单片机与D/A转换器接口设计——AT89S51与DAC

"本文档介绍了AT89S51单片机与D/A、A/D转换器的接口设计，重点讲述了D/A转换器的原理、选择要点和技术指标，并提供了相关的接口设计和C51驱动程序设计的基础知识。" 在单片机系统中，D/A（Digital-to-Analog）转换器和A/D（Analog-to-Digital）转换器扮演着关键角色。D/A转换器用于将单片机处理后的数字量转换为模拟信号，而A/D转换器则负责将实际的模拟信号（如温度、压力等）转化为数字量以便于单片机处理。AT89S51单片机是一种广泛应用的微控制器，它在许多测控系统中都需要与这些转换器进行交互。 在11.1章节中，重点讨论了AT89S51与D/A转换器的接口设计。D/A转换器有多种类型，其中8位D/A转换器虽然在高端应用中可能逐渐被更高位数和更快转换速度的型号取代，但在实验室和一些工业控制场景中，由于其成本效益，依然有着广泛的应用。接口设计时，D/A转换器与单片机的连接方式可以是并行接口，也可以是串行接口，如UART、I2C或SPI等，选择哪种接口取决于具体的应用需求和单片机的兼容性。 D/A转换器的选择需要考虑几个关键因素： 1. 输出形式：D/A转换器可以提供电压输出或电流输出。电流输出的D/A转换器可以通过I-V转换电路变为电压输出。 2. 接口形式：并行接口和串行接口（如I2C和SPI）都是常见的连接方式，选择时需匹配单片机的接口能力。 此外，D/A转换器的主要技术指标包括： 1. 分辨率：分辨率定义了输入数字量每变化一个单位时，输出模拟量的变化量，通常以输出满刻度值与2^n的比值表示，其中n是D/A转换器的二进制位数。位数越高，分辨率越高，输出模拟信号的精度也越高。 在实际应用中，理解这些基本概念和指标对于正确地设计和选择适合的D/A转换器至关重要，同时，编写相应的C51驱动程序也是实现单片机与转换器有效通信的关键步骤。通过合理的接口设计和编程，可以确保单片机系统能够准确地输出模拟量，满足各种控制需求。