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四路輸出D/A轉換器DAC8420及其應用
１ ＤＡＣ８４２０的主要特點
ＤＡＣ８４２０是ＡＤ公司生產的四路輸出１２位ＤＡＣ。該ＤＡＣ具有高速串行接口，而且功耗很低，能廣泛應用于伺服系統控制、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m.baimashangsha.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：負電源，范圍為０～１５Ｖ；
ＧＮＤ：數字地。
ＣＬＫ：系統串行時鐘輸入，邏輯上與ＣＳ信號相或。在時鐘上升沿，由ＳＤＩ輸入的串行數據將進入ＤＡＣ內部的串／并轉換寄存器。
ＣＬＲ：異步清除，低有效。可用于將內部寄存器Ａ到Ｄ置０或者置為中間值（具體由ＣＬＳＥＬ決定）。但數據在轉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據將移到寄存器Ａ～Ｄ。當ＬＤ為低時，輸入數據必須保持穩定。
ＳＤＩ：串行數據輸入。在輸入的１６位數據中，頭兩位Ａ１、Ａ２用于選擇寄存器Ａ～Ｄ，后１２位Ｄ１１～Ｄ０是具體數值，輸入的數據先進入ＤＡＣ內部的串／并轉換寄存器。注意，當ＣＳ為高時，該數據無效。具體的數據輸入格式如下：
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轉換電路
ＤＡＣ８４２０能廣泛應用于各種伺服控制和工業過程控制系統中，特別是在目前日益先進的智能化儀表中（如總線儀表、轉換器等），其應用將更加廣泛。
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輸出的數字信號進行模數和Ｖ／Ｉ轉換的接口電路。
由于本設計要求輸出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行校正，以便充分發揮軟件優勢，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數模隔離。
ＭＣ６８ＨＣ９１２向ＤＡＣ寫數據時，先將ＣＳ信號置０，并將ＬＤ信號置１，然后由ＭＯＳＩ引腳將符合ＤＡＣ８４２０格式的數據分為兩個字節輸出。當數據輸出完畢以后，再將ＬＤ置０，并在ＬＤ的下降沿將數據移入寄存器Ａ～Ｄ，最后將ＬＤ置１、ＣＳ置１，以完成一次轉換。圖３是ＤＡＣ８４２０的數據載入時序。
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