SPI通信与D/A转换器解析：数据传输与性能指标

这篇内容主要讲解了单片机中的数据传输模式以及D/A转换器的相关知识。其中，数据传输模式以SPI通信为例进行了深入探讨，而D/A转换器部分则涉及了其基本原理、性能指标等多个方面。 在数据传输模式部分，提到了SPI（Serial Peripheral Interface）通信。SPI是一种同步串行通信协议，它由主设备控制，可以连接多个从设备。SPI通信的优势在于其硬件接口速度快，可以通过设置和查询寄存器进行操作，同时还可以设置中断，增强了实时性。硬件SPI接口与I/O模拟SPI相比，速度更快，编程更简便，但模拟方式通常需要逐位发送数据，不支持中断。 SPI通信的硬件连接涉及到几个关键寄存器，包括控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器。这些寄存器在AVR微控制器中用于配置SPI的工作模式、波特率、极性和相位等参数，以及读写数据。 接下来的内容转向D/A转换器（Digital-to-Analog Converter）。D/A转换器的基本原理是将数字信号转化为模拟信号，T型电阻网络D/A转换器是一个常见的实现方式，其输出电压与输入的数字量有对应关系。D/A转换器的主要性能指标包括： 1. 分辨率：决定了输入数字量的最小变化所能引起的输出模拟量的变化，例如8位DAC的分辨率为5V/256，12位DAC的分辨率为5V/4096。 2. 线性度：衡量实际转换曲线与理想直线之间的最大偏差，通常以满量程的百分比表示。 3. 绝对精度：表示任何输入数码对应的输出误差最大值，通常应小于1个LSB。 4. 相对精度：与绝对精度相似，但以满量程的百分比表示。 5. 建立时间：输入数字量变化后，输出模拟信号达到稳定所需的时间，不同类型的D/A转换器有不同的速度等级。 D/A转换器的这些性能指标对于选择合适的D/A转换器至关重要，特别是在要求高精度和快速响应的应用中。通过理解这些知识点，我们可以更好地设计和优化单片机系统中的数据传输和模拟信号生成部分。