～+15 V；

·VREF：基准电压输入线，其值为-10～+10 V；

·AGND：模拟地，为模拟信号和基准电源的参考地；

·DGND：数字地，为工作电源地和数字逻辑地。通常，AGND与DCND接在一起。

（3）DAC0832的工作方式

DAC0832利用控制信号可以构成3种不同的工作方式。

①直通方式——=“0”，ILE=“1”，此时数据不经锁存，可以从输入端经两个寄存器直接进入D/A转换器，本方式应用较少。

②单缓冲方式——两个寄存器之一始终处于直通状态，另一个寄存器处于受控状态。

③双缓冲方式——两个寄存器均处于受控状态。这种工作方式适合于多模拟信号同时输出的应用场合。

2）DAC0832与8031的接口及应用

DAC0832和MCS-51的接口可以有3种连接方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式，由于直通方式应用较少，本书重点介绍后两种方式。

（1）DAC0832单缓冲方式接口及应用

此方式适用于一路或多路模拟量非同步输出的应用场合，它与8031的接口电路如图7.15所示。图中，将两级寄存器的控制信号并接，输出数据在控制信号作用下，直接进入DAC寄存器中。CPU对DAC0832执行一次“写”操作，将数据送入D/A转换器，从而完成D/A转换。应用不同的程序可以产生各种不同的输出波形。

图7.15　单缓冲方式下DAC0832和8031的接口电路

（2）DAC0832双缓冲方式接口及应用

8031和DAC0832在双缓冲方式下的连接关系如图7.16所示。图中，两个DAC0832的输入寄存器锁存信号分别由P2.5和P2.3控制，口地址分别为8FFFH和0A7FFH；两个DAC0832的DAC寄存器均由P2.7控制，以实现两路模拟信号同步输出，口地址为2FFFH。工作时，将要输出的X、Y数据分别送入1#和2#DAC0832的输入寄存器，然后通过传送命令，使两个输入寄存器的数据被同时送到两个DAC中转换为模拟输出信号。

图7.16　双缓冲方式下8031和DAC0832的接口电路