基于单片机技术的波形发生器采用单片机设计(三)

基于单片机技术的波形发生器采用单片机设计(三) 动递增特征已置位（AI=1），则CPU对传感器RAM的读出并不能清除IRQ，而必须通过给8279写入结束中断/错误方式设置命令才能使IRQ变低。因此，在传感器工作方式中，此命令用来结束传感器RAM的中断请求。 ② 作为特定错误方式的设置命令。在8279已被设定为键盘扫描N键轮回方式以后，如果CPU给8279又写入结束中断/错误方式设置命令（E=1）。则8279的消振周期内，如果发现有多个键被同时按下，则FIFO状态字中的错误特征位S/E将置位。并产生中断请求信号和阻止写入FIFO RAM。 错误特征位S/E在读出FIFO状态字时被读出。而在执行CF=1的清除命令时被复位。 8279的FIFO状态字，主要用于键盘和选通工作方式，以指示FIFO RAM中的字符数和是否有错误发生，其字位意义如下： N Du： Du=1显示无效 S/E： 传感器信号结束/错误特征码 O： O=1出现溢出错误 U： U=1出现不足错误 F： F=1表示FIFO RAM已满 NNN： 为FIFO RAM中的字符数 对FIFO RAM的操作可能出现两种错误：溢出和不足。当FIFO RAM已满时，若其它的键盘数据企图写入FIFO RAM，则出现溢出错误，状态字位“O”被置位。当FIFO RAM已被清空时，若CPU还企图读出，则将会出现“不足”的错误，状态字位“U“被置位。 对于状态字的S/E位，当8279工作在传感器工作方式时，若S/E=1，表示传感器的最后一个传感信号一进入传感器RAM。当8279工作在特殊错误方式时，若S/E=1，表示出现了多键同时下按的错误。 当显示RAM由于“去年各处显示“或”全清“命令尚未完成时，状态字的最高位Du被置位。
3.3  DAC0832的基本介绍及其特点
   3.3.1  DAC0832的基本介绍
 
              DAC的引脚图
               图（3）
 DAC0832为20引脚，采用双列直封装，其引脚如图（3）
  DAC0832是NS公司生产的8位D/A转换器，它采用先进的 CMOS 工艺，因而功耗低、生产漏电流误差小，是目前微机控制系统常用的D/A芯片，可以直接与Z80、8085、8051等微处理器相连着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测领域中，为提高系统的性能指标，对信号的处理无不广泛地采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接收。这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路 — 模数转换器和数模转换器。。
     D/A转换器（DAC）输入的是数字量，经过转换输出的是模拟量。DAC的技术指标很多，如：分辨率，满刻度误差，线性度，绝对精度，相对精度，建立时间，输入/输出特性等。DAC的几个主要技术性能指标：分辨率，建立时间和接口形式。DAC0832为8位D/A转换器。单电源供电，范围为+5V~+15V，基准电压范围为正负10伏。电流的建立时间为10us。CMOS工艺功耗20mw。输入设有两级缓冲锁存器。DAC0832是电流输出型D/A转换器，要得到电压信号，输出端需接运算放大器进行转换。根据数据输入的过程，DAC0832有三种联接方式：二级缓冲器联接方式，单级缓冲器联接方式和直通联接方式。
3.3.2  DAC0832的引脚功能
      DI0~~DI7：位数字输入端，其中DI0为最低位（ LSB ），DI7为最高位（ MSB ）；
      C S ：片选信号输入端（低电平有效），与 ILE 共同作用，对 WR1行控制；
      ILE ：输入寄存器锁存允许信号（高电平有效）。当 ILE ＝ 1 且 ＝ 0 ， WR1＝ 0 时， 8 位输入寄存器允许输入数据；
 WR1 ：输入寄存器写信号（低电平有效）。只有当 ILE ＝ 1 ，且CS＝ 0 ，WR1＝ 0 时，才能对8位输入寄存器的数据进行更新； WR1＝ 1 时，8位输入寄存器的数据被锁定；
 WR2 ： DAC寄存器写信号（低电平有效），与 XFER一道控制将输入寄存器的数据写入 DAC 寄存器。当 WR2＝ 0 和 XFER＝ 0 时，输入寄存器中的数据传送到 DAC 寄存器中；
 Iout1 ：DAC电流输出1端。当输入数字量全都为1时， Iout1为最大值；当输入数字量全都为 0 时， Iout1为最小值（近似为 0 ）；
 Iout1 ：DAC电流输出2端。Iout1＋Iout2＝常数。外接运放时，Iout1接运放的反相输入端， Iout2接运放的同相输入端或模拟地；
 Rfb：反馈信号输入端，为外部运放提供一个反馈电压。Rfb可由芯片内部提供（可将此端直接接运放输出端）或通过外部电阻再接输出端；
 Vref：基准电压输入端，要求是一精密电源，电压范围为－ 10V ～ +10V ；
 Vcc: ：电源电压，一般为 +5V ～ +15V ；
4 硬件系统设计方案
      单片机波形发生器硬件由微机控制电路和功放电路两部分组成，参见图3和图4微机控制电路由89C51，0832，8279，F032等芯片组成。CPU芯片选用89C51，内部含有4K的EPROM用来存储程序和数据库；8279用于支持键盘和LED显示器，键盘用于控制各种波形的相互转换以及调整波形的频率，显示器用来显示当前的工作状态和波形频率大小。D/A转换电路由DAC0832和两个运算放大器F032组成，DAC0832有3种连接方式：第一种是两极缓冲型，既输入数据经过这两极缓冲器后，送D/A转换电路；第二种是单级缓冲型，输入数据经输入寄存器直接送入DAC寄存器，然后送D/A转换电路；第三种是两个缓冲直接相连，输入数据直接送D/A转换电路进行转换。设计制作的波形发生器采用第三种方法，即直接连接方式，WR1，WR2，CS和XFER接地，ILE和Vcc接+5V电源，89C51的数据输出线直接与DAC0832的数字输入端相连。D/A转换电路可采用单级性输出，也可采用双极输出，该设计采用双级性输出，既经过两个运算放大器F032后，输出电压Uout与输入数字量的关系如表1所示。

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