第五章 过程输入输出通道技术汇总

连接特点：外接反馈电阻Ro和电位器Rp。

☆ 双极性电压输出电路如下图所示。

特点：比单极性输出增加一个运算放大器。

改变基准电压极性，就可以得到四个象限的乘积输出。 ±VREF * (±数字码)＝±Uo。

? 电流输出方式

目的：获得标准直流输出信号0～10mA或4～20mA。 工作过程见下图所示：

量程选择：

0～10mA直流电流 或 4～20mA直流电流

4） 接口电路

8位D/A 与CPU连接方式有三种：用锁存器连接、用可编程并行口8255连接、直接连接。

为使CPU能向D/A转换器传送数据，必须在两者之间设置接口电路。接口电路的功能是进行地址译码、产生片选信号或写信号。如果D/A转换器芯片内部无输入寄存器，则要外加寄存器。因此，D/A转换器与CPU的连接方式可有三种：直接连接、用可编程并行接口8255连接、用锁存器连接。具体采用哪种方法，应根据各种D/A转换器的结构形式以及系统的要求进行选择。下面以直接连接方式为例介绍D/A转换器与CPU的接口。

图5-10所示的接口电路是由8位D/A转换芯片DAC0832、运算放大器、地址译码电路等组成。其中DAC0832工作在单缓冲方式下，即当CS信号有效时，对由数据线D0～D7送来的数据直接进行D/A转换，当IOW变高时，则此数据便被锁存在输入寄存器中，因此D/A转换的输出电压V0也保持不变。

DAC0832将输入的数字量转换成差动的电流输出（IOUT1和IOUT2），为了使其能变成电压输出，所以又经过运算放大器A，将形成单极性电压输出0～+5V（VREF为-5V 时）或0～+10V（VREF为-10V时）。若要形成负电压输出，则VREF需接正的基准电压。为了保证输出电流的线性度，两个电流输出端IOUT1和IOUT2的电位应尽可能地接近0电位，只有这样，将数字量转换后得到的输出电流才会通过内部的反馈电阻Rfb （=15kΩ）流到放大器的输出端，否则，运算放大器两个输入端微小的电位差将导致很大的线性误差。

利用单片机和D/A转换芯片接口电路可以作为波形发生器来使用。例如可输出方波，矩形波，锯齿波和三角波等。 输出连续方波程序： ORG 0000H

AJMP START ORG 0100H

START: MOV DPTR,#0FEFFH ; 置DAC0832的地址 LP: MOV A,#0FFH ; 设定高电平

MOVX @DPTR,A ; 启动D/A转换，输

出高电平

LCALL DELAY ; 延时显示高电平 MOV A,#00H ; 设定低电平

MOVX @DPTR,A ; 启动D/A转换，输出低电平

LCALL DELAY ; 延时显示低电平 SJMP LP ; 连续输出方波 DELAY: MOV R3,#11 ; 延时子程序 D1: NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R3,D1 RET END

8051 DAC0832

WR WR1 WR2 P2.7 XFER CS P0.0 P0.7 D0VCC ILE VREF AGND DGND Rfb +5V -5V D7 IOUT1 IOUT2 - +A U0