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四路輸出D/A轉(zhuǎn)換器DAC8420及其應(yīng)用
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DAC8420是AD公司生產(chǎn)的四路輸出12位DAC。該DAC具有高速串行接口,而且功耗很低,能廣泛應(yīng)用于伺服系統(tǒng)控制、過程自動化控制及ATE中。其主要特點如下:
●可選擇單極或雙極模式;
●復(fù)位后,輸出置0或置中間值;
●電源選擇廣泛,單+5V~±15V均可;(范文先生網(wǎng)m.panasonaic.com收集整理)
●采用16腳PDIP、CERDIP或SOIC封裝。
2 DAC8420的引腳功能
DAC8420的引腳排列如圖1所示,各引腳功能及使用說明如下:
VDD:正電源,范圍為+5V~+15V;
VSS:負(fù)電源,范圍為0~15V;
GND:數(shù)字地。
CLK:系統(tǒng)串行時鐘輸入,邏輯上與CS信號相或。在時鐘上升沿,由SDI輸入的串行數(shù)據(jù)將進(jìn)入DAC內(nèi)部的串/并轉(zhuǎn)換寄存器。
CLR:異步清除,低有效?捎糜趯(nèi)部寄存器A到D置0或者置為中間值(具體由CLSEL決定)。但數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換寄存器時不受該控制信號的影響。
CLSEL:該端為低時,CLR將寄存器A到D置0;為高時,CLR將其置為中間值;
CS:片選信號,低有效。與CLK信號相或。
LD:異步DAC寄存器載入控制,低有效。在LD的下降沿,串行輸入寄存器里面的數(shù)據(jù)將移到寄存器A~D。當(dāng)LD為低時,輸入數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定。
SDI:串行數(shù)據(jù)輸入。在輸入的16位數(shù)據(jù)中,頭兩位A1、A2用于選擇寄存器A~D,后12位D11~D0是具體數(shù)值,輸入的數(shù)據(jù)先進(jìn)入DAC內(nèi)部的串/并轉(zhuǎn)換寄存器。注意,當(dāng)CS為高時,該數(shù)據(jù)無效。具體的數(shù)據(jù)輸入格式如下:
B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 A1 A2 NC NC D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0VREFHI:參考電壓高值端,取值范圍是VDD-2.5V~VREFLO+2.5V;
VREFLO:參考電壓低值端,當(dāng)輸入為0時,輸出為VREFLO,取值范圍為VSS~VREFHI-2.5V。
VOUTA~VOUTD:電壓輸出端。
圖2
3 多路輸出D/A轉(zhuǎn)換電路
DAC8420能廣泛應(yīng)用于各種伺服控制和工業(yè)過程控制系統(tǒng)中,特別是在目前日益先進(jìn)的智能化儀表中(如總線儀表、轉(zhuǎn)換器等),其應(yīng)用將更加廣泛。
圖2是采用Motorola公司的16位微處理器MC68HC912作為主控芯片,通過DAC8420對CPU輸出的數(shù)字信號進(jìn)行模數(shù)和V/I轉(zhuǎn)換的接口電路。
由于本設(shè)計要求輸出4~20mA電流,而DAC的電壓輸出范圍選在1~5V,故參考電壓的選擇分別是:VREFLO=0?VREFHI=+5V。REF02用于提供+5V基準(zhǔn)電壓。由于DAC的輸出范圍是VREFHI~VREFLO,因此,DAC輸出的最小值需利用軟件來進(jìn)行校正,以便充分發(fā)揮軟件優(yōu)勢,降低硬件成本。
圖3
由于MC68HC912的串行通信接口(SCI)可以方便的與DAC接口,因此,DAC和MC68HC912之間采用光電隔離來實現(xiàn)數(shù)模隔離。
MC68HC912向DAC寫數(shù)據(jù)時,先將CS信號置0,并將LD信號置1,然后由MOSI引腳將符合DAC8420格式的數(shù)據(jù)分為兩個字節(jié)輸出。當(dāng)數(shù)據(jù)輸出完畢以后,再將LD置0,并在LD的下降沿將數(shù)據(jù)移入寄存器A~D,最后將LD置1、CS置1,以完成一次轉(zhuǎn)換。圖3是DAC8420的數(shù)據(jù)載入時序。
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