第十九章 AD轉(zhuǎn)換技術(shù)

1、School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)第十九章第十九章 D/A和和A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 在計算機應用系統(tǒng)中，常需要在計算機應用系統(tǒng)中，常需要模擬量輸出模擬量輸出，去，去控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu),構(gòu)成控制系統(tǒng)。將計算機中構(gòu)成控制系統(tǒng)。將計算機中的的數(shù)字信號數(shù)字信號轉(zhuǎn)

2、換為轉(zhuǎn)換為模擬信號模擬信號，稱為，稱為D/A 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換；通常；通常計算機也需要對一些模擬信號（如電流、電流、溫計算機也需要對一些模擬信號（如電流、電流、溫度、壓力等）進行檢測，將度、壓力等）進行檢測，將模擬信號模擬信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為數(shù)字信數(shù)字信號號，稱為，稱為A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)1. D/A轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換接口 1 ) D/A轉(zhuǎn)換器的原理轉(zhuǎn)換器的原理 D/A轉(zhuǎn)換器有兩種方式轉(zhuǎn)換器有兩種方式T形電阻網(wǎng)絡形電阻網(wǎng)

3、絡權(quán)電阻網(wǎng)絡權(quán)電阻網(wǎng)絡位位R-2RT型電阻網(wǎng)絡型電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 從每個節(jié)點從每個節(jié)點G向右看，對地的等效電阻均為向右看，對地的等效電阻均為R，則每個節(jié)點對地電壓均為則每個節(jié)點對地電壓均為Vi=1/2Vi+1 2iVR流入該支路的電流為流入該支路的電流為I i=School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理

4、及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)2) D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標轉(zhuǎn)換器的性能指標 DAC(Digital Analog Converter)性能指標是選用性能指標是選用DAC芯片型號的依據(jù)，也是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)。芯片型號的依據(jù)，也是衡量芯片質(zhì)量

5、的重要參數(shù)。 分辨率分辨率 分辨率是指分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量,取決于輸入數(shù)字量的二進制為數(shù)。取決于輸入數(shù)字量的二進制為數(shù)。一個一個n位的位的DAC所能所能分辨的最小電壓增量定義為滿量程值的分辨的最小電壓增量定義為滿量程值的2-n倍。倍。 例如：滿量程為例如：滿量程為10V 的的8位位 DAC分辨率為分辨率為10V2-8=39mv；一個同樣量程的；一個同樣量程的16位位 DAC的分辨率高達的分辨率高達10V2-16=153uVSchool of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic

6、University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度 轉(zhuǎn)換精度和分辨率是兩個不同的概念。轉(zhuǎn)換精度和分辨率是兩個不同的概念。轉(zhuǎn)換精轉(zhuǎn)換精度是指滿量程時度是指滿量程時DAC的實際模擬輸出值和理論值的的實際模擬輸出值和理論值的接近程度。接近程度。 對對T 型電阻網(wǎng)絡的型電阻網(wǎng)絡的DAC,其轉(zhuǎn)換精度和參考電壓其轉(zhuǎn)換精度和參考電壓VREF、電阻值和電子開關(guān)的誤差有關(guān)。例如：滿量、電阻值和電子開關(guān)的誤差有關(guān)。例如：滿量程時理論輸出值為程時理論輸出值為10V,實際輸出值是在實際輸出值是在9.99V-10.01V之間，其轉(zhuǎn)換精度為之間，其轉(zhuǎn)換精度為10mv。通常，。通常，DAC的的轉(zhuǎn)

7、換精度為分辨率之半，即為轉(zhuǎn)換精度為分辨率之半，即為LSB/2。LSB是分辨是分辨率，是指最低一位數(shù)字量變化引起的變化量。率，是指最低一位數(shù)字量變化引起的變化量。School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 相對誤差相對誤差 絕對誤差與滿量程值之比用絕對誤差與滿量程值之比用%表示表示，例如：，例如：轉(zhuǎn)換精度為轉(zhuǎn)換精度為10mv,若滿量程輸出值為若滿量程輸出值為10V,則相對則相對誤差誤差10mv /10V =0.1%。 偏移量誤差偏移量誤差 偏移量誤差是指輸入數(shù)字

