汽车单片机应用技术 学习情景1： 汽车发动机系统的单片机控制 主讲：向楠.

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1 汽车单片机应用技术 学习情景1： 汽车发动机系统的单片机控制 主讲：向楠

2 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 2.2单片机与D/A器转换接口 1. D/A转换器概述 D/A转换器的基本功能是将一个用二进制表示的数字量转换成相应的模拟量。实现这种转换的基本方法是对应于二进制数的每一位产生一个相应的电压（电流），而这个电压（电流）的大小则正比于相应的二进制位的权。它的主要技术指标有： （1）分辩率。通常用数字量的数位表示，一般为8位，12位，16位等。分辩率10位，表示它可能对满量程的1/210=1/1024的增量作出反应。 （2）输入编码形式。如二进制码，BCD码等。 （3）转换线性。通常给出在一定温度下的最大非线性度，一般为0.01~0.03%。 （4）转换时间。通常为几十纳秒~几微秒。 （5）输出量。有电压输出量或电流输出量。

3 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 2.DAC0832主要特性 DAC0832是采用CMOS工艺制成的双列直插式单片8位D/A转换器。它可直接与AT89C51单片机相连，以电流形式输出；当转换为电压输出时，可外接运算放大器。其主要特性有： （1）输出电流线性度可在满量程下调节。 （2）转换时间为1μs。 （3）数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式。 （4）增益温度补偿为0.02%FS/℃。 （5）每次输入数字为8位二进制数。 （6）功耗20mW。 （7）逻辑电平输入与TTL兼容。 （8）供电电源为单一电源，可在5~15V内。

4 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 3. DAC0832内部结构及外部引脚 DAC0832 D/A转换器，其内部结构由一个数据寄存器、DAC寄存器和D/A转换器三大部分组成。DAC0832内部结构图如2-2所示。 图2-2 DAC0832内部结构图 输入数据寄存器和DAC寄存器用以实现两次缓冲，在ILE管脚为高电平时，这两个寄存器分别受、和、控制。当多芯片同时工作时，可用同步信号实现各模拟量同时输出。DAC0832的外部引脚如图2-3所示。

5 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 各引脚功能简介如下： CS：片选信号，低电平有效。与ILE相配合，可对写信号WR1是否有效起到控制作用。 ILE：允许输入锁存信号，高电平有效，输入寄存器的锁存信号由ILE、CS和WR1的逻辑组合产生。当ILE为高电平，CS为低电平，WR1输入负脉冲时，输入寄存器的锁存信号产生正脉冲。当输入寄存器的锁存信号为高电平时输入线上的信息打入输入锁存器；当输入寄存器的锁存信号为低电平时，输入锁存器的输出不变。 WR1：输入寄存器写信号，低电平有效。当WR1、CS和ILE均有效时，可将数据写入8位输入寄存器。

6 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 WR2：DAC寄存器写信号，低电平有效。当WR2有效时，在XFER传送控制信号作用下，可将锁存在输入寄存器的8位数据送到DAC寄存器。 XFER：数据传送信号，低电平有效。当WR2、XFER均有效时，则在DAC寄存器的锁存信号产生正脉冲，当DAC寄存器的锁存信号为高电平时，DAC寄存器的输出和输入寄存器的状态一致。DAC寄存器锁存信号的负跳变，输入寄存器的内容打入DAC寄存器。 Vref：基准电源输入端，极限电压为±25V。 DI0~DI7： 8位数字量输入端，DI7为最高位，DI0为最低位。 Iout1：DAC的电流输出1，当DAC寄存器各位为1时，输出电流为最大。当DAC寄存器各位为0时，输出电流为0。

7 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 Iout2：DAC的电流输出2，它使Iout1+ Iout2恒为一常数。一般在单极性输出时Iout2接地，在双极性输出时接运放。 Rfb：反馈电阻。在DAC0832芯片内有一个反馈电阻，可用作外部运放的分路反馈电阻。 Vcc：供电电源。 DGND：数字地。 AGND：模拟信号地。两种不同的地最后总接在一起，以便提高干扰能力。 DAC0832与DAC0830、DAC0831这二种芯片引脚和逻辑性能完全兼容，只是精度指标不同。

8 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 4. DAC0832与AT89C51的接口设计 在DAC0832内部有两个寄存器，可以实现直通、单缓冲和双缓冲三种工作方式。 直通方式是指两个寄存器都处于开通状态，即所有有关的控制信号都处于有效状态，输入寄存器和DAC寄存器中的数据随DI0~DI7的变化而变化，也就是说，输入的数据会被直接转换成模拟信号输出。这种方式在微机控制系统中很少采用。 单缓冲器方式即输入寄存器的信号和DAC寄存器的信号同时控制，使一个数据直接写入DAC寄存器。这种方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量不需要同步输出的系统。接口电路可设计为如图2-4所示电路。

9 学习情境 2 汽车发动机系统的单片机控制 图中仅由CS来控制数据是否允许送入到DAC0832内部，数据进入到DAC0832后直接启动转换。 双缓冲器方式即输入寄存器的信号和DAC寄存器信号分开控制，这种方式适用于几个模拟量需同时输出的系统。图2-4是双缓冲工作方式电路，在WR1、WR2接地时（即恒为有效状态）输入寄存器仅由CS管脚信号控制，DAC寄存器仅由XFER管脚信号控制。