9.4.1 8 位并行 D/A 转换器 DAC0832 接口技术 1．DAC0832 的结构原理
（1）DAC0832 的特性。美国国家半导体公司的 DAC0832 芯片是具有两级输入数据寄存 器的 8 位单片 D/A 转换器，它能直接与单片机 89C52 相连接，采用二次缓冲方式，可以在输 出的同时，采集下一个数据，从而提高转换速度，能够在多个转换器同时工作时，实现多通道 D/A 的同步转换输出。
主要的特性参数如下：
分辨率为 8 位。
只需在满量程下调整其线性度。
可与所有的单片机或微处理器直接接口。
电流稳定时间为 1μs。
可双缓冲、单缓冲或直通数据输入。
功耗低，约为 200mW。
逻辑电平输入与 TTL 兼容。
单电源供电（+5V～+15V）。
（2）DAC0832 的引脚及逻辑结构。DAC0832 的引脚如图 9-17（a）所示。其逻辑结构如 图 9-17（b）所示，由 8 位锁存器、8 位 DAC 寄存器和 8 位 D/A 转换器构成。
图 9-17 DAC0832 结构 DAC0832 各引脚的功能说明如下：
D0～D7：数字量数据输入线。
ILE：数据锁存允许信号，高电平有效。
CS ：输入寄存器选择信号，低电平有效。
WR1 ：输入寄存器的“写”选通信号，低电平有效。
WR2 ：DAC 寄存器的“写”选通信号，低电平有效。
XFER ：数据传送信号，低电平有效。
UREF：基准电压输入线。
RFB：反馈信号输入线，芯片内已有反馈电阻。
IOUT1和 IOUT2：电流输出线。IOUT1与 IOUT2的和为常数，DAC 寄存器的内容线性变化。
一般在单极性输出时，IOUT2接地。
UCC：工作电源。
DGND：数字地。AGND：模拟信号地。
D/A 转换芯片输入是数字量，输出为模拟量，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小误差，模拟信号部分必须采用高精度基难电源 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，包括工作电源地、数据、地址、控制等数字逻辑地都是数字地。
2．DAC0832 与单片机的接口
（1）单缓冲器方式接口。若应用系统中只有一路 D/A 转换或虽然是多路转换，但并不要 求同步输出时，则采用单缓冲器方式接口，如图 9-18 所示。
图 9-18 DAC0832 单缓冲方式接口
将 ILE 接+5V，寄存器选择信号 CS 及数据传送信号 XFER 都与地址选择线相连（图中为 P2.7），两级寄存器的写信号都由 89C52 的 WR 端控制。当地址线选通 DAC0832 后，只要输 出控制信号，DAC0832 就能一步完成数字量的输入锁存和 D/A 转换输出。由于 DAC0832 具 有数字量的输入锁存功能，故数字量可以直接从 89C52 的 P0 口送入。
C 语言程序清单：
#include<absacc.h> //头文件声明及端口地址定义
#define DAC0832 XBYTE[0x7FFF]
//在需要模拟量输出时
DAC0832=data1; //data1 为输出模拟量的数字值
汇编语言程序清单：
MOV DPTR,#7FFFH ;地址只需 P2.7 为 0，其余为地址无关位，此处取 1
MOV A,#DATA1 ;待输出模拟量的数字值送 A
MOVX @DPTR,A
（2）双缓冲器同步方式接口。对于多路 D/A 转换接口，要求同步进行 D/A 转换输出时，
必须采用双缓冲器同步方式接法。DAC0832 采用这种接法时，数字量的输入锁存和 D/A 转换 输出是分两步完成的，即 CPU 的数据总线分时地向各路 D/A 转换器输入要转换的数字量并锁 存在各自的输入寄存器中，然后 CPU 对所有的 D/A 转换器发出控制信号，使各个 D/A 转换器 输入寄存器中的数据同时打入 DAC 寄存器，实现同步转换输出。
图 9-19 是一个二路同步输出的 D/A 转换接口电路。89C52 的 P2.5 和 P2.6 分别选择两路 D/A 转换器的输入寄存器，控制输入锁存；P2.7 连到两路 D/A 转换器的 XFER 端控制同步转换输出；
WR 与所有的 WR1 、 WR2 端相连，在执行MOVX 指令时，89C52 自动输出 WR 信号。