8、量為零時，輸出模擬偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時，輸出模擬量對零的偏移值。量對零的偏移值。這種誤差通常可以通過這種誤差通?？梢酝ㄟ^ DAC的的外接外接VREF和電位計加以調(diào)整。和電位計加以調(diào)整。 線性度線性度 線性度是指線性度是指DAC的實際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線的實際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏差。之間的最大偏差。通常，線性度不應超出通常，線性度不應超出 1/2LSB。School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)3 ) DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)S

9、chool of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) DAC0832與與51單片機連接應用舉例單片機連接應用舉例 DAC0832的性能指標如下：的性能指標如下：轉(zhuǎn)換時間：轉(zhuǎn)換時間：1s分辨率：分辨率：8位位線性誤差：線性誤差：0.2%FSR數(shù)字輸入與數(shù)字輸入與TTL兼容兼容低功耗：低功耗：20mw單電源：單電源：+5+15V DAC0832是帶雙緩沖數(shù)據(jù)鎖存和電流輸出的是帶雙緩沖數(shù)據(jù)鎖存和電流輸出的D/A芯芯片，可以和單片機直接連接而不用另加接口電路。片，可以和單片機直接

10、連接而不用另加接口電路。School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)直通方式直通方式 DAC0832內(nèi)部有兩個起數(shù)據(jù)緩沖器作用的寄存內(nèi)部有兩個起數(shù)據(jù)緩沖器作用的寄存器，分別受器，分別受IE1和和IE2控制。如果它們皆為高電平，那控制。如果它們皆為高電平，那么么DI0DI7上信號便可直通地到達上信號便可直通地到達“8位位DAC寄存寄存器器”，進行，進行D/A轉(zhuǎn)換。因此，轉(zhuǎn)換。因此，ILE接接+5V以及使以及使CS、XFER、WR1和和WR2接地，接地，DAC083

11、2就可在直通方就可在直通方式下工作。直通方式下工作的式下工作。直通方式下工作的DAC0832常用于不帶常用于不帶微機的控制系統(tǒng)。微機的控制系統(tǒng)。 單緩沖單極性電壓輸出方式單緩沖單極性電壓輸出方式 單緩沖方式是指單緩沖方式是指DAC0832內(nèi)部的兩個數(shù)據(jù)緩沖器內(nèi)部的兩個數(shù)據(jù)緩沖器有一個處于直通方式，另一個受有一個處于直通方式，另一個受MCS-51的控制。的控制。 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)DAC0832單緩沖單極性電壓輸出方式單緩沖單極性電壓輸出

12、方式 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 單極性電壓輸出電路中，當單極性電壓輸出電路中，當VREF端接端接+5V（或（或-5V）時，輸出電壓范圍是時，輸出電壓范圍是0-5V(或或0+5V)。如果。如果VREF端接端接+10V（或（或-10V）時，輸出電壓范圍是）時，輸出電壓范圍是0-10V（0+10V）。）。MOV R0 , #0FEHMOVX R0 , A 8031執(zhí)行如下兩條指令就可在和上產(chǎn)生低電平信執(zhí)行如下兩條指令就可在和上產(chǎn)生低電平信號。使號。

13、使DAC0832接受接受8031送來的數(shù)字量。送來的數(shù)字量。 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)例例1 DAC0832用作波形發(fā)生器。試根據(jù)下圖接線，用作波形發(fā)生器。試根據(jù)下圖接線，分別寫出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序。分別寫出產(chǎn)生鋸齒波、三角波和方波的程序。 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)鋸齒波程序鋸齒

14、波程序 ORG 1000HSTART: MOV R0 , #0FEH MOVX R0 , A INC A SJMP START ENDSchool of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)三角波程序三角波程序三角波由線性下降段和線性上升段組成，相應程序為：三角波由線性下降段和線性上升段組成，相應程序為： ORG 1000HSTART: CLR A MOV R0 , #0FEHDOWN: MOVX R0 , A ；線性下降段；線性下降段 INC A JNZ DOWN ；若未

