第二章模擬量輸入輸出通道的接口技術_第1頁
第二章模擬量輸入輸出通道的接口技術_第2頁
第二章模擬量輸入輸出通道的接口技術_第3頁
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文檔簡介

1、 在工業(yè)生產(chǎn)過程中,被測參數(shù)都是模擬量,在工業(yè)生產(chǎn)過程中,被測參數(shù)都是模擬量,微型計算機處理的數(shù)據(jù)只能是數(shù)字量,大多數(shù)執(zhí)微型計算機處理的數(shù)據(jù)只能是數(shù)字量,大多數(shù)執(zhí)行機構只能接受模擬量,所以行機構只能接受模擬量,所以A/D和和D/A轉(zhuǎn)換是微轉(zhuǎn)換是微型計算機接收、處理、控制模擬量參數(shù)過程中不型計算機接收、處理、控制模擬量參數(shù)過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。可缺少的環(huán)節(jié)。 微型計算機速度很快,而模擬量的變化速度微型計算機速度很快,而模擬量的變化速度一般較慢,則可用一臺計算機采樣或控制多個參一般較慢,則可用一臺計算機采樣或控制多個參數(shù),這樣參數(shù)需要分時地被采樣和控制。數(shù),這樣參數(shù)需要分時地被采樣和控制。第二章第

2、二章 模擬量輸入模擬量輸入/輸出通道的接口技輸出通道的接口技術術 單片機和被控實體間的接口示意圖單片機和被控實體間的接口示意圖2.1 多路開關及采樣保持器 2.1.1 數(shù)據(jù)采樣定理2.1.2 多路開關 2.1.3 采樣/保持器 2.1.1 數(shù)據(jù)采樣定理 計算機控制系統(tǒng)就是把連續(xù)變化的量變計算機控制系統(tǒng)就是把連續(xù)變化的量變成離散量后再進行處理,因此稱做離散系統(tǒng)或成離散量后再進行處理,因此稱做離散系統(tǒng)或采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)。采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)。 離散系統(tǒng)的采樣形式有:離散系統(tǒng)的采樣形式有:周期采樣:周期采樣:周期采樣就是以相同的時間間隔進行采樣。周期采樣就是以相同的時間間隔進行采樣。多階采樣:多階采樣:隨機采樣

3、:隨機采樣:根據(jù)需要選擇采樣時刻根據(jù)需要選擇采樣時刻 1rttttkrkkrk常量,是周期性的重復,即采樣前后波形的變化采樣前后波形的變化圖圖)(常量1Tttkk 通常,連續(xù)函數(shù)的頻帶寬度是有限的,為一孤立的連通常,連續(xù)函數(shù)的頻帶寬度是有限的,為一孤立的連續(xù)頻譜,設其包括的最高頻率為續(xù)頻譜,設其包括的最高頻率為fmax ,采樣頻率為,采樣頻率為fs。 香農(nóng)定理:若香農(nóng)定理:若fs2fmax,則可以由采樣信號完全恢復出原始,則可以由采樣信號完全恢復出原始 信號。信號。 在實際應用中,在實際應用中, fs至少取至少取4fmax 。返回2.1.2 多路轉(zhuǎn)換開關 多多 反反路路 多多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 路路換換 A

4、/D 微機微機 D/A 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)開開 換換關關 開開 關關完成多到一的轉(zhuǎn)換完成多到一的轉(zhuǎn)換完成一到多的轉(zhuǎn)換完成一到多的轉(zhuǎn)換2.1.2 多路轉(zhuǎn)換開關 多路開關的分類:多路開關的分類:從用途上分從用途上分 雙向:既能實現(xiàn)多到一的轉(zhuǎn)換,也能實現(xiàn)一到多的雙向:既能實現(xiàn)多到一的轉(zhuǎn)換,也能實現(xiàn)一到多的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換單向:只能實現(xiàn)多到一的轉(zhuǎn)換單向:只能實現(xiàn)多到一的轉(zhuǎn)換從輸入信號的連接方式上分從輸入信號的連接方式上分 單端輸入單端輸入雙端輸入(或差動輸入)雙端輸入(或差動輸入) 1 1、CD4051CD4051 CD4051 CD4051是單端雙向是單端雙向8 8通道多路開關,其引腳結構如下圖所示。通道多路開關,其引腳

5、結構如下圖所示。 圖中第圖中第6 6腳腳INHINH為禁止輸入端。為禁止輸入端。 當當INH=1INH=1時,通道斷開;當時,通道斷開;當INH=0INH=0時,通道接通時,通道接通 C C、B B、A A為二進制控制輸入端,改變?yōu)槎M制控制輸入端,改變C C、B B、A A的數(shù)值,可的數(shù)值,可以譯出以譯出8 8種狀態(tài),并選中其中之一,使輸入輸出接通。其種狀態(tài),并選中其中之一,使輸入輸出接通。其真值真值表表如下表所示。如下表所示。 改變圖中改變圖中IN/OUT0IN/OUT07 7及及OUT/INOUT/IN的傳遞方向,則可用作的傳遞方向,則可用作多多路開關或反多路開關路開關或反多路開關。CD

6、4051CD4051引腳圖引腳圖多路轉(zhuǎn)換開關(多到一的轉(zhuǎn)換):多路轉(zhuǎn)換開關(多到一的轉(zhuǎn)換): ININ:1 1、2 2、4 4、5 5、1212、1313、1414、1515 OUT OUT:3 3反多路轉(zhuǎn)換開關(一到多的轉(zhuǎn)換):反多路轉(zhuǎn)換開關(一到多的轉(zhuǎn)換): ININ:3 3 OUT OUT: 1 1、2 2、4 4、5 5、1212、1313、1414、15152 2、CD4067B/CD4097BCD4067B/CD4097B1 1)CD4067BCD4067B是單端雙向是單端雙向1616通道多路開關。通道多路開關。 第第1515腳為腳為INHINH,當,當INH=1INH=1時,通道

