四路输出D/A转换器DAC8420及其应用

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
1 DAC8420的主要特点 DAC8420是AD公司生产的四路输出12位DAC。该DAC具有高速串行接口,而且功耗很低,能广泛应用于伺服系统控制、过程自动化控制及ATE中。其主要特点如下: ●可选择单极或双极模式; ●复位后,输出置0或置中间值; ●电源选择广泛,单+5V~%26;#177;15V均可; ●采用16脚PDIP、CERDIP或SOIC封装。 2 DAC8420的引脚功能 DAC8420的引脚排列如图1所示,各引脚功能及使用说明如下: VDD:正电源,范围为+5V~+15V; VSS:负电源,范围为0~15V; GND:数字地。 CLK:系统串行时钟输入,逻辑上与CS信号相或。在时钟上升沿,由SDI输入的串行数据将进入DAC内部的串/并转换寄存器。 CLR:异步清除,低有效。可用于将内部寄存器A到D置0或者置为中间值(具体由CLSEL决定)。但数据在转换寄存器时不受该控制信号的影响。 CLSEL:该端为低时,CLR将寄存器A到D置0;为高时,CLR将其置为中间值; CS:片选信号,低有效。与CLK信号相或。 LD:异步DAC寄存器载入控制,低有效。在LD的下降沿,串行输入寄存器里面的数据将移到寄存器A~D。当LD为低时,输入数据必须保持稳定。 SDI:串行数据输入。在输入的16位数据中,头两位A1、A2用于选择寄存器A~D,后12位D11~D0是具体数值,输入的数据先进入DAC内部的串/并转换寄存器。注意,当CS为高时,该数据无效。具体的数据输入格式如下: 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 D0 VREFHI:参考电压高值端,取值范围是VDD-2.5V~VREFLO+2.5V; VREFLO:参考电压低值端,当输入为0时,输出为VREFLO,取值范围为VSS~VREFHI-2.5V。 VOUTA~VOUTD:电压输出端。 图2 3 多路输出D/A转换电路 DAC8420能广泛应用于各种伺服控制和工业过程控制系统中,特别是在目前日益先进的智能化仪表中(如总线仪表、转换器等),其应用将更加广泛。 图2是采用Motorola公司的16位微处理器MC68HC912作为主控芯片,通过DAC8420对CPU输出的数字信号进行模数和V/I转换的接口电路。 由于本设计要求输出4~20mA电流,而DAC的电压输出范围选在1~5V,故参考电压的选择分别是:VREFLO=0VREFHI=+5V。REF02用于提供+5V基准电压。由于DAC的输出范围是VREFHI~VREFLO,因此,DAC输出的最小值需利用软件来进行校正,以便充分发挥软件优势,降低硬件成本。 图3 由于MC68HC912的串行通信接口(SCI)可以方便的与DAC接口,因此,DAC和MC68HC912之间采用光电隔离来实现数模隔离。 MC68HC912向DAC写数据时,先将CS信号置0,并将LD信号置1,然后由MOSI引脚将符合DAC8420格式的数据分为两个字节输出。当数据输出完毕以后,再将LD置0,并在LD的下降沿将数据移入寄存器A~D,最后将LD置1、CS置1,以完成一次转换。图3是DAC8420的数据载入时序。

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