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。
由上述可见,PIC16C62×系列单片机的内部基准源实际是一个可设定为两个段值的4bit D/A转换器,每个段二进制码值均为0~15,两个段的分辨单元不一样。为了设计一个8bit及以上的D/A转换器,需将REF的范围进行扩展。使用REFH值,即REFH =DD/4~23*DD/32,扩展为REFH= (DD/4-DD /32) ~23*DD/32, 向电压低端扩展一个分辨单元值DD /32,相当于二进制码值VRH=0~15扩展为-1 ~15。这是实现8bit及以上D/A转换的关键。VRH= -1是一个特殊条件,超出了REF取值范围对应的二进制码值VRH的界限,须由低段基准电压REFL与外围可编程固定衰减比的电阻网络实现。PIC16C62×的内部有一个场效应OC门(漏极开路门),将其接成图1所示的应用电路。
当OC门GK导通时,衰减系数=1/(0+1) 0=2kΩ(内部固定电阻)。
当OC门GK截止时,衰减系数=1 (RA4引脚为高阻)。
场效应OC门通过编程对RA4引脚进行I/O操作实现其导通与截止。
由上所述,高段VRH=-1对应的REFH基准值可由低段二进制码值VRL对应的REFL值乘上系数得到。
VRH=-1时,REFH=DD/4-DD/32=7DD /32,建立如下方程式
7DD /32 =(DD/24)* VRL* (1)
VRL=1~15 (取整数) (2)
K <1 (3)
可得VRL=6~15的多组解,取其中任一组解均可,例如:VRL=7,=0.75。
系数由外接电阻1的取值决定。编程时,首先确定VRL值,然后根据式(1)计算出系数,再根据=1/(0+1)、0=2kΩ 计算出1的阻值。1也可用一只电位器调整的方式代替。
2.2 编程4bit PWM实现8bit的D/A转换
设8bit 待D/A转换的二进制数存放于PIC16C62×;的数据存储器的某一单元,定义为如下格式:
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