15、完，則轉(zhuǎn)；若未完，則轉(zhuǎn)DOWN MOV A , #0FEH UP: MOVX R0 , A ；線性上升段；線性上升段 DEC A JNZ UP ；若未完，則；若未完，則UP SJMP DOWN ；若已完，則循環(huán)；若已完，則循環(huán) ENDSchool of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)方波程序方波程序 ORG 1100HSTART: MOV R0 , #0FEHLOOP: MOV A , #33H MOVX R0 , A ；置上限電平；置上限電平 ACALL DELAY

16、 ；形成方波頂寬；形成方波頂寬 MOV A , #0FEH MOVX R0 , A ；置下限電平；置下限電平 ACALL DELAY ；形成方波底寬；形成方波底寬 SJMP LOOP ；循環(huán)；循環(huán)DELAY: MOV R7,#02DELAY1: MOV R6,#0FFH ；延時程序；延時程序DELAY2: DJNZ R6,DELAY2 . DJNZ R7,DELAY1 RET ENDSchool of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 雙緩沖方雙緩沖方式式 設設8031

17、內(nèi)部內(nèi)部RAM中有兩個長度為中有兩個長度為20的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)塊,其始其始地址分別為地址分別為DA1和和DA2,按圖示電路按圖示電路,編程實現(xiàn)它們分別編程實現(xiàn)它們分別從兩片從兩片0832輸出。輸出。School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) ORG 1100H DA1 DATA 20H DA2 DATA 40HDTOUT: MOV R1 , #DA1 MOV R2 , #20 SETB RS0 MOV R1 ,#DA2 CLR RS0 NEXT: CLR P2.

18、5 MOV A , R1 MOV P0 , A INC R1 SETB RS0 SETB P2.5CLR P2.6 MOV A , R1 MOV P0 , A INC R1 CLR RS0 SETB P2.6CLR P2.7 MOV P0 ,A SETB P2.7 DJNZ R2 ,NEXT SJMP DTOUT END School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)DAC0832雙極性電壓輸出參考電路雙極性電壓輸出參考電路VOUT = -5+2Va-5V+5VS

19、chool of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)V/I輸出轉(zhuǎn)換電路輸出轉(zhuǎn)換電路 一般一般D/A轉(zhuǎn)換電路都是以轉(zhuǎn)換電路都是以電壓方式電壓方式輸出，而在輸出，而在工業(yè)控制工業(yè)控制應用中，或常規(guī)應用中，或常規(guī)工業(yè)儀表工業(yè)儀表中是以電流方式中是以電流方式輸出的。其原因是：一方面電流輸出有利于長距離輸出的。其原因是：一方面電流輸出有利于長距離傳輸，減少傳輸中的信號衰減和干擾；另一方面?zhèn)鬏?，減少傳輸中的信號衰減和干擾；另一方面許許多儀表是以電流形勢配接多儀表是以電流形勢配接的，有

20、些常規(guī)儀表的電流的，有些常規(guī)儀表的電流配接標準為配接標準為010mA；有些儀表標準為；有些儀表標準為420mA，因此，因此，D/A的輸出常常要配接的輸出常常要配接V/I轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)2 A/D轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與A/D轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換接口 1) A/D

21、轉(zhuǎn)換器的原理轉(zhuǎn)換器的原理逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器V/F轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 整個整個A/D轉(zhuǎn)換是在逐次比較過程中形成，形成的轉(zhuǎn)換是在逐次比較過程中形成，形成的數(shù)字量存放在數(shù)字量存放在N位寄存器中，先形成最高位，然后是位寄存器中，先形成最高位，然后是次高位，一位位地最后形成最低位。次高位，一位位地最后形成最低位。 School of Engi

22、neering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) “控制電路控制電路”工作后便使工作后便使“N位寄存器位寄存器”中最高位置中最高位置“1”而其余位清零，而其余位清零，“N位位D/A轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡”根據(jù)根據(jù)“N位位寄存器寄存器”中內(nèi)容產(chǎn)生中內(nèi)容產(chǎn)生Vs電壓，其值為滿量程的一半，電壓，其值為滿量程的一半，并送入比較器進行比較。若并送入比較器進行比較。若VxVs，則比較器輸出邏，則比較器輸出邏輯輯“1”，通過，通過“控制電路控制電路”使使“N位寄存器位寄存器”中最高中最高位的位的“1”保留，次高位