7、斷開;當時,通道斷開;當INH=0INH=0時,時,通道接通。通道接通。 D D、C C、B B、A A為二進制控制輸入端,改變?yōu)槎M制控制輸入端,改變D D、C C、B B、A A的數(shù)值,可以譯出的數(shù)值,可以譯出1616種狀態(tài),并選中其中之一,使輸入種狀態(tài),并選中其中之一,使輸入輸出接通。其輸出接通。其真值表真值表見表見表2.32.3所示。所示。 改變圖中改變圖中IN/OUT0IN/OUT01515及及OUT/INOUT/IN的傳遞方向,則可用的傳遞方向,則可用作作多路開關或反多路開關多路開關或反多路開關。多路轉(zhuǎn)換開關(多到一的轉(zhuǎn)換):多路轉(zhuǎn)換開關(多到一的轉(zhuǎn)換): ININ:2 2、3 3

8、、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、1616、1717、1818、1919、2020、 2121、2222、2323 OUT OUT:1 1反多路轉(zhuǎn)換開關(一到多的轉(zhuǎn)換):反多路轉(zhuǎn)換開關(一到多的轉(zhuǎn)換): ININ:1 1 OUT OUT:2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、1616、1717、1818、1919、2020、 2121、2222、23232 2、CD4067B/CD4097BCD4067B/CD4097B2 2)CD4097BCD4097B是雙端雙向是雙端雙向8 8通道多路開關,允許兩個通道信號的同步輸入。通道多路開關,允許兩個通道信號

9、的同步輸入。 第第1313腳為腳為INHINH,當,當INH=1INH=1時,通道斷開;當時,通道斷開;當INH=0INH=0時,通道接通。時,通道接通。 C C、B B、A A為二進制控制輸入端,改變?yōu)槎M制控制輸入端,改變C C、B B、A A的數(shù)值,可以譯出的數(shù)值,可以譯出8 8種種狀態(tài),并選中其中之一,使輸入輸出接通。其狀態(tài),并選中其中之一,使輸入輸出接通。其真值表真值表見下表所示。見下表所示。 改變圖中改變圖中IN/OUT0IN/OUT07 7及及OUT/INOUT/IN的傳遞方向,則可用作的傳遞方向,則可用作多路開關或多路開關或反多路開關反多路開關。INHCBA選中通道號00000

10、#(9、23)00011#(8、22)00102#(7、21)00113#(6、20)01004#(5、19)01015#(4、18)01106#(3、16)01117#(2、15)多路轉(zhuǎn)換開關(多到一的轉(zhuǎn)換):多路轉(zhuǎn)換開關(多到一的轉(zhuǎn)換): ININ:(:(9 9、2323)、()、(8 8、2222)、()、(7 7、2121)、()、(6 6、2020)、)、(5 5、1919)、()、(4 4、1818)、()、(3 3、1616)、()、(2 2、1515) OUTOUT:(:(1 1、1717)反多路轉(zhuǎn)換開關(一到多的轉(zhuǎn)換):反多路轉(zhuǎn)換開關(一到多的轉(zhuǎn)換): ININ: (1 1、

11、1717) OUTOUT:(:(9 9、2323)、()、(8 8、2222)、()、(7 7、2121)、()、(6 6、2020)、)、(5 5、1919)、()、(4 4、1818)、()、(3 3、1616)、()、(2 2、1515)2 2、多路轉(zhuǎn)換開關的擴展、多路轉(zhuǎn)換開關的擴展 當采樣的通道比較多,可以將兩個或兩當采樣的通道比較多,可以將兩個或兩個以上的多路開關并聯(lián)起來,組成個以上的多路開關并聯(lián)起來,組成82或或162的多路開關。的多路開關。 下面以下面以CD4051為例說明多路開關的擴為例說明多路開關的擴展方法。兩個展方法。兩個8路開關擴展成路開關擴展成16路的多路路的多路開關的

12、方法。開關的方法。用用CD4051多路開關組成的多路開關組成的16路模擬開關接線圖路模擬開關接線圖數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線D3D0為通道選擇信號為通道選擇信號 D3:控制兩個多路開關的允許輸入端:控制兩個多路開關的允許輸入端INH D2D0:用于選擇:用于選擇8個通道個通道返回用用CD4051多路開關組成的多路開關組成的16路模擬開關接線圖路模擬開關接線圖數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線D3D0為通道選擇信號為通道選擇信號 D3:控制兩個多路開關的允許輸入端:控制兩個多路開關的允許輸入端INH D2D0:用于選擇:用于選擇8個通道個通道 D3=1:左邊左邊CD4051的的INH=0,通道接通,可選擇,通道接通,可選擇

13、18通道通道右邊右邊CD4051的的INH=1,通道斷開,通道斷開 D3=0 :左邊左邊CD4051的的INH=1,通道斷開,通道斷開右邊右邊CD4051的的INH=0,通道接通,可選擇,通道接通,可選擇916通道通道返回用用CD4051多路開關組成的多路開關組成的16路模擬開關接線圖路模擬開關接線圖數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線D3D0為通道選擇信號為通道選擇信號 D3:控制兩個多路開關的允許輸入端:控制兩個多路開關的允許輸入端INH D2D0:用于選擇:用于選擇8個通道個通道 D3=1:左邊左邊CD4051的的INH=0,通道接通,可選擇,通道接通,可選擇18通道通道右邊右邊CD4051的的INH=1,

