【哈爾濱工業大學】《單片機原理》(建議收藏) P31 - 31. 11.2-AT89S51單片機與DA、AD轉換器的接口(2)

上一次講了單片機與DA70832的接口 然後呢 講了一個實際接口例子 然後程序又介紹給大家了 大家尤其要注意的怎麼控制那雙道門 雙道門就是雙道鎖存 下面呢 我們介紹51單片機和12位DA轉換器 它的接口設計 八位分辨率不夠的時候 比如說我們用0832 但往往這分辨率是不夠的 那怎麼辦呢 你就要採用高於八位分辨率的DA 有十位的 十二位的 十四位 十六位的 十二位的就是我們下面要介紹的AD667 十六位的呢 最典型的是AD669 大家注意一個問題啊 我現在介紹這些芯片 典型電路芯片 接口電路芯片 大部分都是AD公司的 AD公司呢 實際上是美國一個生產器件 是世界知名的這些半導體器件的生產公司 就是它的一個公司 那麼它的器件很有名啊 很有名 這裏大家不要侷限於我們教科書上的AD 選用AD公司的 就是AD DAC芯片都選AD公司 你可以選別其他公司的啊 其他公司 根據需要來選啊 好 我們介紹這十二位DA芯片呢 它是一個分辨率爲十二的並行輸入 電壓輸出型的 電壓輸出 建立時間呢 小於三位秒啊 它是雙緩衝輸入 我現在解釋 再來解釋雙緩衝 大家都清楚了吧 兩道門啊 電壓輸出啊 用硬件編程就是改變外邊外面的電路接法 可以呢 正5V輸出 正10V輸出 正負2.5V輸出 正負5V和正負10V輸出啊 裏邊還還有一個高穩定的基準電壓源 這個大家就不用自己外接基準電壓啊 所以它非常方便的可以和四位八位 16位各種微處理器和單片機接口啊 這引腳呢 大家先大概看一下 這引腳呢 一共是28個 我們後面要結合它的具體接口電路 結合它的轉換過程 再詳細介紹它啊 大家先看一下 內部結構這裏大家注意這個問題啊 由於它是12位DA轉換器 單片機和它進行相連的時候 相接口的時候要注意什麼呢 因爲單片機的數據總線是八位 你這八位呢 你一下輸出不了12位 那怎麼辦呢 它這12位DA轉換器做的非常靈活 大家看啊 這是一個四位鎖存器 四位鎖存器 你單片機不要送 不就送給它數字量 讓它輸出電壓和電流嗎 對吧 乘比例的電壓和電流 那怎麼來控制它的數據寫入呢 你看這四個數據線 這四個這四個數據線 大家注意啊 每一個四位鎖存器都有個控制端 大家注意看 A2和CS有效是這四位 A1和CS有效的選的是這四位 A10是這四位 那麼這一共12位鎖存器 單片機把12位數據就給它 數字量給它 然後大家注意 單片機給的數字量鎖存完以後呢 下面還一道DA鎖存器 這是第二道門 那麼當這三個四位鎖存器裏面把單片機送來12位數據都鎖存完了以後 再加這個控制信號 一堆把這12位呢 送到它這個12位DA鎖存器 然後呢 大家注意鎖到這裏以後 它直接就可以加到12位高 全電子網絡上進行轉換 然後呢 大家注意這輸出的是電壓 這裏面經過IV轉換以後呢 輸出的是電壓 也就是說DA轉換器把單片機送來的12位數據量 進行DA轉換 變成電壓輸出 電壓輸出 那麼大家看 這裏面電壓輸出呢 有幾種方式啊 大家看一看有20伏的10伏的 大家注意這個地方啊 這個控制引腳呢 是單片機來對它進行控制 怎麼來進行控制它 你分三次 先把這三四一十二位數據量鎖到第一道門裏 我們把它看作第一道 然後呢 都鎖完以後 你在控制讓這個信號有效呢 一起加到12位DA轉換器鎖到裏面 然後經過它的輸出 直接加到全電子網絡 然後就得到電壓輸出 關鍵在這個控制電路 