23、再置保留，次高位再置1，繼續(xù)比較；若，繼續(xù)比較；若Vx Vs,最高位清最高位清0，保留次高位保留，保留次高位保留1，重復上述比較過程后，重復上述比較過程后，當當Vx=Vs時，這樣，時，這樣，A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量就形成了，轉(zhuǎn)換的數(shù)字量就形成了， “N位寄存器位寄存器”中得到和模擬電壓中得到和模擬電壓V相對應的數(shù)字量。相對應的數(shù)字量。“控制電路控制電路”在在A/D轉(zhuǎn)換完成后還自動使轉(zhuǎn)換完成后還自動使DONE變?yōu)樽優(yōu)楦唠娖?。高電平。CPU查詢查詢DONE引腳上狀態(tài)（或作為中斷請引腳上狀態(tài)（或作為中斷請求）就可從求）就可從A/D 轉(zhuǎn)換器提取轉(zhuǎn)換器提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。School o

24、f Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 電路先對未知的輸入電壓進行固定時間的積分，然電路先對未知的輸入電壓進行固定時間的積分，然后轉(zhuǎn)換為標準電壓進行反向積分，直至積分輸出返回到后轉(zhuǎn)換為標準電壓進行反向積分，直至積分輸出返回到初始值，則對標準電壓進行積分的時間

25、初始值，則對標準電壓進行積分的時間T正比于輸入模正比于輸入模擬電壓，輸入電壓越大，則反向積分時間越長。用高頻擬電壓，輸入電壓越大，則反向積分時間越長。用高頻率標準時鐘脈沖來測量這個時間，反向積分過程中對脈率標準時鐘脈沖來測量這個時間，反向積分過程中對脈沖的計數(shù)值就是對應于輸入模擬電壓的數(shù)字量。沖的計數(shù)值就是對應于輸入模擬電壓的數(shù)字量。 特點：能消除干擾和電源噪聲，精度高，速度慢，特點：能消除干擾和電源噪聲，精度高，速度慢，主要用于數(shù)字式測量儀表中。主要用于數(shù)字式測量儀表中。School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic Un

26、iversity計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) V/F轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理 使用使用V/F轉(zhuǎn)換器用作模轉(zhuǎn)換器用作模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換具有良好的精度、線具有良好的精度、線性度和積分輸入特性性度和積分輸入特性，能提供其他類型轉(zhuǎn)換器無法達到能提供其他類型轉(zhuǎn)換器無法達到的性能。的性能。采用采用 V/F轉(zhuǎn)換器與計算機接口的優(yōu)點轉(zhuǎn)換器與計算機接口的優(yōu)點：接口簡接口簡單，占用計算機接口少；頻率信號輸入靈活；抗干擾性單，占用計算機接口少；頻率信號輸入靈活；抗干擾性能好；便于遠距離傳輸?shù)取Ｄ芎?；便于遠距離傳輸?shù)取Ｒ虼嗽谝恍┓强焖龠^程的前因此在一些非快速過程的前向通道中，愈來愈趨向使用向通道中，愈來愈趨向使用V

27、/F轉(zhuǎn)換來代替通常的轉(zhuǎn)換來代替通常的A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。換。 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)2 ) A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標轉(zhuǎn)換器的性能指標 絕對精度：指對應于一個給定的數(shù)字量的實際模絕對精度：指對應于一個給定的數(shù)字量的實際模擬量輸入與理論模擬量輸入之差。擬量輸入與理論模擬量輸入之差。 實際上對應于同一個數(shù)字量其模擬量輸入不是固實際上對應于同一個數(shù)字量其模擬量輸入不是固定值，而是一個范圍。例如一個定值，而是一個范圍。例如一個A/D轉(zhuǎn)換電路，理論上轉(zhuǎn)換電路，

28、理論上5V應對應數(shù)字量應對應數(shù)字量80H；而實際上；而實際上4.997V到到4.999V都將都將產(chǎn)生數(shù)字量產(chǎn)生數(shù)字量80H，則絕對誤差將是（，則絕對誤差將是（4.997+4.999）/2-5=-2mV。 相對精度：絕對誤差與滿量程之比，一般用相對精度：絕對誤差與滿量程之比，一般用“%”來來表示。表示。 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)分辨率：轉(zhuǎn)換器所能分辨的被測量的最小值。分辨率：轉(zhuǎn)換器所能分辨的被測量的最小值。實實際上分辨率就等于際上分辨率就等于1