14、通道斷開,通道斷開 D3=0 :左邊左邊CD4051的的INH=1,通道斷開,通道斷開右邊右邊CD4051的的INH=0,通道接通,可選擇,通道接通,可選擇916通道通道返回D3=0D3=1 模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量后才能進入計算機系統(tǒng),模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量后才能進入計算機系統(tǒng),A/D轉(zhuǎn)換過程需轉(zhuǎn)換過程需要一定的時間,為了保證要一定的時間,為了保證A/D轉(zhuǎn)換的精度,必須在轉(zhuǎn)換的精度,必須在A/D轉(zhuǎn)換進行時轉(zhuǎn)換進行時保持待轉(zhuǎn)換值不變,在保持待轉(zhuǎn)換值不變,在A/D轉(zhuǎn)換結束后又能跟蹤輸入信號的變化。轉(zhuǎn)換結束后又能跟蹤輸入信號的變化。同時,在模擬量輸出通道中,為了使各輸出通道得到一個平滑的同時,在模擬量輸出通

15、道中,為了使各輸出通道得到一個平滑的模擬量輸出,也必須保持有一個恒定的值,能夠完成這兩項任務模擬量輸出,也必須保持有一個恒定的值,能夠完成這兩項任務的器件叫做采樣的器件叫做采樣保持器,也叫做保持器,也叫做S/H。2.1.2 采樣保持器 1、工作方式、工作方式 采樣方式:采樣方式:采樣保持器的輸出跟隨模擬量輸入變化,即輸出跟隨輸入。采樣保持器的輸出跟隨模擬量輸入變化,即輸出跟隨輸入。保持方式:保持方式:輸出保持在進入保持方式這一時刻的輸入不變。輸出保持在進入保持方式這一時刻的輸入不變。2 2、工作原理、工作原理 最簡單的采樣最簡單的采樣/保持器是由開關和電容組成,保持器是由開關和電容組成,如下圖

16、所示。如下圖所示。K K閉合時:閉合時:V VX X經(jīng)限流電阻經(jīng)限流電阻R R向電容充電,使輸出向電容充電,使輸出 VoutVout跟隨輸入跟隨輸入V VX X變化變化采樣狀態(tài)采樣狀態(tài)K K斷開時:由于電容具有一定的容量,仍能使斷開時:由于電容具有一定的容量,仍能使 輸出輸出VoutVout保持不變保持不變保持狀態(tài)保持狀態(tài)2 2、工作原理、工作原理 圖圖2.6所示的采樣所示的采樣保持器保持器LF198/LF298/LF398工工作原理:作原理:引腳引腳8為高電平時,開關為高電平時,開關S閉合,輸出跟隨輸入閉合,輸出跟隨輸入引腳引腳8為低電平時,開關為低電平時,開關S斷開,輸出保持不變斷開,輸出

17、保持不變采樣方式采樣方式保持方式保持方式3、輸入輸出特性、輸入輸出特性3、輸入輸出特性、輸入輸出特性4 4、作用、作用保持模擬量信號不變,以便完成保持模擬量信號不變,以便完成A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換同時采樣幾個模擬信號,以便進行數(shù)據(jù)處理同時采樣幾個模擬信號,以便進行數(shù)據(jù)處理和測量和測量減少減少D/AD/A轉(zhuǎn)換器的輸出轉(zhuǎn)換器的輸出“毛刺毛刺”保證輸出電壓的穩(wěn)定性保證輸出電壓的穩(wěn)定性返回 模擬量輸出通道主要完成數(shù)字量到模擬量的模擬量輸出通道主要完成數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換,也就是轉(zhuǎn)換,也就是D/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。D/A轉(zhuǎn)換器的分類:轉(zhuǎn)換器的分類:1、按輸入數(shù)字量位數(shù)來分:、按輸入數(shù)字量位數(shù)來分:8位、位、10

18、位、位、12位、位、16位等位等2、按輸出形式分:、按輸出形式分: 2.2 模擬量輸出通道的接口技術模擬量輸出通道的接口技術 單極性輸出單極性輸出雙極性輸出雙極性輸出電流輸出型電流輸出型電壓輸出型電壓輸出型D/A轉(zhuǎn)換器的原理 D/A轉(zhuǎn)換器的原理轉(zhuǎn)換器的原理 “按權展開,然后相加按權展開,然后相加”:D/A轉(zhuǎn)換器把輸入數(shù)字量中的每位都按其權值分別轉(zhuǎn)換器把輸入數(shù)字量中的每位都按其權值分別轉(zhuǎn)換成模擬量,并通過運算放大器求和相加。轉(zhuǎn)換成模擬量,并通過運算放大器求和相加。 因此,因此,D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部必須要有一個解碼網(wǎng)轉(zhuǎn)換器內(nèi)部必須要有一個解碼網(wǎng)絡,以實現(xiàn)按權值分別進行絡,以實現(xiàn)按權值分別進行D/A轉(zhuǎn)換

19、。轉(zhuǎn)換。 解碼網(wǎng)絡通常有兩種:二進制加權電阻網(wǎng)絡解碼網(wǎng)絡通常有兩種:二進制加權電阻網(wǎng)絡和和T型電阻解碼網(wǎng)絡。型電阻解碼網(wǎng)絡。 為了說明為了說明T型電阻網(wǎng)絡的工作原理,現(xiàn)以四位型電阻網(wǎng)絡的工作原理,現(xiàn)以四位D/A轉(zhuǎn)換器為例加以討論,如下圖所示。轉(zhuǎn)換器為例加以討論,如下圖所示。T型電阻網(wǎng)絡型型電阻網(wǎng)絡型D/A轉(zhuǎn)換器圖轉(zhuǎn)換器圖 設b3、b2、b1、b0全為“1”,即S3、S2、S1、S0全部和“1”端相連 則根據(jù)電流定律,有:RVIIRVIIRVIIRVRVIREFREFREFREFREF401041214232433222222222222RVIIIIIREFout402301231222221