然後這些都連到單片機的數據線 數據線 好 這就是AD67內部的功能結構礦頭 尤其這幾個鎖存器要引起大家注意 要引起大家注意 好 下面我們看一下基本應用特性啊 它模擬電壓輸出的範圍 可以通過片外引腳的不同連接來得到不同的輸出電壓 單機性的是0-5伏 它輸出0-5伏 輸出0-10伏 雙機性輸出呢 是正負2.5 正負5.5 正負10 所以大家將來設計DA轉換電路的時候呢 這就是一個非常好的設計方案 關鍵看你如果要電壓輸出是單機性的還雙機性的 主要改變外邊的電路連接就可以解法啊 那麼這些良辰輸出 不同良辰輸出 實際上有AD667的1239腳的不同連接來實現啊 這個我們書裏面已經給出表了 大家將來一定要根據應用的要求 應用設計要求來 確定自己的硬件電路連接啊 裏面還有一些其他特性 大家注意它相比其他軟件的 它有熱跟蹤功能 所以它的增移和偏移偏置飄移呢 非常小啊 非常小 另外大家還要注意 這AD667的AD是指AD公司啊 AD公司 世界著名的半導體芯片 集成電路芯片的生產公司啊 好 你怎麼來接連接外部的1239腳呢 你就這個地方都給你介紹了啊 然後呢 這就是輸出電壓的範圍 輸出電壓範圍啊 大家照着接就行了 單極性電壓輸出實際上就給出了電路啊 電路 那麼大家注意看啊 這兩個音角這輸出零到十伏的 也就是單片機送給他12位數字量 從全零到全一 全一的時候呢 就輸出十伏減去一個LSB 這個大家一定要清楚啊 一個LSB 那還要注意這個問題啊 這個地方是模擬地 這個大家概念一定要清楚 他這裏面這個地方實際上是模擬電路啊 IV轉換是模擬電路 實際上這裏還有數字地 大家注意一個單片機系統設計的時候 一定要注意模擬地和模擬地連在一起 數字地和數字數字地連在一起 最後一條線把這兩個地連起來 這是設計這種系統的最基本的原理啊 這是零到十伏單機性輸出 如果有的同學將來設計的時候呢 遇到我需要輸出零到十伏 電路的話 你可以採用這個啊 運行前呢 你這電路連好以後要調零 什麼叫調零呢 你先給他加全零 12位全零 這時候這個模擬電壓輸出端因爲零伏 另外呢 你還可以進行增益 還要進行增益調節 你給他輸入12位全優 然後呢 他的模擬電壓輸出呢 是9.9976伏 這個是多少呢 滿兩層輸出十伏減去一個LSB是9.9976啊 那麼這個靠那裏面的是100歐電位器 就W2 就那個電路的W2來調節啊 所以DA在使用前呢 要進行電路調令和增益調節 這個大家要注意 然後呢 雙極性電壓輸出 將來有同學可能我做一個DA轉換器 單片機控制DA轉換器 有時候輸出的電壓要雙極性的 比如說我們下面給的電路呢 是負伏到正伏的雙極性電壓輸出電路啊 那麼大家看一眼 這個外接電路是這樣 這個是外接電路這樣 那麼這個 這個地方輸出負伏到正伏 負伏正伏 這裏注意啊 剛纔已經又一次提到這模擬地 這個是電源地 真正在實際連接的時候 DA轉換器這個接地和AD轉換器接地很有講究 對於這個DA轉換器接地呢 模擬地一定要和電源地就近把它連好 就近把它連好 好 大家看一看啊 這雙極性輸出在使用前要調節什麼呢 大家看一眼 第一要偏置調節 就是說數量全領的時候 你調那個電路里面的100歐電位器 讓這模擬電壓輸出爲負的5.000伏 然後爭議調節呢 你給它輸入爲全優 這時候調那個電路里面的W2電位器 這時候輸出電壓值呢 因爲最大值是正伏嘛 它應當這個最大值輸入全優的時候 它的輸出應當是4.9976伏 就是最大電壓輸出減去一個LSB 好 要把這些調完以後 這時候DA電路呢 