29、LSB=1/2n滿刻度值，其中滿刻度值，其中n為為A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，分辨率通常用位數(shù)表示，分辨率通常用位數(shù)表示，如如8位、位、10位、位、12位等。例如對于一個位等。例如對于一個10位轉(zhuǎn)換器的分辨率位轉(zhuǎn)換器的分辨率為為1/1024，顯然，顯然，位數(shù)越多，分辨率就越高。位數(shù)越多，分辨率就越高。量程：量程： 指轉(zhuǎn)換器的滿刻度范圍，亦即最大和最小指轉(zhuǎn)換器的滿刻度范圍，亦即最大和最小 模擬值之差模擬值之差 轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換率：完成一次轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換率：完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時間。轉(zhuǎn)換所需的時間。School of Engineering & Automation Tianjin

30、 Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)3 ) ADC0809 ADC0809 是一種是一種8位逐次逼近式位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器，可以，可以和微機直接接口。和微機直接接口。ADC0809的姐妹芯片是的姐妹芯片是DC0808，可以相互代換。可以相互代換。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、比較器、256電阻階梯、樹狀開關(guān)、逐次逼近式寄存電阻階梯、樹狀開關(guān)、逐次逼近式寄存器器SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成 。School of En

31、gineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)八路模擬開關(guān)及地址鎖存與譯碼器八路模擬開關(guān)及地址鎖存與譯碼器 八路模擬開關(guān)用于八路模擬開關(guān)用于輸入輸入IN0IN7上八路模擬電壓上八路模擬電壓。地址鎖存和譯碼器在地址鎖存和譯碼器在ALE信號控制下可以鎖存信號控制下可以鎖存ADDA、ADDB和和ADDC上地址信號，經(jīng)譯

32、碼后選擇上地址信號，經(jīng)譯碼后選擇IN0IN7上上哪一路模擬電壓送入比較器。哪一路模擬電壓送入比較器。 256電阻階梯和樹狀開關(guān)電阻階梯和樹狀開關(guān)School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)逐次逼近寄存器逐次逼近寄存器 SAR在在A/D轉(zhuǎn)換過程中存放暫態(tài)數(shù)字量，在轉(zhuǎn)換過程中存放暫態(tài)數(shù)字量，在A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換完成后存的放對應輸入電壓換完成后存的放對應輸入電壓V數(shù)字量，并可送到數(shù)字量，并可送到“三態(tài)輸出鎖存器三態(tài)輸出鎖存器” 三態(tài)輸出鎖存器和控制電路三態(tài)輸出鎖存器和控制電

33、路 三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完成后的數(shù)字量。轉(zhuǎn)換完成后的數(shù)字量。CPU使使OE引腳變?yōu)楦唠娖骄涂梢詮囊_變?yōu)楦唠娖骄涂梢詮摹叭龖B(tài)輸出鎖存器三態(tài)輸出鎖存器”取走取走A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) START為

34、為“啟動脈沖啟動脈沖”輸入線，該線上正脈沖由輸入線，該線上正脈沖由CPU送來，寬度應送來，寬度應大于100ns，上升沿清零，上升沿清零SAR，下，下降沿啟動降沿啟動ADC工作。工作。 EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出線，該線上高電平表示為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出線，該線上高電平表示A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換已結(jié)束，數(shù)字量已鎖入換已結(jié)束，數(shù)字量已鎖入“三態(tài)輸出所存器三態(tài)輸出所存器”?？捎谩？捎米鲋袛噍斎胱鲋袛噍斎?也可供查詢。也可供查詢。 OE為為“輸出允許輸出允許”線，高電平時能使線，高電平時能使2-12-8引腳引腳上上輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 School of Engineering & Automat