20、由于S3S0的狀態(tài)是受b3b0控制的,并不一定全是“1”。若它們中有些位為“0”,S3S0中相應開關會因和“0”端相連而無電流流過,所以Iout1還與b3b0的狀態(tài)有關。 則 A點虛地 則001122331IbIbIbIbIoutRVbbbbREF400122332222211outRfIIfRfoutRIVfREFRRVbbbb4001223322222140012233222221REFVbbbb所以對于n位T型電阻網(wǎng)絡其中nREFnnnnoutVbbbbV2222200122111 nREFVB2001121122222 bbbbBnnnn例題:對于一個8位D/A轉(zhuǎn)換器, 已知VREF=

21、10V,數(shù)字量輸入為10011101,求模擬量輸出?解:80012233445566772222222221REFVbbbbbbbbnREFoutVBV2VVREF108n8023456721021202121212020211V13. 61, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 101234567bbbbbbbb2.2.1 8位D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術 1、普通型、普通型D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC0832(電流輸出型)(電流輸出型)1)DAC0832的結構及原理的結構及原理& DAC0832芯片為芯片為20引引腳,雙列直插式封裝。其引腳,雙列直插式封裝。其引腳排列如圖所示。腳排列如圖所示。(1

22、)數(shù)字量輸入線數(shù)字量輸入線D7D0(8條)條) (2)控制線控制線(5條)條) (3)輸出線輸出線(3條)條) (4)電源線電源線(4條)條) CSWR1AGNDD7D6D0D1D2D3D4D5VREFRfDGNDVccILEWR2XFERIout2Iout1DAC08321109876543220141516171819131211(1)數(shù)字量輸入線)數(shù)字量輸入線D7D0: D7D0常和常和CPU數(shù)據(jù)總線相連,用數(shù)據(jù)總線相連,用于輸入于輸入CPU送來的待轉(zhuǎn)換數(shù)字量。送來的待轉(zhuǎn)換數(shù)字量。(2)控制線)控制線 /CS片選線片選線 ILE 數(shù)據(jù)鎖存允許信號數(shù)據(jù)鎖存允許信號 /XFER 數(shù)據(jù)傳送控制

23、信號數(shù)據(jù)傳送控制信號 /WR1和和/WR2 寫信號輸入線寫信號輸入線(3)輸出線)輸出線 Rf 反饋電阻端,接到運算放大器輸出端反饋電阻端,接到運算放大器輸出端 Io u t 1和和Io u t 2 模擬電流輸出線,接到運算放大器模擬電流輸出線,接到運算放大器 輸入端輸入端 (4)電源線)電源線 VCC 電源輸入線電源輸入線 VREF 參考電壓參考電壓 DGND 數(shù)字量地線數(shù)字量地線 AGND 模擬量地線模擬量地線DAC0832內(nèi)部由三部分電路組成內(nèi)部由三部分電路組成8位輸入寄存器:用來存放位輸入寄存器:用來存放CPU送來的數(shù)字量,使輸入數(shù)字量送來的數(shù)字量,使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存。由得到緩

24、沖和鎖存。由/LE1加以控制。加以控制。 ILE=1且且/CS=0且且/WR1=0M1=1/LE1=1 8位輸入寄存器接收信號位輸入寄存器接收信號 否則否則8位輸入寄存器鎖存數(shù)據(jù)位輸入寄存器鎖存數(shù)據(jù)100&11DAC0832內(nèi)部由三部分電路組成內(nèi)部由三部分電路組成8位位DAC寄存器:用來存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。由寄存器:用來存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。由LE2加以控制。加以控制。/WR2=0且且/XFER=0M3=1LE2=1 8位位DAC寄存器輸出跟隨輸入寄存器輸出跟隨輸入 否則否則8位位DAC寄存器鎖存數(shù)據(jù)寄存器鎖存數(shù)據(jù)&001DAC0832內(nèi)部由三部分電路組成內(nèi)部由三部分電路組成8位位D/A轉(zhuǎn)換電路

25、:由轉(zhuǎn)換電路:由8位位T型電阻網(wǎng)絡和電子開關組成。型電阻網(wǎng)絡和電子開關組成。T型電阻網(wǎng)絡:輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流型電阻網(wǎng)絡:輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流電子開關:受電子開關:受8位位DAC寄存器輸出控制寄存器輸出控制& 因因DAC0832是電流輸出型是電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換芯轉(zhuǎn)換芯片,為了取得電壓輸出,需在電流輸出片,為了取得電壓輸出,需在電流輸出端接運算放大器,端接運算放大器,Rf為運算放大器的反為運算放大器的反饋電阻端。運算放大器的接法如下圖所饋電阻端。運算放大器的接法如下圖所示示。 2、D/A轉(zhuǎn)換器的輸出方式轉(zhuǎn)換器的輸出方式 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出方式只與模擬量輸轉(zhuǎn)換器的輸出方式只與模擬

26、量輸出端的連接方式有關,與其位數(shù)無關。出端的連接方式有關,與其位數(shù)無關。 1)單極性輸出)單極性輸出 2)雙極性輸出)雙極性輸出 1. 單極性輸出 在需要單極性輸出的情況下,可以采用下圖所示接線。在需要單極性輸出的情況下,可以采用下圖所示接線。DAC單極性輸出接法圖單極性輸出接法圖其中其中8n256REFoutVBV001122334455667722222222bbbbbbbbB2562 n22表達式(表達式(2-2)的比例關系可以用下圖來表示。)的比例關系可以用下圖來表示。單極性輸出線性關系圖單極性輸出線性關系圖VVout00HFFH80HB-1/2VREF-VREF+VREF256REF