你就可以用了 單片機就往這個DA轉換器呢 給它送數字量 另外呢 大家注意這個AD667好在什麼地方 它片內有基準電壓 基準電壓 我們大家都清楚 在輸入電路前面講 DA轉換器的時候都介紹過基準電壓 對基準電壓要求大家也聽過 現在對我們設計者來說 關鍵是你來做的基準電壓 還是電路片內就有 注意片內就有這個基準電壓源 好 這裏面呢 還有接地和動態電容的接法 這個大家要注意 它片內實際上是把模擬地ATND和電源地呢 分開 分開片內 實際是分開的 目的是爲了什麼呢 減少呢 不必要的信號路徑 就那個路徑當中的一些電流 那好了 大家注意使用DA轉換器的時候 一個電路連接細節 大家不要忘記 就是 電源引腳和模擬地 電源引腳和模擬地這個引腳器之間呢 一定要加確有電容 這個是需要大家注意的 那麼大家注意什麼呢 就是剛纔我說到AD667這個DA轉換器 片內呢 有三個四位的 輸入數據鎖存器 我們把它叫第一道鎖存器 或者叫第一級鎖存器 單片機呢 把這12位數據 大家想想一次送不了 得分兩次往裏送 第二道門是一個12位的DA7鎖存器 也叫第二級鎖存器 爲什麼要採用兩道鎖存器 大家想一想 就是爲了在DA轉換過程當中 由於單片機不能一次輸出12位 只能一次八位一次四位往外輸 那麼在輸的過程當中 沒有第二道這個12位的鎖存器 那麼大家注意輸出端呢 就會模擬輸出電壓 在送數據的過程當中 它直接ADA轉換了 它的輸出的電壓量就會在變化 就會出現毛刺 那麼採用這兩級鎖存器以後 你第一次把三個四位的鎖存器裏面的數據量全送進去以後 這三個四位數據鎖存器裏面都存有 這一共存有這12位數據 然後把它一起送到12位的DAC鎖存器裏面 一通往外輸出 這樣就不會出現剛纔說的那個毛刺現象 毛刺現象 好 那麼四個鎖存器控制 我們大家剛纔看內部電路圖了 實際上由A0到A3 這不是四個鎖存器嗎 A0 A1 A2是控制那三個四位鎖存器的鎖存信號 那麼片選端和A0 A1 A2分別控制那三個四位鎖存器 往裏鎖存數據 片選端和A3共同控制 就他倆控制第二級鎖存器 讓這12位一起往外出 好 下面大家看一下這個表 這個表說明什麼問題呢 就是說 當你片選端有效的時候 片選端有效 他和A0結合在一起 選選通第一四位的那個數據鎖存器 當片選端有效的時候 他和A1共同選通中四位 那麼片選端爲零的時候 他和A1 A2共同選通高四位的 這是第一道鎖存器 12位三個四位 第二道門 大家注意片選端有效的時候 A3是來選把那個12位數據呢 直接一堆那個鎖存器選通啊 把他送到DA直接轉換啊 大家 看一下這接口點錄 這個是 51單片機 這個是AD667 大家注意看啊 AD667 他是12位的數字量輸入 單片機呢 他是八位的數字量輸出輸入 那麼單片機和他相連的時候 大家注意先看怎麼連呢 P0口的第八位先連到DB0到DB7 然後呢 P0大家再看 P0口的第四位呢 同時連到這樣啊 DB8 DB9 DB10 DB11 也就是說 12位數字量 單片機要分兩次送給AD667 那麼大家注意這是一個鎖存器啊 這是一個鎖存器 單片機P0口呢 發出的D8爲D9呢 先發到鎖存器裏鎖存 然後P0口再做數據口 好了 最關鍵的問題 大家注意看片選端的控制 片選端的控制 那麼單片機是靠WR和P27 這兩個引腳 這是個過門來 他倆都爲零的時候 就把這片選端選中了 然後呢 還要注意什麼呢 大家看A10 A11 就是片內的 不有三個四位鎖存器嗎 第一道門 那麼其中的兩個控制信號 你看他用A0 