摘要：介紹了一種性能優(yōu)良的低功耗4通道12位并行D／A轉換器DAC7724的功能特點和工作過程，給出了DAC7724與51單片機的接口電路及其匯編語言應用程序，最后提出了一種利用DAC輸出大范圍電壓(-20V～+20V)的實現(xiàn)方法。
關鍵詞：數(shù)／模轉換；單片機；匯編語言；DAC7724

0 引言
    在微計算機電機控制的機電設備中，常常需要把數(shù)字信號變成模擬信號，以驅動機電設備的運行。在這個過程中，D／A轉換是一個十分重要的環(huán)節(jié)，同時也是微計算機電機控制系統(tǒng)重要的組成部分。

1 DAC7724的主要特點
    DAC7724是TI公司生產的12位并行輸入4通道D／A轉換器，該轉換器具有以下特征：
    ◇±15V以內的雙電源工作；
    ◇輸出電壓：VREFL～VREFH，VREF：-10～+10V；
    ◇采用12位并口輸入和4通道隔離輸出方式；
    ◇可以上電自動復位；
    ◇轉換速率快，更新率為1 MHz；
    ◇工作溫度范圍在-40～85℃的范圍內。

2 內部結構及引腳說明
2．1 結構原理
    DAC7724的內部結構如圖1所示，它帶有雙緩沖區(qū)的邏輯電路，可以同時更新4個通道的數(shù)據(jù)，另外，它還具有回讀電路，可以讀取內部寄存器的內容。器件中的各輸入寄存器(Input Register)均為電平觸發(fā)，并可由A0、A1、和四個信號控制。當、為低電平時，可以向輸入寄存器寫數(shù)據(jù)，具體寫入哪個數(shù)據(jù)由A0和A1決定。DAC寄存器(DAC Register)隨著輸入寄存器的更新而更新，輸出通道(Vout)是否輸出則由控制信號決定，當為低電平時，各通道皆輸出相應電壓，而當為高電平時，各通道的輸入數(shù)據(jù)便被鎖存在DAC寄存器中。因此，設計時可以通過控制A0、A1、、和來使為高電平，再依次修改A、B、C、D四通道數(shù)據(jù)；然后再使為低電平，從而完成四通道同時輸出。每個通道的輸出電壓為：
   
    其中，VREFL為負參考電壓，VREFH為正參考電壓，N為微處理器輸出二進制數(shù)，N的取值范圍是0～4096。

2．2 引腳說明
    DAC7724有PLCC-28和SO-28兩種封裝，其中SO-28封裝的引腳排列如圖2所示，各引腳的定義見表1所列。

3 DAC7724與89S51單片機的并行接口
    考慮到DAC7724為并行輸入，需要占用12位I／O引腳，因此，在電路設計時，可以擴展一片8255來豐富單片機的I／O資源，其電路如圖3所示。圖3中，8255A的PA、PB、PC及控制寄存器的地址分別是7FFCH、7FFDH、7FFEH和7FFFH；DAC7724輸出VOUTA～V0UTD的選擇則由8255的PC1和PC2兩位來控制。

    該電路可在A、B、C、D四個通道分別輸出-10～+10V的電壓，也可利用其中兩個通道輸出-20～+20V電壓。現(xiàn)以A、B通道為例，并以VA為VOUT+、以VB為VOUT-，則VOUT的輸出范圍可達-20～+20V，具體見表2所列。

    設A通道數(shù)字信號在片內40H、41H單元中，其中40H為低8位、41H為高4位；B通道數(shù)字信號在片內42H、43H單元中，其中42H為低8位、43H為高4位。那么，VOUTA～VOUTB輪流輸出電壓的匯編語言程序為：
   
  
  
    若使用中還需要VOUTC、VOUTD通道輸出，也可以參照上面的程序來編寫。

4 結束語
    DAC7724具有4個輸出通道，每個通道可獨立控制，且均可直接輸出電壓信號，這一特點與電流輸出模式的數(shù)模轉換器相比具有很大的優(yōu)勢，因為若輸出為電流模式，則需要另外設計專門的電路來將輸出的小電流轉換成所需的電壓信號，這樣不但會浪費系統(tǒng)的硬件資源，同時也給軟件設計增加了麻煩，而附加的電路還可能成為噪聲和干擾的來源。而選用DAC7724則可節(jié)省系統(tǒng)資源，大大簡化了電路設計的復雜程度，也避免了噪聲的串入。