27、outVBV2. 雙極性輸出 在需要雙極性輸出的情況下,可以采用下圖所示接線。在需要雙極性輸出的情況下,可以采用下圖所示接線。DAC雙極性輸出接法圖雙極性輸出接法圖因為因為A點虛地,所以可得點虛地,所以可得其中其中128128REFoutVBV001122334455667722222222bbbbbbbbB3225622011321321REFoutoutoutREFVBVRVIRVIRVIIII 上圖中,運算放大器上圖中,運算放大器OA2的作用是將運算放大器的作用是將運算放大器OA的單向輸出轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向輸出。的單向輸出轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向輸出。表達式(表達式(2-3)的比例關系可)的比例關系可以用右圖

28、來表示。以用右圖來表示。128128REFoutVBV雙極性輸出線性關系圖雙極性輸出線性關系圖3、8位位D/A轉(zhuǎn)換器與微型計算機的接口及轉(zhuǎn)換器與微型計算機的接口及程序設計程序設計數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入模擬量輸出模擬量輸出外部控制信號的連接外部控制信號的連接數(shù)字量輸入端的連接數(shù)字量輸入端的連接考慮兩方面考慮兩方面D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)D/A轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結構:轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結構:D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部沒有轉(zhuǎn)換器內(nèi)部沒有輸入鎖存器時,必須在輸入鎖存器時,必須在CPU與與D/A轉(zhuǎn)換器之轉(zhuǎn)換器之間增設鎖存器或間增設鎖存器或I/O口;若有輸入鎖存器時,口;若有輸入鎖存器時,則可直接連接。則可直接連接。 最常

29、用的最常用的DAC0832與單片機的接口連接與單片機的接口連接時,只需要將時,只需要將P0口的口的8位口線與位口線與D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器的器的8位數(shù)字輸入端一一對應連接即可。位數(shù)字輸入端一一對應連接即可。模擬量輸出模擬量輸出電流輸出電流輸出電壓輸出電壓輸出外部控制信號的連接外部控制信號的連接 外部控制信號主要是片選信號、寫信號外部控制信號主要是片選信號、寫信號及啟動信號,此外還有電源及參考電平。及啟動信號,此外還有電源及參考電平。片選信號片選信號由地址線或地址譯碼器提供由地址線或地址譯碼器提供寫信號寫信號由單片機的由單片機的/WR信號提供信號提供啟動信號啟動信號一般為片選信號及寫信號的合成一般為片

30、選信號及寫信號的合成 連接方式有三種:直通方式、單緩沖方連接方式有三種:直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。式和雙緩沖方式。1. 直通方式直通方式 所謂的直通方式就是所謂的直通方式就是DAC0832的兩個內(nèi)部寄的兩個內(nèi)部寄存器(存器(“8位輸入寄存器位輸入寄存器”和和“8位位DAC寄存器寄存器”)始終處于直通的狀態(tài)。始終處于直通的狀態(tài)。 ILE接接+5V,/CS、/XFER、/WR1、/WR2接地接地 即即 ILE=1 /CS=0 /XFER=0 /WR1=0 /WR2=0DAC0832在直通方式下工作在直通方式下工作2. 單緩沖方式單緩沖方式 所謂的單緩沖方式就是使所謂的單緩沖方式就是使DAC

31、0832的兩個內(nèi)部的兩個內(nèi)部寄存器中有一個處于直通方式,而另一個處于受控寄存器中有一個處于直通方式,而另一個處于受控的鎖存方式;或者兩個內(nèi)部寄存器同時處在選通及的鎖存方式;或者兩個內(nèi)部寄存器同時處在選通及鎖存工作狀態(tài)。鎖存工作狀態(tài)。接法接法 8位輸入寄存器處于直通狀態(tài),位輸入寄存器處于直通狀態(tài),8位位DAC寄存器處于受寄存器處于受控鎖存狀態(tài)控鎖存狀態(tài) ILE接高電平,接高電平,/WR1和和/CS接地接地8位位DAC寄存器處于直通狀態(tài),寄存器處于直通狀態(tài), 8位輸入寄存器處于位輸入寄存器處于受控鎖存狀態(tài)受控鎖存狀態(tài) ILE接高電平,接高電平, /WR2和和/XFER接地接地兩個寄存器同時處在選通

32、及鎖存工作狀態(tài)兩個寄存器同時處在選通及鎖存工作狀態(tài) ILE接高電平接高電平 /CS和和/XFER同時接芯片選中信號同時接芯片選中信號 /WR1和和/WR2同時接寫操作控制信號同時接寫操作控制信號 在實際應用中,如果只有一路模擬量在實際應用中,如果只有一路模擬量輸出。單緩沖方式接線如下圖所示。輸出。單緩沖方式接線如下圖所示。 3. 雙緩沖方式雙緩沖方式 所謂雙緩沖方式,就是把所謂雙緩沖方式,就是把DAC0832的兩個鎖存器都接成受控鎖存方式。雙的兩個鎖存器都接成受控鎖存方式。雙緩沖方式緩沖方式DAC0832的連接如下圖所示。的連接如下圖所示。注意:由于兩個鎖存器分別占據(jù)兩個地址,因此在程序中需注

33、意:由于兩個鎖存器分別占據(jù)兩個地址,因此在程序中需要使用兩條傳送指令,才能完稱一個數(shù)字量的模擬轉(zhuǎn)換。要使用兩條傳送指令,才能完稱一個數(shù)字量的模擬轉(zhuǎn)換。AO1AO2+_2R2RVout+5VILEVccVREFRfIout1Iout2WR1DI0DI7WR2XFERCSP0.0P0.7ALEEA8031WR鎖存器譯碼器FFHFEHDAC0832R/CS和和/XFER分別接分別接兩個不同的地址通道兩個不同的地址通道D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉例轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉例 在單片機系統(tǒng)中采用統(tǒng)一編址的方式,在單片機系統(tǒng)中采用統(tǒng)一編址的方式,尋址時將尋址時將I/O端口視為外部