這個信號就是地址的最低那位 共同把它連好了 什麼意思呢 當單片機片選端有效的時候 這倆引腳有效的時候 單片機P0口輸出的要DAE轉換的 低把位數據鎖到中和低 那兩個四位鎖存器裏面 然後大家看啊 這是高四位的鎖存器的控制信號 當片選端有效的話呢 你就把最高的四位 就是通過這四位數據呢 通過P0口送給他 送給他 然後呢 大家注意看A2和這裏面的AD667的A13相連 這個是單片機的地址線和A13相連 並且片選端有效 就把三個四位的鎖存器的輸出 也就是單片機送給DAE轉換器要轉換的數字量 從第二道門鎖到第二道門裏面 第二道門是直接連到後面的什麼呢 是全電子網絡 就是DAE轉換網絡 這樣的話呢 你這個地方就會輸出一個電壓量 輸出一個電壓量 這個接口電路大家看很簡單 所以呢 如果讓你單片機將來擴一個12位DAE轉換器的話 這個就是一個比較好的方案選擇 大家一定要清楚比較好的方案選擇 那麼剩下的問題 接口電路清楚以後 我們看軟件怎麼來編 實際上單片機控制的DAE轉換器就是給它送什麼呢 送數 但是大家注意 它這個送數分兩次送 一次送低把位 再一次送高四位 最後呢 再把第二道門 再把這個信號有效 然後呢 讓12位單片機送給DAE轉換器的數字量 從那三個四位的鎖存器裏面 一起加到DAE轉換的那個網絡上 然後呢 就得到相應的電壓輸出 剩下的問題 我們就來看這個程序怎麼編 大家看啊 單片機把AD667所佔的三個端口地址都看作什麼呢 外部RAM單元的三個單元 看作外部RAM的三個單元 大家知道單片機裏面IO端口的編制呢 和RAM單元的是統一編制的 那剩下問題就簡單了 你就往那端口送數 但是一定要注意它的次序啊 第一次送低把位 第二次送高四位 爲什麼不能一次送呢 因爲單片機P0口就是把位 這是一個12位的 然後呢 第三次把三個四位鎖存器裏的數 通通送到12位鎖存器裏面 直接就DAE轉換就輸出電壓 下面大家看它的要求 假定我要轉換的 送給DAE的低把位數據 在單片機片內的R0單元 高四位數據存到R1單元的D4位 然後呢 這個程序怎麼來編 大家看 20H單元裏的數據送到A 這是把要進行DAE轉換的 低把位數據送到AD667 大家看啊 7FFE就是這個AD667的端口地址 大家注意 爲什麼是7FFE 一會兒我們分析 然後DPTR裏面送上7FFE 最關鍵這條指令 大家看啊 A裏的內容是R0裏面的內容 就是你要進行DAE轉換的 低把位數據 然後把它送到7FFE這個單元去 這個單元實際上就是端口地址 誰的端口地址呢 大家看一看 爲什麼是7FFE 它實際上就是 把要轉換的12位數據裏面的低把位 送到第一級鎖存器裏面的中低四位 7FFE是什麼 大家看這個地址 7FFE是A15 70111 FFFFIE 大家注意這個就是A0 這個就是A0 大家看爲什麼是送到第一級鎖存器裏 看啊 執行MOVX 就剛纔MOVX那條指令的時候 WR是不是有效 寫信號有效吧 WR信號有效 好再往下看 那麼P2.7 大家注意看 P2.7就是A15 它是不是有效 這倆引腳信號都有效 偏引端是不是有效 偏引端有效 那麼大家還要注意 看它發出的最低位的位地址是什麼 是A0這個地方 我把這個地方 A0這個地方是0 大家看0 0的話 它直接連到這個芯片的中四位和低四位的鎖存器 然後大家注意 就把這兩個端都選通了 選通了什麼意思 選中了中四位 低四位的鎖存器 就是把這個鎖存器選通了 這兩個鎖存器 中 這個和這個 P0口輸出的把位數據是低把位 