并行输入D/A芯片DAC0832接口技术
（一）DAC0832概述
1.DAC0832特性
DAC0832是以CMOS工艺制造的8位并行输入DAC，由于其片内有输入数据寄存器，故可以直接与单片机接口。其价格低廉、接口简单，在单片机控制系统中广泛应用。DAC0832以电流形式输出，当需要转换为电压输出时，可外接运算放大器。属于该系列的芯片还有DAC0830、DAC0831，它们可以相互代换。DAC0832主要特性有如下几点：
（1）分辨率8位。
（2）电流建立时间1μs。
（3）数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式。
（4）输出电流线性度可在满量程下调节。
（5）逻辑电平输入与TTL电平兼容。
（6）单一电源供电（+5～+15V）。
（7）低功耗，约为200m W。
（8）可与所有单片机或微处理器直接接口，需要时亦可不与微处理器连接而直接使用。
2.DAC0832的引脚功能
DAC0832的引脚如图7-34（a）所示。
（1）D7～D0：8位数字量数据输入线。
（2）ILE：数据锁存允许信号，高电平有效。
（3）
输入寄存器选择信号，低电平有效。
（4）
输入寄存器的“写”选通信号，低电平有效。
（5）
数据转移控制信号线，低电平有效。
（6）
DAC寄存器的“写”选通信号，低电平有效。
（7）RFB：内部反馈电阻对外引脚，用以输入来自片外运算放大器的反馈信号。
（8）VREF：基准电压（可为-10～+10V），基准电压决定了DAC输出电压的范围。
（9）IOUT1和IOUT2：电流输出线。DAC0832属电流输出型，两输出电流之和为常数。当要得到与输入数字量成正比的电压输出时，可把此两引脚输出的电流信号转换成电压形式。
（10）VCC：工作电源，在+5～+10V之间。
（11）DGND：数字地。
（12）AGND：模拟地。
D/A转换芯片输入是数字量，输出是模拟量。模拟信号很容易受到电源和数字信号等干扰而引起波动。为提高输出的稳定性和减少误差，模拟信号部分必须采用高精度基准电源VREF和独立的地线，一般把数字地和模拟地分开。模拟地是模拟信号及基准电源的参考地；其余信号的参考地，包括工作电源、数据、地址、控制等数字逻辑地都是数字地。
图7-34 DAC0832结构
3.DAC0832的内部结构
DAC0832的内部逻辑结构如图7-34（b）所示。DAC0832主要由两个8位寄存器（8位输入寄存器和8位DAC寄存器）和一个8位D/A转换器组成。使用两个寄存器的好处是可使DAC转换输出前一个数据的同时，将下一个数据传送到8位输入寄存器，以提高数/模转换的速度。在一些场合（例如
绘图仪的单片微机控制），能够使多个数模转换器分时输入数据之后，同时输出模拟电压。
图7-34（b）中，
输入寄存器的输出随输入变化；
时，数据锁存在寄存器中，不再随数据总线上的数据变化而变化。欲使
则8位输入寄存器将输入数据锁存。
欲使
应同时为低，这时，8位DAC寄存器的输出随寄存器的输入变化。
则输入寄存器的信息锁存在DAC寄存器中。图7-34（b）中的RFB是片内电阻，为外部运算放大器提供反馈电阻，用以提供适当的输出电压；VREF端由外部电路提供-10～+10V的参考电源；IOUT1与IOUT2是两个电流输出端。
欲将数字量D7～D0转换为模拟量，只要使
DAC寄存器为不锁存状态，而ILE=1，
端接负脉冲信号，即可完成一次转换；或者
端接负脉冲信号，可达到同样目的。
4.DAC0832输出量转换电路
在D/A芯片中，有许多芯片输出量是电流，而实际应用中常常需要的是模拟电压。DAC0832为电流输出型D/A转换器，要获得模拟电压输出时，通常通过运算放大器进行变换。图7-35（a）是反相电压输出电路，输出电压VOUT=-iR；图7-35（b）是同相电压输出电路，输出电压VOUT=iR（1+R2/R1），增益可调。
图7-35 D/A转换输出电路
在过程控制应用中，有时对控制量的输出要求是单极性的，在给定值时，若要求的偏差不改变控制量的极性，这时可采用单极_输出电路。图7-36为DAC0832和运放组成的单极性D/A转换电路。图中，
均接地，8位DAC0832芯片内的8位DAC寄存器处于跟随状态，其输出随输入的变化而变化。ILE恒接高电平，则输入信号由
