MCS-51与D/A、A/D转换器接口详解：功能与技术指标

本篇文档主要介绍了MCS-51单片机与D/A转换器（Digital-to-Analog Converter，即模拟量到数字量转换器）和A/D转换器（Analog-to-Digital Converter，即数字量到模拟量转换器）的接口设计。MCS-51单片机中的引脚DI0~DI7作为8位数字信号输入端，用于接收来自传感器或其他数字信号源的输入。片选端CS*用于选择工作寄存器，当CS*=0且ILE（数据锁存允许）为高电平时，输入数据会被锁存到输入寄存器中。WR1*是输入寄存器写选通控制端，用于控制数据写入操作。 XFER*是数据传送控制信号，而WR2*则是DAC寄存器的写选通控制，当XFER*=0且WR2*=0时，输入寄存器的状态会传输到DAC寄存器中。IOUT1是电流输出端，可以将数字量转换为电流输出，数字量全“1”时输出最大，全“0”时输出最小。 D/A转换器的作用是将数字量转换为模拟量，常见的输出形式有电压输出和电流输出，其中电流输出型D/A转换器可能需要额外的I-V转换电路将其转换为电压输出。转换过程中，每个二进制位对应模拟电压的不同比例，分辨率由位数决定，如8位D/A转换器分辨率约为39.1mV，而12位D/A的分辨率则高达2.44mV。建立时间是衡量D/A转换器转换速度的重要参数，它表示从输入变化到输出稳定误差达到半个LSB所需的时间。 对于MCS-51与D/A转换器的接口，如果D/A转换器内部没有锁存器，可能需要外部锁存器配合P1或P2口使用，而内部带锁存器的转换器可以直接连接到P0口。理解这些接口特性和技术指标对于正确设计硬件电路、选择合适的D/A转换器以及确保转换精度至关重要。 此外，A/D转换器的作用是相反的，它将模拟信号转换为数字信号，这对于处理非电物理量如温度、压力等非常有用。选择A/D转换器时，也需要关注其分辨率和转换速度等性能指标。通过合理的硬件设计和接口配置，可以充分利用MCS-51和其他单片机与这些转换器进行高效的数据转换和处理。