一下就加到這倆鎖存器裏 單片機要給他12位轉換的DA數據 那麼這把位送到這裏 那麼哪個信號有效呢 A0 A1 然後呢 大家還注意偏引端的方牌 WR飛和P2.7那個定調是有效的 所以大家看一下這個電路 結合這個電路看一眼啊 大家看啊 P2.7和WRE執行MOVX指定的時候有效 偏引端這一端有效 A1 A0呢 你發出這個7FE 那個A0最低位爲0 0的話就選中了中低四位的兩個四位 中四位低四位的這個鎖 把這個要DA轉換的數據送到這裏面鎖 存上 好 我要轉換的低把位數據送出去了 那麼最關鍵是執行這條指令 大家看一看執行了這條指令 WRP2.7有效 P2.7是這裏這個7啊 對應的P2.7 E呢 最低位A0 A0有效 A0有效是這個有效啊 是華麗手動器 就是這個A0 大家注意啊 眼睛盯着 看A0有效 直接加到這兩個中四位低四位的手動器上 再往下看這個程序 然後高四位存到21A內部RAM 單片機內部RAM21H的第四位裏面 那麼21H的內容是第四位 送到高四位送到A加7裏面 然後大家注意看啊 再把這個地址 大家注意7FFD送到DPTR裏面 7FFD送到DPTR 然後大家A加7的內容送到DPTR 實際上就寫到7FFD端口 那7FFD是什麼意思 D實際上把這個啊 7FFD就是0111 1111 對吧 那這位爲0的話 對應電路里面的哪一個位呢 對應這個位 那個0正好是這位 正好選中了什麼 A2 AD667 A2的音角 這時候大家注意 高四位 也送到AD667 怎麼送的呢 是通過這個 這四位 然後呢 通過它進去 進到裏面高四位的那種鎖存器 這樣第一道鎖存器裏面的12位要轉換的數據都送到裏面 剩下的再執行下一條指令 大家看啊 下一條指令在這 大家看啊 就這條指令 那高四位已經送到裏面 然後再把7FFD 送到DPTR 這裏面裝的是7FFD A裏的內容就送到DPTR 但是大家注意 這條指令與A的內容沒有關係 實際上是利用這條指令發出一個什麼信號呢 大家注意這條指令一執行 這個地址是多少 7FFB 7FFB是多少呢 1011 就是最低的四位 那實際上是這個信號有效 1011正好是最低四位是它有效 這時候就加到A13這端 然後呢 剛纔那條MOV X指令 它倆又有效 又加到偏前端上 那麼這時候 第二道鎖存器打開了 實際上就是把那四位鎖存器 三個12位數據一起寫到第二道鎖存器裏 然後就疊以轉換 直接轉換了 所以呢 大家注意 第三次呢 執行這條指令 與A裏面的內容沒有關係 大家看一看啊 執行這條指令 我們前面講第一期0832的時候 有的同學也發現了有這麼一條指令 打開第二道門第二道鎖存器 說這A裏面往外送的什麼 實際上A裏的內容沒有關係 要的是什麼 控制信號 要的什麼控制信號呢 P2.7就是剛纔那兩位控制信號 讓它有效 所以大家注意 當寫着啓動第二道鎖存的時候 把三個四位鎖存器鎖到第二道第二級鎖存器的時候 執行這條指令 A裏的內容無關緊要 沒有用 但是呢 執行這條指令的時候 發出的控制信號是有用的 這樣的話呢 第二道門第二道鎖存器 我們展示一下這個門吧 打開了就進行疊以轉換 這樣的話 大家注意由於是單片機是八位的 它擴展一個12位的DA轉換器 單片機一次不能送出12位DA轉換器 只能分兩次 當兩次都送完時候 再把第二道鎖存器打開 一堆轉換 否則就容易出現剛纔我說的那毛刺現象 就電瓶發生了變化 沒等12位一起轉換的時候呢 輸出電瓶就發生變化 這個在實際應用當中是不允許的 