2.3.3 DAC0832 D/A转换器芯片及其接口电路

DAC0832是8位分辨率的D/A转换集成芯片，它具有价格低廉、接口简单和转换控制容易等特点。DAC0832是DAC0830系列产品之一。此外，该系列产品还包括DAC0830和DAC0831，它们之间可以相互替换。这类产品由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组成，能和CPU数据总线直接相连，属于中速转换器，大约在1μs内可将一个数字量输入转换成模拟量输出。

1．外部结构特征

采用20引脚双列直插式集成电路芯片，如图2.21所示。

主要参数：分辨率为8位；电流稳定时间为1μs；输出方式为电流输出，与TTL电平兼容；功耗为20mW。

各引脚说明如下。：片选信号输入端，低电平有效。

ILE：数据锁存允许信号输入端，高电平有效。：输入锁存器写选通信号，低电平有效。它作为第一级锁存信号将输入数据锁存到输入锁存器中。必须在CS和ILE均有效时才能起操控作用。

:DAC寄存器写选通信号，低电平有效。它将锁存在输入锁存器中可用的8位数据送到DAC寄存器中进行锁存。此时，传送控制信号XFER必须有效。

：传送控制信号，低电平有效。

D0～D7:8位数据输入端，D7为最高位。

IOUT1、IOUT2：模拟电流输出端，转换结果以一组差动电流（IOUT1, IOUT2）输出。当DAC寄存器中的数字码全为“l”时，IOUT1最大；全为“0”时，IOUT2为0。IOUT1+IOUT2=常数，IOUT1、IOUT2随DAC寄存器的内容线性变化。

RFB：反馈电阻引出端。DAC0830内部已有反馈电阻，所以RFB端可以直接接到外部运算放大器的输出端，这样，相当于将一个反馈电阻接在运算放大器的输入端和输出端之间。

VCC：电源电压输入端，其范围为+5～+15V，以+15V时工作为最佳。

VREF：参考电压输入端。此端可接一个正电压，也可接负电压。范围为-10～+10V。外部标准电压通过VREF与T型电阻网络相连。此电压越稳定，模拟输出精度就越高。

AGND：模拟地。

DGND：数字地。

2．内部结构及原理

DAC0832原理框图如图2.22所示。

工作过程：在输入锁存允许ILE、片选有效时，写选通信号（负脉冲）能将输入数字量D锁入8位输入寄存器。在传送控制有效的条件下，（负脉冲）能将输入寄存器中的数据传送到DAC寄存器。数据送入DAC寄存器后1μs（建立时间）, IOUT1和IOUT2稳定。

一般情况下把和接地（此时DAC寄存器直通）, ILE接+5V，总线上的I/O端口写信号作为，接口地址译码信号作为信号，使DAC0832接为单缓冲形式，数据D写入输入寄存器即可改变其模拟输出。在要求多个D/A同步工作（多个模拟输出同时改变）时，才将DAC0832接为双缓冲。此时，、分别受接口地址译码信号、I/O端口信号驱动。

在实际应用中，通常采用外加运算放大器的方法，把DAC0832的电流输出转换为电压输出。RFB是芯片内部反馈电阻，便于芯片直接与运算放大器相连。

进行转换的两种情况：

① 只要使=0,=0, DAC寄存器为不锁存状态，ILE=1时，=0，就可以完成一次转换。

②=0,=0, ILE=1输入寄存器为不锁存状态，而=0，也可完成转换。

若不锁存，直接转换，则令、、和为0, ILE接高电平，称为DAC0832的直通工作方式。

3．DAC0832输出方式

DAC0832的输出方式分为：电压输出方式和电流输出方式。

（1）电压输出方式

DAC0832的电压输出方式分为单极性电压输出方式和双极性电压输出方式。

单极性电压输出电路如图2.23所示。其连接特点是外接反馈电阻R0和电位器RP。输出电压为

VOUT=-VREFD/2n

双极性电压输出电路如图2.24所示。其特点是比单极性输出增加一个运算放大器。输出电压为

改变基准电压极性，就可以得到4个象限的乘积输出。

±VREF×（±数字码）=±Uo

（2）电流输出方式

目的：获得标准直流输出信号0～10mA或4～20mA。

该方式的电路如图2.25所示。

量程选择：0～10mA直流电流或4～20mA直流电流。

4．接口电路

DAC0832是8位的D/A转换器，可以连接数据总线为8位、16位或更多位的CPU。

当连接8位CPU时，DAC0832的数据线D0～D7可以直接接到CPU的数据总线D0～D7，当连接16位或更多位的CPU时，DAC0832的数据线D0～D7接到CPU数据总线的低8位（D0～D7），为了提高数据总线的驱动能力，D0～D7可经过数据总线驱动器（如74LS244），再接到DAC0832的数据输入端（D0～D7）。

8位D/A转换器与单片机相连时，由于在单片机系统中采用统一编址的方式，寻址时将I/O端口视为外部存储单元，所以，用访问外部存储器的指令

        MOVX  @DPTR, A  或者  MOV  @Ri, A（i=0,1）

即可完成对I/O端口的访问。图2.26为DAC0832单极性输出与单片机的连接电路。在图2.26中，DAC0832为双缓冲D/A芯片，用P2.1控制，用P2.0控制，用信号同时控制和，数字输入信号D7～D0直接与DAC8031的P0.0端口，锁存允许信号ILE接高电平。由图可知，第一级地址为0FDFFH，第二级地址为0FEFFH。要完成图2.26所示的D/A转换，其程序为

        START: MOV    DPTR, #0FDFFH         ；建立D/A转换器地址指针
                MOV     A, #nnH             ；待转换的数字量送A
                MOVX    @DPTR, A            ；输入D/A转换数字量
                INC     DPH                 ；求第二级地址
                MOVX    @DPTR , A           ；完成D/A转换