端接负脉冲信号，即可完成一次转换。当基准电压VREF为+5V时，输出电压VOUT的范围是0～5V；当基准电压VREF为+10V时，输出电压VOUT的范围是0～10V。
图7-36 单极性输出D/A转换电路
在随动系统中，例如对马达的控制，由偏差所产生的控制量不仅大小有所不同，而且控制量的极性也会不同，这时要求D/A转换器有双极性输出。图7-37是D/A芯片双极性输出电路。通过运放A2将单向输出变为双向输出。由VREF为A2运放提供一个偏移电流，该电流方向应与A1运放输出电流方向相反，且选择R4=R3=2R2。使得由VREF引入的偏移电流恰为A1运放输出电流的1/2。因而A2运放输出将在A1运放输出的基础上产生位移。双极性输出电压与VREF及A1运放输出VOUT1的关系是：-VOUT=2VOUT1+VREF。图7-37中，当输入数字量从00H～FFH变化时，对应的模拟电压VOUT的输出范围是-5～+5V。
图7-37 双极性输出D/A转换电路
（二）DAC0832与89C51单片机接口
DAC0832系列转换器与MCS-51系列单片机有3种基本的接口方法，即直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。三种方式中，直通方式最便捷，但容易受到干扰；而后两种方式都具有缓冲功能，抗干扰能力强，其中双缓冲方式可用于多路转换通道的同步转换控制。
从图7-34（b）DAC0832功能框图可以看出，数据输入通道由输入寄存器和DAC寄存器构成两级数据输入锁存，由3个门电路组成控制逻辑，产生
信号，分别对两个寄存器进行控制。当
时，数据进入锁存器被锁存；当
时，锁存器的输出跟随输入变化而变化。这样，在使用时便可根据需要，设置
时，对数据输入采用双缓冲方式；当
采用的是单缓冲方式；当
时，采用的是直通方式。
1.直通式工作方式应用
图7-38为直通式工作方式的连接方法。输入到DAC0832的D7～D0数据不经控制直达8位DAC。
图7-38 DAC0832直通式电压输出电路
_结合图7-34（b）DAC0832的功能框图，ILE接高电平，
则使得两个寄存器为不锁存状态，即直通方式，数据线上的数据字节直通DAC转换并输出。
2.单缓冲工作方式应用
实际应用中，如果只有一路模拟量输出或几路模拟量不需要同时输出的场合，应采用单缓冲方式。在这种方式下，DAC0832的两个输入寄存器中有一个（多数为DAC寄存器）处于直通方式，而另一个处于受控的锁存方式。如图7-39所示，ILE接+5V，片选信号
都连到地址线P2.7。这样，输入寄存器和DAC寄存器的地址都是7FFFH。
连接，CPU对DAC0832执行一次“写”操作，把一个数据直接写入DAC寄存器，DAC0832的输出模拟信号随之发生变化。此方式下，
受制于同一组外部信号。当执行“写”命令时，DAC0832相应的控制信号时序如图7-40所示。
图7-39 一路D/A输出连线图（单路模拟量输出）
图7-40 DAC0832时序图
下面几个程序将在运放输出端VOUT产生程控波形。
（1）产生连续方波的程序。参考程序如下：
（2）产生连续梯形波的程序。参考程序如下：
3.双缓冲工作方式应用
对于多路D/A转换接口，要求同步进行D/A输出时，必须采用双缓冲同步方式。在这种方式下，输入寄存器和DAC寄存器都工作在锁存状态，分别由单片机进行控制。通过指令把要转换的数字量送至第一级输入寄存器后，锁存数据；然后再通过指令使
有效，将数据锁存到第二级DAC寄存器并送至D/A转换器。也可在不同时刻分别把要转换的数据存入不同的D/A转换芯片的输入寄存器中，然后再用同一条指令发出
控制信号，让多个芯片同步进行D/A转换。
如图7-41所示是一个两路同步输出的D/A转换接口电路（略去模拟电压输出电路）。单片机的口线P2.5控制第一片DAC0832的输入锁存器，则DAC0832（1）的地址为DFFFH；口线P2.6控制第二片DAC0832的输入锁存器，则DAC0832（2）的地址为BFFFH；口线P2.7同时控制二片DAC0832的第二级DAC寄存器，则地址为7FFFH。在执行MOVX输出指令时，CPU自动输出
控制信号。
执行以下几条指令后，就能完成两路D/A的同步转换输出。
图7-41 DAC0832的双缓冲同步方式接口电路