35、ion Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) CLOCK為時鐘輸入線，用于為為時鐘輸入線，用于為ADC0809提供逐次提供逐次比較所需時鐘脈沖序列，輸入范圍比較所需時鐘脈沖序列，輸入范圍101280KHz，通，通常應常應 用值：用值：500640KHz，當時鐘，當時鐘=640KHz時，轉(zhuǎn)換時，轉(zhuǎn)換時間時間100s。 通常由通常由ALE分頻后提供。分頻后提供。 Vref(+)和和Vref(-)為參考電壓輸入線，用于給電阻階梯為參考電壓輸入線，用于給電阻階梯網(wǎng)絡供給標準電壓。網(wǎng)絡供給標準電壓。 Vref(+)常和常和Vcc相連，相連，

36、 Vref(-) 常常接地。接地。 MCS-51和和ADC接口必須弄清和處理好三個問題：接口必須弄清和處理好三個問題：要給要給START線送一個線送一個100ns寬的啟動脈沖；寬的啟動脈沖；獲取獲取EOC線上的狀態(tài)信息，因為它是線上的狀態(tài)信息，因為它是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)轉(zhuǎn)換的結(jié) 束標志；束標志；要給要給“三態(tài)輸出鎖存器三態(tài)輸出鎖存器”分配一個端口地址，也就分配一個端口地址，也就是是 給給OE線上送一個地址譯碼器輸出信號。線上送一個地址譯碼器輸出信號。 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理

37、及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù)ADC0809與與8051單片機接口應用舉例單片機接口應用舉例 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) ORG 3000HINIT1: SETB IT1 ；置為下降沿觸發(fā)；置為下降沿觸發(fā) SETB EA ；單片機開中斷；單片機開中斷 SETB EX1 ；開中斷；開中斷 MOV DPTR,#0FEFFH ；建立地址指針；建立地址指針 MOV A,#00H ；0809的的A、B、C接接 數(shù)據(jù)線時，選數(shù)據(jù)線時，選IN0通道輸通道輸入

38、入 MOVX DPTR,A ；啟動；啟動0809 SJMP $ ；等中斷；等中斷 School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) ORG 0013HINT1: LJMP PINT1 ORG 0100HPINT1: MOV DPTR,#0FEFFH MOVX A,DPTR ；讀；讀A/D結(jié)果結(jié)果 MOV 30H,A ；結(jié)果送；結(jié)果送30H單元單元 MOV A,#00H ；重新啟動；重新啟動0809對對 INT0的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 MOVX DPTR,A RETI ；中斷返

39、回；中斷返回School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) MOV DPTR #0FEF3H ；0809的的A、B、C接低接低 八位地址線時，選八位地址線時，選 IN3通通 道輸入道輸入 MOVX DPTR,A ；啟動；啟動0809 MOV R2, #20H ；延時查詢；延時查詢DLY: DJNZ R2, DLY ；60us延時延時HE: JNB P3.3, HE ；查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束否；查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束否 MOVX A, DPTR ；結(jié)果送；結(jié)果送R6 MOV R6, A

40、 ；停；停HD: SJMP HD若采用查詢方式，則對若采用查詢方式，則對8031單片機的單片機的P3.3口線進行查詢口線進行查詢School of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及接口技術(shù) 雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器5G14433 5G14433是廉價型是廉價型3位半位半BCD碼碼A/D轉(zhuǎn)換器，抗轉(zhuǎn)換器，抗干擾性能強，精度稍高，但轉(zhuǎn)換速度較慢（為干擾性能強，精度稍高，但轉(zhuǎn)換速度較慢（為200ms左右）。左右）。轉(zhuǎn)換精度：讀數(shù)的轉(zhuǎn)換精度：讀數(shù)的1/2000（11位二進制數(shù)）。位二進制數(shù)）。電壓量程：電壓量程：1.999V和和1.999mV兩檔。兩檔。轉(zhuǎn)換速度：轉(zhuǎn)換速度：810次次/s（相應時鐘頻率（相應時鐘頻率50150kHZ）。）?；鶞孰妷海寒斄砍虨榛鶞孰妷海寒斄砍虨?.999V時時VR=2V，當量程為，當量程為1.999mV時時VR =200mV（片內(nèi)精密電源輸出（片內(nèi)精密電源輸出2V）。）。工作電壓：工作電壓：4.58VSchool of Engineering & Automation Tianjin Polytechnic University計算機原理及接口技術(shù)計算機原理及