DA与AD转换器及其与单片机接口.pdf

### D/A与A/D转换器及其与单片机接口 #### D/A转换器的基本原理及分类 D/A（数字到模拟）转换器是一种能够将数字信号转换为模拟信号的器件。这种转换通常用于数字系统与模拟系统之间的接口，使得数字处理器能够控制模拟设备或者处理模拟信号。 **T型电阻网络D/A转换器**是一种常见的D/A转换器类型，通过不同的电阻值来实现不同的权重分配，从而将数字信号转换为模拟电压或电流输出。例如，在一个8位的D/A转换器中，如果输入的数字量为`10101010`，那么每个位上的电阻网络会产生相应的电流输出，这些电流通过求和放大器被转换成模拟电压。  其中，`R` 和 `2R` 代表了不同位的权重电阻值，而 `I7` 至 `I0` 代表从最高位到最低位的电流输出。通过调整各个位上的电阻值，可以精确地控制输出电压的大小，使之与输入数字量具有对应关系。 #### D/A转换器的主要性能指标 - **分辨率**：分辨率指的是D/A转换器能够识别的最小输入变化量，通常是LSB（最低有效位）变化所对应的输出电压变化量。例如，对于一个8位D/A转换器来说，如果满量程输出为5V，则分辨率为5V/256=19.5mV；如果是12位D/A转换器，则分辨率为5V/4096=1.22mV。 - **线性度**：线性度指的是实际输出与理想输出之间的最大偏差。通常以相对于满量程的百分比表示，如±1%。 - **绝对精度和相对精度**：绝对精度是指在整个量程范围内，任何输入值所对应的输出值与理论值的最大偏差。相对精度则是指最大偏差相对于满量程的百分比。 - **建立时间**：建立时间是指当输入信号发生满量程变化时，输出信号达到稳定值所需的时间。它是衡量D/A转换器速度的重要指标之一。 #### DAC0832芯片及其与单片机接口 **DAC0832**是一款广泛应用的8位D/A转换器，可以直接与单片机接口，支持电流输出，并可通过外接运放实现电压输出。其主要特性包括8位分辨率、1μs的建立时间和低功耗（20mW）。 - **内部结构及引脚**：DAC0832包含输入锁存器、DAC寄存器和D/A转换器三个主要部分。引脚包括数字输入端DI7~DI0、控制信号ILE、CS、WR1、WR2、XFER以及模拟输出端IOUT1、IOUT2等。 - **单缓冲工作方式**：适用于只有一路模拟量输出的情况，或几路模拟量输出但不要求同步的系统。在此模式下，数据直接写入DAC寄存器并立即转换。 - **双缓冲工作方式**：适用于需要多路D/A同步输出的场合。此时，数据先写入输入锁存器，再由XFER信号将其传输至DAC寄存器进行转换输出。 #### A/D转换器简介 A/D（模拟到数字）转换器与D/A转换器相反，用于将模拟信号转换为数字信号。在单片机系统中，A/D转换器主要用于采集外部环境中的模拟信号，如温度、压力等，并将其转换为数字形式以便于后续处理。 ### 总结 本文详细介绍了D/A转换器的工作原理、主要技术指标以及与单片机的接口方式。通过理解这些内容，可以更好地掌握如何在实际应用中选择合适的D/A转换器以及如何实现其与单片机的有效连接。同时，也简要介绍了A/D转换器的基础知识，为进一步深入学习打下了基础。