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******大学毕业设计（论文）

其他芯片的功能，直到下一个硬件复位为止。

3.2.2 信号处理电路

D/A转换器(DAC0832)引脚及功能介绍[8]：

DAC0832为电压输入、电流输出的R-2R电阻网络型的8位D/A转换器，采用CMOS和薄膜Si-Cr电阻相容工艺制造，温漂低，逻辑电平输入与TTL电平兼容。它可直接与微处理器相连，采用双缓冲寄存器，这样可在输出的同时，采集下一个数字量，以提高转换速度。

DAC0832的内部功能框图如图3-2所示。

8VrefDI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI01314151645678位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器11Iout112Iout2Rfb9RfbLE1ILE19M1LE23AGND20CSWR112M2VCC10WR2XFER1817M3DGNDDAC0832

图3-2 DAC0832的内部功能框图

引脚排列如图3-3所示。

12345678910CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGNDVCCILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7Iout2Iout120191817161514131211DAC0832

图3-3 DAC0832的引脚排列图

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DAC0832的组成：DAC0832主要由3部分组成，第一部分是8位D/A转换器，输出为电流形式；第二部分是两个8位数据锁存器构成双缓冲形式；第三部分是控制逻辑。单片机可利用控制逻辑通过数据总线向输入锁存器存数据，因控制逻辑的连接方式不同，可使D/A转换器的数据输入具有双缓冲、单缓冲和直通3种方式。当WR1、WR2、

XFER及CS接低电平时，ILE接高电平，即不用写信号控制，使两个寄存器处于开通状

态，外部输入数据直通内部8位D/A转换器的数据输入端，这种方式称为直通方式。当

WR2、XFER接低电平，使DAC0832中2个寄存器中的一个处于开通状态，只控制一个寄存器，这种工作方式叫做单缓冲工作方式。当ILE为高电平，CS和WR1为低电平，8位输入寄存器有效，输入数据存入寄存器。当D/A转换时，WR2、XFER为低电平，

LE2使8位D/A寄存器有效，将数据置入D/A寄存器中，进行D/A转换。2个寄存器

均处于受控状态，输入数据要经过2个寄存器缓冲控制后才进入D/A转换器。这种工作方式叫做双缓冲工作方式[9]。

DAC0832管脚定义说明如下：

CS：片选输入端，低电平有效，与ILE共同作用，对WR1信号进行控制。 ILE：输入的锁存信号，高电平有效，当ILE=1且CS和WR1均为低电平时，8位输入寄存器允许输入数据；当ILE=0时，8位输入寄存器锁存数据。

WR1：写信号1，低电平有效，用来将输入数据送入寄存器中；当WR1=1时，输入寄存器的数据被锁定；当CS=0，ILE=1时，在WR1为有效电平的情况下，才能写入数字信号。

WR2：写信号2，低电平有效，与XFER组合，当WR2和XFER均为低电平时，输WR2=1时8位DAC寄存器锁存数据。入寄存器中的8位数据传送给8位DAC寄存器；

XFER：传输控制信号，低电平有效，控制WR1有效。

DI0~DI7：8位数字量输入端，其中DI0为最低位，DI7为最高位。

Iout1：DAC电流输出1端，当DAC寄存器全为1时，输出电流Iout1为最大；当DAC寄存器中全都为0时，输出电流Iout1最小。

Iout2：DAC电流输出2端，输出电流Iout1+Iout2＝常数。

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Rfb：芯片内的反馈电阻引出端，用来作为外接运算放大器的反馈电阻。在构成电压输出DAC时，此端应接运算放大器的输出端。

Vref：参考电压输入端，通过该引脚将外部的高精度电压源与片内的R-2R电阻网络相连，其电压范围为-10~+10V。

VCC：电源电压输入端，电源电压范围为+5~+15V，最佳状态为+15V。 DGND：数字电路接地端。

AGND：模拟电路接地端，通常与DGND相连。

为了将模拟电流转换为模拟电压，需把DAC0832的两个输出端Iout1和Iout2分别接到运算放大器的两个输入端，经过一级运放得到单极性输出电压U1。当需要把输出电压转换为双极性输出时，可由第二级运放对U1及基准电压Vref反相求和，得到双极性输出电压U2。如图3-4所示，电路为8位数字量DI0~DI7经D/A转换器转换为双极性电压输出的电路图[10]。

+5V+5VR1R2ILEDI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0VrefRfbIout2Iout1CSWR1WR2XFERU1R3U2DAC0832

图3-4 D/A转换双极性输出电路图

第一级运放的输出电压为：U1??Vref?R2?R2运放的输出电压为：U2???U1?VrefR1?R3D其中，D为数字量的十进制数。第二级82?? ?D?128Vref 128当R1=R2=2R3时，则U2???2?U1?Vref??DAC0832与AT89S51的连接：

DAC0832是一种典型的8位转换器，内部为双缓冲寄存器即输入寄存器和DAC寄

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存器，WR1和WR2分别为相应两个寄存器的写信号控制端，ILE为输入锁存使能端，高电平有效，CS为片选端，XFER为传输控制端，它和WR2共同控制DAC寄存器的工作状态。DAC0832有两个接地端AGND（模拟信号接地端）和DGND（数字信号接地端），一般情况下，这两个地端均应并联接地。

DAC0832有三种工作方式：直通工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式，在设计中选用单缓冲工作方式。DAC0832的D/A转换电路为倒T型R-2R电阻网络，有Iout1和Iout2两个电流输出端，根据不同的电路组成，该芯片可以有两种输出模式，一种为电流输出模式，这种模式基准电压加在Vref端，由Iout1和Iout2输出的电流经运算放大器相加后输出；另一种为电压输出模式，这种模式基准电压加在Iout1和Iout2之间，模拟电压从Vref端输出。本电路采用后一种模式，其基准电压通过电阻和LM336-5.0精密基准电压源组成的稳压电路提供，其基准电压为5.12V，作为电路设计的程序设计编码基准电压。由于DAC0832为8位转换器，所以采取把5.12V电压等分256份，得出DAC0832每一步进输出的电压值为0.02V。即：5.12V/256=0.02V。

DAC0832与AT89S51的连接图如图3-5所示。

1234567891011121314151617181920P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5(MOSI)P1.6(MISO)P1.7(SCK)RSTP3.0(RXD)P3.1(TXD)P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P3.6(WR)P3.7(RD)XTAL2XTAL1GNDAT89S51VCCP0.0(AD0)P0.1(AD1)P0.2(AD2)P0.3(AD3)P0.4(AD4)P0.5(AD5)P0.6(AD6)P0.7(AD7)EA/VPPALE/PROGPSENP2.7(A15)P2.6(A14)P2.5(A13)P2.4(A12)P2.3(A11)P2.2(A10)P2.1(A9)P2.0(A8)403938373635343332313029282726252423222112345678910CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGNDVCCILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7Iout2Iout1+15V+5V20191817161514131211DAC0832

图3-5 DAC0832与AT89S51的连接图

该电路采用单缓冲模式，电压输出方式。DI0-DI7接单片机对应的P0.0-P0.7，CS和

WR1相连接P2.0，WR2和XFER相连共同接地，ILE接+5V，Iout1接参考电压，Iout2接地，Rfb空置不用，而Vref作为电压输出端接集成放大器[11]。

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