這個軟件一定要和那接口電路一一對應 對吧 一一對應 下面大家注意看啊 當我雙極性輸出的時候 大家注意是12位數據 那麼12位數據 當你送的是000的時候 是大家是是負的啊 你比如說正負2.5 這個地方輸出負2.5 這12位數據正好是中間那個數值的時候 那麼是800輸出的電壓爲0 DA轉換器輸出電壓爲0 那麼當你給全FF的時候 就全搖最大的數的時候呢 你輸出的是這個正的最大值 這個是負的裏面的絕對值最大 這是雙極性的輸出輸入的關係 這個大家也要清楚啊 也要清楚啊 這個接口電路比較簡單 比較好設計 控制起來呢 也特別清晰啊 所以呢 這個是一種比較好的單片機並行擴展12位DA的一個典型的接口電路 大家知道在實際應用當中 一般擴12位用的是比較多的 如果它分辨率再不夠 這個AD轉換器就換成14位或者是16位 那麼大家想一想 14位和16位 與51單片機的接口道理都是一樣 編軟件呢 大家注意就注意這個數據是怎麼送給第一道鎖程器 所以這一類的DA轉換器 它都有兩道鎖程器啊 或者叫兩筆鎖程器 目的就是爲了保證最後最終的數據一起送到全電子網絡 通過它輸出啊 一起輸出 避免那個毛刺 這是AD667和 單片機的接口 下面我們看到 51單片機和串行的12位DA轉換器的接口 這個典型的芯片呢 是AD7543 這個也是AD公司的芯片 那麼大家知道 單片機與串行的 它的接口設計是採用串行口 串行口一個最大特點就是連線簡單 連線少簡單 那首先我們先看看AD7543的基本特性 7543是美國AD公司呢 專門爲異步串口設計的12位的 注意這個地方啊 異步串口設計的12位的 廉價的DA轉換器 那麼大家想想 它可以和51單片機的異步串口呢 直接相連啊 直接相連 那麼大家看一下它片內的結構 片內結構 大家把這片的結構看明白就可以了 這個是單片機呢 串口輸出的數據 然後呢 送到這12位的移位計算器裏 然後都送完以後 大家注意這12位數據呢 直接數字量加到DA計算器B 這個是A A加到B 然後大家注意 12位數字量加到B以後 B就直接輸出12位數字量 然後就給這個DA轉換的那個電路 最後呢 它就輸出 大家注意兩路輸出 一腳和二腳呢 就有兩路輸出啊 輸出 當然它倆的核呢 是一個常數 那麼最關鍵的是什麼呢 這個地方是和DA轉換器相連 和那個串口相連 DA轉換器 它是分了兩個寄存器 寄存器A和寄存器B 那麼這樣的話呢 你就需要單片機的串口和它相連 分兩次輸出數據 一次八位 一次四位就可以了 都輸完以後 大家注意12位數據都到A裏面以後 寄存器A 然後才能加到寄存器B 才能加到寄存器B 最後加到這個轉換網絡 然後輸出 這個AD7543和單片機相連的話呢 最大優點是接口非常簡單 大家知道串口相連 兩根線就可以 然後這裏面這些都是控制信號 這些控制 那麼這個呢 是數字D 這個是模擬D 大家注意DA轉換器 AD轉換器實際上它是一個模擬和數字電路的混合體 對吧 所以它的D有兩個 這個D的接法呢 對於我們單片機操控系統來說呢 這個D的接法也非常非常重要 也非常非常重要 這是AD7543 串口的AD7543的片內結構 這是它的引腳圖 這個給大家的引腳圖呢 就是爲了將來設計的時候呢 這又是一種單片機擴展DA的方案 所以這個引腳圖呢 供將來大家設計參考 下面大家看這個接口電路 接口電路 這也是51單片機 AD7543在這兒 那單片機怎麼樣把這12位要轉換的數字量變成模擬量呢 單片機必須把它送給AD7543 那麼RXD 大家注意啊 