34、存儲單元,所以端口視為外部存儲單元,所以用訪問外部存儲器的指令即可完成對用訪問外部存儲器的指令即可完成對I/O端端口的訪問??诘脑L問。 MOVX DPTR, A MOVX Ri, A (i=0,1)DPTR:表示以:表示以DPTR為數(shù)據(jù)指針的間接尋為數(shù)據(jù)指針的間接尋址,用于對外部址,用于對外部64KRAM/ROM尋址尋址Ri:表示寄存器間接尋址:表示寄存器間接尋址D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉例轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉例 不帶鎖存器的不帶鎖存器的D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的連接轉(zhuǎn)換器與單片機的連接D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉例轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉

35、例 帶鎖存器的帶鎖存器的D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的連接轉(zhuǎn)換器與單片機的連接DAC0832采用雙緩沖連接方式采用雙緩沖連接方式ILE固定接高電平,固定接高電平,P2.1/CS,P2.0/XFER, /WR/WR1和和/WR2D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉例轉(zhuǎn)換器與單片機的接口及程序設計應用舉例 程序:程序:START:MOV DPTR, #0FDFFH FDH=11111101B,P2.1=0,即即/CS=0 MOV A, #nnH MOVX DPTR,A執(zhí)行該指令時,執(zhí)行該指令時,/WR=0,則,則/WR1=0此時此時ILE=1,/CS=0,/WR1=0,打開第一級輸入寄存器,把數(shù)據(jù)打

36、開第一級輸入寄存器,把數(shù)據(jù)送入該寄存器送入該寄存器 INC DPHFDH+1H=FEH=11111110B,P2.0=0,即即/XFER=0 MOVX DPTR,A執(zhí)行該指令時,執(zhí)行該指令時,/WR=0,則,則/WR2=0此時此時/XFER=0,/WR2=0,打開第二級打開第二級8位位DAC寄存器,完成寄存器,完成D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換2.2.3 高于高于8位的位的D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術轉(zhuǎn)換器及其接口技術 1、12位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器AD6670011100102.2.3 高于高于8位的位的D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術轉(zhuǎn)換器及其接口技術 1、12位位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器AD667 AD667真值表真值表

37、/CS A3 A2 A1 A0操作操作1X X X X無操作無操作X1 1 1 1 無操作無操作01 1 1 0 選通第一級低四位寄存器選通第一級低四位寄存器01 1 0 1 選通第一級中四位寄存器選通第一級中四位寄存器01 0 1 1 選通第一級高四位寄存器選通第一級高四位寄存器00 1 1 1 從第一級向第二級置數(shù)從第一級向第二級置數(shù)00 0 0 0 所有寄存器均透明所有寄存器均透明2.2.3 高于高于8位的位的D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術轉(zhuǎn)換器及其接口技術 2、高于、高于8位位D/A轉(zhuǎn)換器極其接口轉(zhuǎn)換器極其接口010011選通低選通低8位位101100選通高選通高4位和位和12位位D/A寄存

38、器寄存器2.3 模擬量輸入通道接口技術 A/D轉(zhuǎn)換器是一種能把輸入的模擬量變轉(zhuǎn)換器是一種能把輸入的模擬量變成與它成正比的數(shù)字量的電子儀器。成與它成正比的數(shù)字量的電子儀器。 類型:類型:計數(shù)器式計數(shù)器式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)換器逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器并行并行A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換原理 逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器是一種采用對分搜索轉(zhuǎn)換器是一種采用對分搜索原理來實現(xiàn)原理來實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法,邏輯框圖如下圖所轉(zhuǎn)換的方法,邏輯框圖如下圖所示。由示。由N位寄存器、位寄存器、N位位D/A轉(zhuǎn)換器、比較器和轉(zhuǎn)換器、比較器和控制邏輯四個部分組成。控制邏輯四個

39、部分組成。逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器邏輯框圖轉(zhuǎn)換器邏輯框圖工作原理工作原理舉例:舉例:返回舉例:舉例:t0時刻發(fā)出啟動信號時刻發(fā)出啟動信號t0:令:令D3=1,余下為,余下為0 則則B=1000 XREFnREFCVVVBV1682D3=1 t1:D3=1,令,令D2=1, 余下為余下為0,則,則B=1100XREFnREFCVVVBV16122D2=0 t2:D3=1,D2=0,令,令D1=1 余下為余下為0,則,則B=1010D1=0 XREFnREFCVVVBV16102t3:D3=1,D2=0,D1=0,令,令D0=1 余下為余下為0,則,則B=1001D1=1 XREFnREF

40、CVVVBV1692則數(shù)字輸出為則數(shù)字輸出為1001 2.3.1 8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0808/08091 1、ADC0809ADC0809的內(nèi)部邏輯結構的內(nèi)部邏輯結構 ADC0809ADC0809是一個是一個8 8位的逐次逼近式位的逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部邏輯轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部邏輯結構如下圖所示。結構如下圖所示。 8 8通道多路模擬開關:可通道多路模擬開關:可選通選通8 8個模擬通道,允許個模擬通道,允許8 8路模擬量分時輸入,共路模擬量分時輸入,共用一個用一個A/DA/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。換。地址鎖存與譯碼器:用地址鎖存與譯碼器:用來選通來選通IN0IN7IN0IN7上

