用单片机设计A/D、D/A转换器

技术分类: 模拟设计  嵌入式系统  | 2006-07-02
来源:E代电子 | 作者:长虹电子集团公司技术中心 杨 娈

       1、PIC16C62×系列单片机的特点

       PIC16C62×系列为RISC精简指令、哈佛结构总线、18个引脚的单片机。具有低功耗、高性能、全静态、35条指令极易编程的特点。OTP 片种的性价比极高。除了具备一般单片机的特点外,PIC16C62×系列内部集成了两个模拟比较器和一个4bit的可编程基准电压源(REF)。如果利用该单片机的这些特点,只需几个外围元件就具备A/D与D/A转换功能,且分辨率达到8bit~10bit。价格上的优势使其在工控行业、仪器仪表、家电产品的应用前景极为乐观。

       本文以8bit分辨率论证A/D、D/A转换的实现方法,更高分辨率的方案完全相似,只是在编程上作小部分调整。

       2、D/A转换器

       PIC16C62×系列单片机内部部分功能模块及A/D、D/A的电路如图1所示。

 PIC16C62×部分功能模块及转换电路

                                         图1 PIC16C62×部分功能模块及转换电路

       2.1 利用内部基准源

       PIC16C62×系列单片机内部基准源由一16个抽头的电阻梯形网络构成,相当于一个4bit 分辨率的D/A转换器,该基准源由VRCON特殊功能寄存器控制。VRCON寄存器定义如下:

VRCON寄存器定义


       VREN:REF基准电压源使能位,当VREN=1时,内部基准电压源使能。

       VROE:REF输出选择位,VROE=1时,REF输出至RA2引脚。

       VRR:REF段选择,REF值可编程设定为高低两个段输出。

       VR3~VR0:4bit REF电压值。改变该4位的值即改变了REF的电压值。为了后文说明的需要,将该4位二进制码作如下定义:

       VR= VR3VR2VR1VR0

       VR-1=VR3VR2 VR1VR0-1

       根据PIC16C62×的特性:

      (1)当VRR=1时,低段基准电压输出REFL= DD*VRL/24,分辨单元VF1=DD/24。

REFL电压值范围为:VRL*DD/24,VRL= 0~15,表示相应的低段二进制码值。

      (2)当VRR=0时,高段基准电压输出REFH=DD/4+DD*VRH/32,分辨单元VF2=DD/32。VRH=0~15,VRH表示相应的高段二进制码值。

REFH电压值变化范围为:DD/4~23*DD/32。

       上述DD为PIC16C62×的供电电压,只要在该供电端加一个简单的电源去耦电路,就能很好的保证基准电压REF的抗噪声要求。

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