RXD送給通過這個腳寫到那裏 寫到AD7543裏面的那個寄存器A裏面 那麼誰來控制這個數據串的往外輸出呢 是靠一個時鐘 時鐘是由單片機串口的TXD 大家注意一猜你就會想到 單片機的串口是工作在方式零 工作在方式零 這個是時鐘轉 這個是數據轉 這個輸出的是同步移位時鐘 好 那麼這個是輕零轉 那麼大家看這個接口電路連接起來非常簡單 和前面講的並行連接並行擴展的那個方案比呢 你看連線簡單得多 但是這些數據呢是串的往外送的 串的往外送的啊 然後後面呢 大家注意它實際上這是電流輸出 然後經過IV轉換 最後呢 就得到輸出電壓 那麼這個輸出電壓呢 就跟你單片機送到 這個電源轉換器裏那個寄存器A和B那個數字量呢 成正比啊 這個輸出電壓絕對值的大小 那麼大家注意看一下啊 剛纔那個電路內部結構 你自己分析一下 這四個引腳都已經接地了啊 四個引腳 要把這個這個引腳接地 和前面那個內部框圖呢 把它聯繫在一起 大家看一下前面內部框圖啊 大家要和左側的這些控制 引腳呢 緊密結合在一起啊 緊密結合在一起 好 那麼剛纔SII這個腳呢 這就是串行的數字量輸入 由單片機串行口方式零輸出12位數據 剩下的問題呢 我們看一下 軟件怎麼來編啊 我們設計這個單片機擴展一個串行接口的DAC芯片 那麼關鍵是一部分電路設計 一部分是軟件設計 軟件設計這裏大家要清楚啊 首先就AD7543 你給他的12位數據啊 應當是由高到低 往裏串行數據的 高位在前12位數 高位在前 但是呢 大家注意 你們還記得咱們前面講過的單片機串口方式零吧 他輸出的數據是由低到高 串行口先輸出低位再輸出高位 所以單片機串口方式零 往外送這12位數據的時候 必須重新顛倒一下次序 我們把它叫做重新裝配啊 重新裝配 把低位和高位顛倒一下 這樣呢 才符合AD7543的12位數據是由高到低的 這個規律的 而串口方式零輸出由低到高 所以一定要有一段程序呢 把它進行重新裝配 重新裝配的原理是什麼呢 把高位導成低位 低位導成高位 讓它次序顛倒過來 好 那麼大家注意 下面我們就開始介紹這個串口的驅動程序 這裏假設啊 7543的端口地址是ADDRH 這是一種抽象的先發 那麼 他的端口地址啊 數據緩衝器單元的地址呢 爲 DBUF-H和DBUF-L 就是高四位和低把位 這個數據緩衝器單元地址在哪呢 在單面積片內的RAM裏 你要進行定義轉換的時候 那12位數據 你要分兩次給他 一個數據裝高四位 一個單元裝高四位 一個單元裝低把位 然後呢 把這兩個RAM單元裏的12位數據分兩次送給AD7543 AD7543的端口地址 大家注意 他是一個叫ADDRH 大家把這些前提明確以後呢 下面看程序怎麼來編 這個是AD7543 我們剛纔介紹過的原理圖 就內部框圖 大家看一看啊 MU-A裏面送上DBUF-H 就是高把位數據 存高把位數據的RAM單元裏面的高四位數據 送到A累加器裏面 送到A累加器以後呢 大家注意調用了一個子程序 這個子程序幹嘛呢 重新裝配 因爲這個單偏極力存的數據和 AD7543要轉換的數據呢 它的位的次序不對 它是先低後高 它是先高後低 那麼這塊呢 就重新顛倒一下位的次序 這個是裝配子程序 調用一下 把那位顛倒過來 由高變低 由低變高 然後大家注意看這個地方啊 高四位數據一執行這條指令 這是串引口方式零 我們大家想一想 前面講過的串引口方式零 一執行網發送緩衝器裏寫數的話 串引口方式零就啓動了 啓動了 從網上輸出 那麼這時候大家注意送出去的是高四位數據 已經經過裝配 