41、的一路上的一路模擬量輸入模擬量輸入。A/DA/D轉(zhuǎn)換器:用來完成模轉(zhuǎn)換器:用來完成模擬量的擬量的A/DA/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出緩沖鎖存器:三態(tài)輸出緩沖鎖存器:用于鎖存用于鎖存A/DA/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量,由字量,由OEOE控制??刂啤EOE為為高點平時有效。高點平時有效。2 2、引腳結構、引腳結構ADC0809采用雙列直插式封裝,采用雙列直插式封裝,共有共有28條引腳。條引腳。(1)模擬量輸入線()模擬量輸入線(8條)條)(2)地址輸入和控制線()地址輸入和控制線(4條)條)(3)數(shù)字量輸出及控制線()數(shù)字量輸出及控制線(11條)條) (4)電源線及其他()電源線及其他(5條)條)

42、 模擬量輸入線模擬量輸入線ININ7 7ININ0 0:用來輸入模擬量:用來輸入模擬量地址輸入和控制線地址輸入和控制線 ALEALE地址鎖存允許輸入線地址鎖存允許輸入線 A A、B B、CC地址輸入線地址輸入線數(shù)字量輸出及控制線數(shù)字量輸出及控制線 STARTSTART轉(zhuǎn)換啟動信號,為高電平時轉(zhuǎn)換開始轉(zhuǎn)換啟動信號,為高電平時轉(zhuǎn)換開始 EOCEOC轉(zhuǎn)換結束信號轉(zhuǎn)換結束信號 EOC=1EOC=1轉(zhuǎn)換結束轉(zhuǎn)換結束 EOC=0EOC=0正在進行正在進行A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 OEOE輸出允許信號輸出允許信號 OE=1OE=1輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù) OE=0OE=0輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)輸出數(shù)據(jù)

43、線呈高阻狀態(tài) D D7 7D D0 0數(shù)字量輸出線數(shù)字量輸出線電源線及其它電源線及其它 V VCCCC+5V+5V電源線電源線 GNDGND地線地線 V VREFREF(+ +)和和V VREFREF(- -)參考電壓參考電壓 CLOCKCLOCK時鐘輸入信號線時鐘輸入信號線返回表2-1 被選通道和地址的關系返回返回ADC0808/0809的典型應用 111/RD/ WR/ADDRESS/INTERRUPTINTERRUPTOEEOCSTARTALE10進行進行A/D轉(zhuǎn)換:轉(zhuǎn)換:001A/D轉(zhuǎn)換結束:轉(zhuǎn)換結束:110001000模擬量輸入信號的連接模擬量輸入信號的連接數(shù)字量輸出引腳的連接數(shù)字量

44、輸出引腳的連接A/DA/D轉(zhuǎn)換器的啟動方式轉(zhuǎn)換器的啟動方式轉(zhuǎn)換結束信號的處理方法轉(zhuǎn)換結束信號的處理方法參考電平的連接參考電平的連接時鐘的連接時鐘的連接接地問題接地問題2.3.2 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術轉(zhuǎn)換器的接口技術 1 1、模擬量輸入信號的連接、模擬量輸入信號的連接有些有些A/DA/D轉(zhuǎn)換器的輸入允許是單極性,也可轉(zhuǎn)換器的輸入允許是單極性,也可以是雙極性,用戶可通過改變外接線路來改以是雙極性,用戶可通過改變外接線路來改變量程。變量程。如果需要多通道輸入方式,則可采用如果需要多通道輸入方式,則可采用選用單通道選用單通道A/DA/D芯片,在模擬量輸入端加多路開芯片,在模擬量輸入端加多路開關

45、,采樣關,采樣保持器保持器選用帶多路開關的選用帶多路開關的A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器2.3.2 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術轉(zhuǎn)換器的接口技術 2 2、數(shù)字量輸出引腳的連接、數(shù)字量輸出引腳的連接內(nèi)部不含輸出鎖存器的,則需要通過鎖存器內(nèi)部不含輸出鎖存器的,則需要通過鎖存器或或I/OI/O接口與微機相連。接口與微機相連。內(nèi)部含輸出鎖存器的,則可直接與微機相連,內(nèi)部含輸出鎖存器的,則可直接與微機相連,有時為了增加控制功能,也可采用有時為了增加控制功能,也可采用I/OI/O接口接口連接。連接。2.3.2 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術轉(zhuǎn)換器的接口技術 3 3、A/DA/D轉(zhuǎn)換器的啟動方式轉(zhuǎn)換器的啟動方式一般

46、分為脈沖啟動和電平啟動一般分為脈沖啟動和電平啟動脈沖啟動:在啟動轉(zhuǎn)換輸入引腳引入一個脈脈沖啟動:在啟動轉(zhuǎn)換輸入引腳引入一個脈沖即可沖即可電平啟動:在啟動轉(zhuǎn)換輸入引腳上加上要求電平啟動:在啟動轉(zhuǎn)換輸入引腳上加上要求的電平,且在轉(zhuǎn)換過程中,必須保持這一電的電平,且在轉(zhuǎn)換過程中,必須保持這一電平。平。高電平啟動高電平啟動低電平啟動低電平啟動2.3.2 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術轉(zhuǎn)換器的接口技術 4 4、轉(zhuǎn)換結束信號的處理方法轉(zhuǎn)換結束信號的處理方法中斷方式:中斷方式: 將轉(zhuǎn)換結束信號接到微機的中斷申請引腳或允許中斷將轉(zhuǎn)換結束信號接到微機的中斷申請引腳或允許中斷的的I/OI/O接口的相應引腳上。轉(zhuǎn)換結