图 9-19 DAC0832 双缓冲方式接口 C 语言程序清单：
#include<absacc.h>
#define DAC0832_1 XBYTE[0xDFFF] //第一片 0832 输入寄存器端口地址
#define DAC0832_2 XBYTE[0xBFFF] //第二片 0832 输入寄存器端口地址
#define DAC_ALL XBYTE[0x7FFF] //两路 D/A 转换器同步输出地址 //在需要模拟量同步输出时
DAC0832_1=data1; //data1 为第一片 0832 输出模拟量的数字值 DAC0832_2=data2; //data2 为第二片 0832 输出模拟量的数字值
DAC_ALL=0; //此处 0 没有意义，目的是使 XFER 同时有效
（3）DAC0832 应用——阶梯波的产生。阶梯波是在一定的时间内每隔一段时间输出的幅 值递增一个恒定值。如图 9-20 所示，每隔 1ms 输出增长一个定值，经 10 ms 后循环。用 DAC0832 的单缓冲器方式就可以实现这样的波形。
具体的程序如下：
#include<absacc.h>
#define DAC0832 XBYTE[0x7FFF]
图 9-20 阶梯波波形 void main()
{
unsigned char i;
while(1)
for(i=0;i<10;i++) {
DAC0832=i*n; //n 是为了使波形有一定高度，取值 1～25
delay(1); //延时 1ms
} }
9.4.2 串行输入 D/A 转换器 TLC5615 接口技术
目前数/模转换器从接口上可分为两大类：并行接口数/模转换器和串行接口数/模转换器。
并行接口转换器的引脚多，体积大，占用单片机的口线多；而串行数/模转换器的体积小，占 用单片机的口线少。为减小线路板的面积，减少占用单片机的口线，越来越多地采用串行数/
模转换器，例如 TI 公司的 TLC5615。
1．TLC5615 的结构原理
TLC5615 是具有 3 线串行接口的数/模转换器。其输出为电压型，最大输出电压是基准电 压值的两倍。带有上电复位功能，上电时把 DAC 寄存器复位至全 0。TLC5615 的性价比较高，
市场售价比较低。
（1）TLC5615 的特点。
10 位 CMOS 电压输出。
5V 单电源工作。
与微处理器 3 线串行接口（SPI）。
最大输出电压是基准电压的 2 倍。
输出电压具有和基准电压相同的极性。
建立时间 12.5μs。
内部上电复位。
低功耗，最高为 l.75 mW。
引脚与 MAX515 兼容。
（2）功能方框图。TLC5615 的功能方框图如图 9-21 所示。
图 9-21 TLC5615 功能方框图
（3）引脚排列及功能。TLC5615 的引脚排列见图 9-22。
图 9-22 TLC5615 引脚 引脚功能说明：
DIN：串行数据输入。
SCLK：串行时钟输入。
CS ：芯片选择，低电平有效。
DOUT：用于菊花链（daisy chaining）的串行数据输出。
AGND：模拟地。
REFIN：基准电压输入。
OUT：DAC 模拟电压输出。
UDD。正电源（4.5～5.5V）。
（4）TLC5615 的输入/输出关系。图 9-23 所示的 D/A 输入/输出关系如表 9-5 所列。
图 9-23 TLC5615 与 89C52 接口电路
表 9-5 D/A 转换关系表
数字量输入 模拟量输出
1111 1111 11（00） 2VREFIN×1023/1024
… …
1000 0000 01（00） 2VREFIN×513/1024 1000 0000 00（00） 2VREFIN×512/1024 0111 1111 11（00） 2VREFIN×511/1024
… …
sbit CS=P3^0;
sbit SCLK=P3^1;
sbit DIN=P3^2;
void DAC(unsigned int adata) {
DIN=adata&(1<<i); //按位将数据送入 TLC5616
SCLK=1; //时钟高电平
}
SCLK=0; //时钟低电平
CS=1; //片选高电平，输入的 12 位数据有效
}