把那次序顛倒完了 符合AD7543的那個數據位的高低規律 下面再看這個 這個是取低八位數據 把它送到A裏面 然後再把次序顛倒一下 就是調用一下 裝配子程序 然後大家再看這條指令 某A累加器網串口發送緩衝器裏一送出 又啓動了低八位的數據輸出 所以這12位要轉換的數據呢 通過這串口呢 兩次輸出 然後大家注意看 這個是端口地址 端口地址 這個是AD753的端口地址 我們先看把指令看完 把這個端口地址送到DPTR 大家注意 XA裏的內容 實際上A裏的內容並沒起作用 一執行X指令的時候 他就把這裏面的12位數據 把這門打開 就是加載到這個DA寄存器B裏 這裏面已經存有剛纔分兩次送出去的12位數據 然後加載到這裏面 加載到這裏面以後 他的輸出直接就經過DA轉換 那個網絡 叫全聯通網絡 然後就輸出了 輸出在這 所以大家注意 這條指令 大家要正確理解 非常關鍵 他一執行往外送出 A里加器網一個端口地址送出 實際上並沒有把A里加器裏的數送出去起什麼作用 而是要執行這條指令所產生的控制信號 好 大家再看一下這個電路 大家注意 他執行的時候實際上讓他有效 讓他有效 就把寄存器A裏的數據寫到寄存器B裏面 然後大家看啊 裏面內部截圖圖 在這 關鍵是把這裏面已經送進來的12位數據送到B裏面 送到B裏面 這個12位數據就加到DA轉換器上面 進行DA轉換 然後輸出電流 後邊還有一個運放 進行IV轉換 就形成了電壓輸出 對吧 那他和誰稱震比 和這裏面加的12位數字量稱震比 好 那麼這裏又給大家一個方案 單片機怎麼利用本身的E部串口擴展一個12位DA轉換器 那麼這種擴展方法 最大優點是接口電路簡單 就兩條線 一個是往裏送數據 一個是一個移位脈衝 是利用單片機串口的方式連 那麼這個方案也是一個實用方案 所以給大家這兩種方案的目的 就是說單片機怎麼擴展大於八位的 511單片機就是八位的 怎麼擴展大於八位的DA轉換器 另外有並行的有串行的 這種串行擴展是用UART 就是E部串口的方式連 大家還要注意 現在的DA轉換器串行輸入的 還有一種是單片機利用自己的SPI口 就同步串口來擴展 高於八位的DA轉換器 這個大家要注意 這種方案現在用的特別多 但是單片機 511基本的511內核的單片機沒有SPI口 你可以用軟件驅動IO引腳 來模擬同步串口來持續 但是這些內容呢 是我們下一章要講的 這兩種方案講完了 大家注意 一定要把它的基本硬件電路 和軟件解密結合起來 這裏最後一點呢 就是要說一下這個裝配程序 這個裝配程序實際上 我們後邊這個例子呢 就單片機通過串口往外送數據的時候呢 方式連的特點是什麼 低位在前高位在後 但是這個DA轉換器 AD公司這個串行接口的轉換器呢 是高位在前低位在後 所以呢 要進行裝配 換句話說 要把高位低位顛倒一下那個次序 那麼這個程序呢 我就不講了 這個就是已經調試成功的一個裝配製程序 就把那個位呢 顛倒一下就可以了 否則你的DA輸出就不對了 DA輸出就不會了 講到這兒呢 DA轉換器全部講完了 我們DA轉換器這部分 八位的講的是單片機怎麼擴 然後呢 在實際當中 12位用的比較多 我們也給出了兩種方案 我們選的這個器件呢 都AD公司器件 一個是12位的並行的擴展 就單片機12位 AD與12位並行AD轉換器的接口 還有一個呢 單片機通過異步串口方式連擴展串行接口的DA轉換器 這兩種DA轉換器呢 在實際當中的用的比較多 所以這兩個例子呢 也是給大家將來留作單片機擴展DA的一個參考案例 好 我們休息一會兒