DAC0832转换器

D/A转换器简介

D/A转换器的类型很多。输入数据一般为并行数据，也有串行数据。并行输入的数据有8位、10位、12位等。D/A转换器的直接输出是电流量，若片内有输出放大器，则能输出电压量，并能实现单极性或双极性电压输出。D/A转换器的转换速度较快，一般其电流建立时间为1μs。有些D/A转换器具有其它功能，如能输出多路模拟量、输出工业控制用的标准电流信号。典型的D/A转换器如8位通用型DAC0832、12位的DAC1208、电压输出型的AD558和多路输出型AD7528。

DAC0832外部特性

DAC0832是8位分辨率的D/A转换集成芯片，由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成，外部是20引脚的双列直插式芯片，片内有三态输入缓冲器（可以直接连接CPU的数据总线，使工作方式更加灵活）。因为其转换控制方便、价格低廉等特点，在微机系统中得到广泛应用。

DAC0832管脚定义：

• D0~D7：8位数据输入线
• ILE：数据锁存允许控制输入线，高电平有效
• CS#：片选信号
• WR1#：数据锁存器写选通输入线
• XFER#：数据传输控制信号输入线，低电平有效
• WR2#：DAC寄 存器选通输入线，负脉冲有效
• IOUT1：电流输出端1，一般IOUTI+IOUT2=常数
• IOUT2：电流输出端2
• RFB：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度
• Vcc：接电源
• DGND：接数字地，芯片数字信号接地点
• AGND：接模拟地，芯片模拟信号接地点
• VREF：参考电压输入端，可接正电压，也可接负电压，范围为-10V~+10V。

内部结构和工作方式

DAC0832内部有两个寄存器，能实现三种工作方式。在双缓冲工作方式下，利用输入寄存器暂存数据，给使用带来方便，可以实现多路数字量的同步转换输出。（地是点位零点，但电平的高低是相对而言的，对于负电平来说地就是高电平。一般来说，接地就是低电平。）

• 双缓冲方式：控制选通1和2。
• 单缓冲方式：控制选通1或2，即一个控制选通，另一个接低电平。
• 直通方式：不控制选通1和2，两个直接接低电平。
  
  当ILE高电平，CS低电平， WR1低电平时，数据被所存到第一个8位的锁存器中，LE2的控制引脚分别是WR2HE，XFER，当这两个引脚都为低电平时，数据被所存到DAC寄存器，然后数据被送到8位转换器中被转换。0832是电流型,若需要电压信号,可用运算放大器将电流信号转换成电压信号:
  

电压输出电路的连接

DAC0832以电流形式输出转换结果，得到电压形式需外加I/V转换的电路，常采用运算放大器。下图是DAC0832的电压输出电路。

(a) 单极性输出； (b) 双极性输出

• DAC转化器转换的是数字量来自8位的数据输入引脚D0—D1，这样的DA转化器转换的最小的数字量是0，最大数字量为255,。那么在这个最大量和最小量之间的数字量的转换电流和电压，对于单极性输出电路，输出电压的格式为：Vout=（D/256）×Vref。
• 式中D为输入数字量的十进制值。因为转换结果Iout1接运算放大器的反相端，所以式中有一个负号。若VREF=+5V，D= 0~255 (00H~FFH) 时，Vout=- (0~4.98) V。
• 通过调整运算放大器的调零电位器，可以对D/A芯片进行零点补偿。通过调节外接于反馈回路的电位器RP1,可以调整满量程。

单缓冲方式的电路连接图

把LE2的引脚直接接地了，LE1信号的引脚是可控制的，其中ILE直接接高电平，WR1和CS是可以控制的，输出端有放大器，输出电压信号。

单缓冲方式程序段

利用DAC0832实现D/A变换。0832工作在单缓冲方式，设0832端口地址PORT,待转换数据在DATA单元中，这个芯片不需要初始化，就是将数据送到接口芯片的端口就按照其工作方式开始转换了。
程序段：

MOV AL, DATA
MOV DX, PORT
OUT DX, AL
HLT          ；暂停

双缓冲方式的电路连接图

CS，WR1，ILE这三个引脚控制了第一个寄存器的开关，XFER，WR2这两个引脚控制了第二个寄存器的输入开关，所以这两组开关在这个线路中都是可控的,因此是双缓冲工作方式。

