A/D&D/A

芝士就是力量，嗯！

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今日学习目标达成~~学到了挂接到I2C上的另一个设备 PCF8591 (＾－＾)V

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明确几个点：
（1）A/D依靠的是模数转换器 ADC ，D/A依靠的是数模转换器 DAC；
（2）可以把ADC想象成一个米尺，刻度划分规则是：一个n位的ADC表示有2的n次方个刻度；
（3）基准源（基准电压）要保持绝对准确；
（4）分辨率是描述刻度划分的，而不是用来描述准确程度的，分辨率如何计算呢？举例说明：5.10v的电压系统用8位的ADC来测量，那么分辨率就等于5.10/（256-1），也就是0.02v；
（5）ADC精度的描述：INL和DNL，单位都是LSB
（6）转换速率：ADC每秒能进行采样转换的最大次数；
（7）ADC将模拟信号转换为数字信号，DAC将数字信号转换为模拟信号。

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关于PCF8591

先上原理图：

PCF8591是I2C总线上挂的设备，所以使用的也是I2C的通信协议，大家在学习时可以联系一下24C02。
软件编程：
（1）PCF8591的器件地址字节：与24C02相类似，PCF8591也是7位地址，高四位固定是0b1001，低三位是000，那么PCF8591的地址就是01001000，用16进制表示一下就是 0x48 第8位是读写位；
（2）PCF8591的控制字节：这个字节是用来控制PCF8591的功能的

第6位： DA使能位，置1可以产生模拟电压输出功能；
第4.5位： 配置AD输入方式（00表示单端输入，11表示差分输入，我们的51开发板上用的是单端输入）；
第0.1位： 通道选择位，00,01,10,11，表示从 0到3 四个通道选择；
第2位： 自动增量控制位，这里自动增加的是通道数，如读完通道0，就可以直接进入通道1，但是需要注意！！！A/D每次读取的数据并不是当前通道的值，而是上一个通道的值，我们在这里让第二位为0，表明不使用这一功能。
下面是代码：

#define VCC 48//定义电压系统的电压是4.8v
/*读取当前的ADC转换值，chn为ADC的通道号0-3*/
u8 GetADCValue(u8 chn)
{
	u8 val;
	
	I2CStart();
	if(!I2CWrite(0x48<<1))//寻址PCF8591，如未应答，则停止操作并返回0
	{
		I2CStop();
		return 0;
	}
	I2CWrite(0x40 | chn);//写入控制字节，选择转换通道
	I2CStart();
	I2CWrite((0x48<<1) | 0x01);
	I2CReadACK();//先读取一个空字节，提供转换时间
	val = I2CReadNAK();//这里转换完的值只是n个分辨率，即n个刻度
	I2CStop();
	
	val = (val*VCC) / 255;//将读取的数值转换为电压值，val*分辩率
	return val;
}

/*设置DAC输出值，val为设定值*/
void SetDACOut(u8 val)
{
	val = (val*255) / VCC;//将设置的电压值转换为n个刻度，即n个分辨率，这样单片机才能处理
	
	I2CStart();
	if(!I2CWrite(0x48<<1))////寻址PCF8591，如未应答，则停止操作并返回0
	{
		I2CStop();
		return ;//设定温度没有返回值，所以返回空
	}
	I2CWrite(0x40);
	I2CWrite(val);
	I2CStop();
}

几点说明：

1. 关于GetADCValue这个函数：它的功能是将读取到的刻度值转换为电压值，与转换通道有关，我们来看ADC上面从0-3的转换通道分别是怎么连接的：
   通道0：
   
   通道0是在J3这个排针上，对应我们的单片机是 J3上的写着A/D的插针，测试时，只要将这个插针与单片机上的GND或者VCC相连，便可用万用表测出相应的电压值，当然也可以显示到数码管上，只要写出相应的代码就可。
   通道1，3：
   
   通道1是与一个光敏电阻相连接的，改变光敏电阻的光照强度可以得到不同的电压值，建议写一个数码管显示的函数，将电压直观地显示到数码管上。
   通道3是与滑动变阻器Rb2相连接的，同样的转动滑动变阻器，改变阻值，就能得到不同的电压。
   通道2：
   
   通道2是接在一个电压放大器上的。
2. 关于下面这段代码：

	I2CReadACK();//先读取一个空字节，提供转换时间
	val = I2CReadNAK();//这里转换完的值只是n个分辨率，即n个刻度

为什么要先读取一个空字节呢？还记得我们上面强调过A/D每次读取到的数据都是上一个通道的值吗，我们在这里这样处理也是因为这一特点。

DAC的功能说明：
自己定义一个电压值输入到PCF8591内部，也可以说是输入到单片机内部，一个8位的D/A，那么输入200就输出一个2V的电压，这个电压可以用万用表测量D/A和GND两点的电压值得到。