双缓冲方式下工作的时序图

（1）当被转化的数据放到数据线上，片选信号开关打开即CS来一个低脉冲，CPU再给WR1一个低脉冲信号，这两个信号是同时，ILE一直保持高电平，这时数据就被锁存到第一个寄存器中了。WR2和XEFR同时给个低脉冲数据被锁存到第二个寄存器即DAC寄存器，进而被送到转换寄存器转换。

（2）双缓冲工作方式

• 在这种工作方式下，CPU要对0832进行两步写操作:
  ①将数据写人输人寄存器
  ②将输入寄存器的内容写入DAC寄存器。具体过程为:当ILE=1,CS=WR1=0时,待转换的数据被写人输人寄存器；随后，WR1由低变高，数据出现在输人寄存器的输出端。在整个WR1为高电平期间，输人寄存器的输出端将不再随其输人端的变化而变化，从而保证了在数模转换时数据稳定不变。
• 锁存在输入寄存器中的数据此时并不能进人DAC寄存器，只有当XFER=WR2=0时，数据才能写人DAC寄存器，并同时启动变换。双缓冲的工作时序如图8-10所示。其连接方法是: ILE固定接+ 5V，WR1、WR2均接到 IOW,而CS和XFER分别接到两个端口的地址译码信号线，即0832占用两个端口地址。

双缓冲方式程序段

MOV AL DATA
MOV DX, PORT1
OUT DX,AL
MOV DX, PORT2
OUT DX,AL
HLT

DAC0832的应用

DAC0832的应用一:
根据下图的电路连接，编写一个输出锯齿波的程序，周期任意。DC0832工作在单缓冲方式，端口地址为0278H。

题目分析：
正向锯齿波的规律是电压从最小值开始逐渐上升，上升到最大值时立刻跳变为最小值，如此循环(反向锯齿波正好相反，先从最小值跳变为最大值，然后逐渐下降到最小值)。所以只要从0开始往0832输人数据,每次加1,直到最大值FFH,然后再从0开始下一个周期。这个过程循环执行即可在0832输出端得到一个正向锯齿波。以下是产生反向锯齿波的程序段,这里使用了一个技巧,用0减1直接得到最大值FFH,这样在锯齿波的齿
根部可以少做一次判断。

程序设计如下:

      MOV DX, 0278H          ;端口地址送DX
      MOV AL,0               ;初始值送AL
NEXT: OUT DX,AL              ;输出数字量到D/A转换器
      DEC AL                 ;数字量减1
      JMP NEXT               ;循环

DAC0832的应用二：

已知0832输出电压范围为0~5V,现希望输出电压为1-4V,周期任意的正向锯齿波。如何输出正向锯齿波？

题目分析:
考虑到输出波形应能够停止，程序中增加了在有任意键按下时则停止输出的功能。由题知，已知当输出为5V时，输入数字量为最大值255,则1V电压对应的数字量=1X255/5=51=33H，4V电压对应的数字量是4*255/5=204=CCH

程序设计如下:

       MOV  DX， 0278H      ;0832的端口地址送DX
NEXT1: MOV  AL, 33H         ;最低输出电压对应的数字量送AL
NEXT2: OUT  DX, AL          ;输出数字量到0832
       INC  AL              ;数字量加1
       CALL DELAY           ;调用延时子程序
       CMP  AL, OCCH        ;到最大值(输出4V电压)否?
	   JNA  NEXT2			;若没有到最大值继续输出
       MOV  AH, 1			;达到最大输出则判断有无任意键按下
 	   INT  16H				;键盘中断调用
 	   J2   NEXT1			;若无任意键按下则重新开始下一个周期
	   HLT					;有键按下则退出
DELAY  PROC
	   MOV  CX，100			;延时子程序(延时常数可修改)
DELAYI:LOOP DELAY1
	   RET
DELAY  ENDP

DAC0832的应用三：
（1）D/A转换产生一个如图所示踞齿波:

   MOV DX,PORTA
   MOV AL,OFFH
ROTATE: INC AL
   OUT DX,AL
   JMP ROTATE

（2）D/A转换产生一个如图所示踞齿波:

   MOV DX,PORTA
   MOV AL,O0H
ROTATE: DEC AL
   OUT DX,AL
   JMP ROTATE

（3）产生周期性三角波:

	  MOV DX,PORT 
	  MOV AL,OFFH
DON1: INC AL
	  OUT DX,AL
 	  CMP AL,0FFH   ;直接比较是否相等，不相等循环
	  JNZ DON1
DON2: DEC AL
	  OUT DX, AL
	  CMP AL, 0
	  JNZ DON2
	  JMP DON1      ;无条件跳变，产生周期波型