47、束時,即提出中斷申請,接口的相應引腳上。轉(zhuǎn)換結束時,即提出中斷申請,微機響應后,在中斷服務程序中讀取數(shù)據(jù)。微機響應后,在中斷服務程序中讀取數(shù)據(jù)。查詢方式:查詢方式: 將轉(zhuǎn)換結束信號經(jīng)三態(tài)門送到將轉(zhuǎn)換結束信號經(jīng)三態(tài)門送到CPUCPU數(shù)據(jù)總線或數(shù)據(jù)總線或I/OI/O接口接口的某一位上,微機向的某一位上,微機向A/DA/D轉(zhuǎn)換器發(fā)出啟動信號后,便開始轉(zhuǎn)換器發(fā)出啟動信號后,便開始查詢查詢A/DA/D轉(zhuǎn)換是否結束,一旦查詢到轉(zhuǎn)換結束,則讀出數(shù)轉(zhuǎn)換是否結束,一旦查詢到轉(zhuǎn)換結束,則讀出數(shù)據(jù)。據(jù)。軟件延時方法:軟件延時方法: 微機啟動微機啟動A/DA/D轉(zhuǎn)換后,就根據(jù)轉(zhuǎn)換芯片完成轉(zhuǎn)換所需要轉(zhuǎn)換后,就根據(jù)轉(zhuǎn)換芯

48、片完成轉(zhuǎn)換所需要的時間,調(diào)用一段軟件延時程序,延時程序執(zhí)行完后,的時間,調(diào)用一段軟件延時程序,延時程序執(zhí)行完后,A/DA/D轉(zhuǎn)換也已完成,則可讀出數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換也已完成,則可讀出數(shù)據(jù)。2.3.2 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術轉(zhuǎn)換器的接口技術 5 5、參考電平的連接、參考電平的連接采用外電源供給采用外電源供給在在A/DA/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設置精密參考電源轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設置精密參考電源模擬量信號為單極性時,模擬量信號為單極性時,V VREFREF(-)(-)接模擬地,接模擬地, V VREFREF(+)(+)接參考電源正端接參考電源正端模擬量信號為雙極性時,模擬量信號為雙極性時, V VREFREF(+)(+

49、)和和V VREFREF(-)(-)分別參考電源正、負端分別參考電源正、負端2.3.2 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術轉(zhuǎn)換器的接口技術 6 6、時鐘的連接、時鐘的連接由芯片內(nèi)部提供由芯片內(nèi)部提供由外部時鐘提供由外部時鐘提供可采用單獨的振蕩器可采用單獨的振蕩器用用CPUCPU時鐘經(jīng)分頻后,送至時鐘經(jīng)分頻后,送至A/DA/D轉(zhuǎn)換器的時鐘端子轉(zhuǎn)換器的時鐘端子7 7、接地問題、接地問題模擬地和數(shù)字地要分別連接。模擬地和數(shù)字地要分別連接。2.3.2 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術轉(zhuǎn)換器的接口技術 A/DA/D轉(zhuǎn)換器的程序設計主要分三步:轉(zhuǎn)換器的程序設計主要分三步:啟動啟動A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換ADC0809和

50、和MCS-51連接時,要給連接時,要給START端送端送一個一個100ns寬的啟動正脈沖寬的啟動正脈沖查詢或等待查詢或等待A/DA/D轉(zhuǎn)換結束轉(zhuǎn)換結束ADC0809和和MCS-51連接時,根據(jù)連接時,根據(jù)EOC的狀態(tài)的狀態(tài)來判斷轉(zhuǎn)換是否結束來判斷轉(zhuǎn)換是否結束讀出轉(zhuǎn)換結果讀出轉(zhuǎn)換結果ADC0809和和MCS-51連接時,使連接時,使OE端為高電平,端為高電平,讀出讀出A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)2.3.3 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的程序設計轉(zhuǎn)換器的程序設計 1 1、采用中斷方式、采用中斷方式 將將A/DA/D轉(zhuǎn)換器的結束信號與單片機的中轉(zhuǎn)換器的結束信號與單片機的中斷請求引腳相連,一旦轉(zhuǎn)換結束后,即通

51、過斷請求引腳相連,一旦轉(zhuǎn)換結束后,即通過中斷申請引腳向中斷申請引腳向CPUCPU申請中斷,申請中斷,CPUCPU響應中斷,響應中斷,讀出數(shù)據(jù)。讀出數(shù)據(jù)。2.3.3 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的程序設計轉(zhuǎn)換器的程序設計 1 1、采用中斷方式、采用中斷方式 2.3.3 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的程序設計轉(zhuǎn)換器的程序設計 1010001111010012 2、采用查詢方式、采用查詢方式 將將A/DA/D轉(zhuǎn)換器的結束信號送到轉(zhuǎn)換器的結束信號送到CPUCPU數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線或總線或I/OI/O接口的某一位上,轉(zhuǎn)換開始后便接口的某一位上,轉(zhuǎn)換開始后便開始查詢轉(zhuǎn)換是否結束,一旦結束,就讀出開始查詢轉(zhuǎn)換是否結束,一旦結束,就讀

52、出轉(zhuǎn)換結果。轉(zhuǎn)換結果。2.3.3 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的程序設計轉(zhuǎn)換器的程序設計 2 2、采用查詢方式、采用查詢方式2.3.3 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的程序設計轉(zhuǎn)換器的程序設計 110011001010102 2、采用查詢方式例題、采用查詢方式例題START: MOV R0,#00H START: MOV R0,#00H ;建立外部;建立外部RAMRAM緩沖區(qū)地址指針緩沖區(qū)地址指針 MOV P2,#0A0HMOV P2,#0A0H MOV R3,#00H MOV R3,#00H ;置采樣次數(shù)計數(shù)器初值;置采樣次數(shù)計數(shù)器初值 MOV R4,#00HMOV R4,#00H MOV R6,#08H MOV

53、 R6,#08H ;設通道計數(shù)器初值;設通道計數(shù)器初值AGAIN0: MOV DPTR,#7FF0H AGAIN0: MOV DPTR,#7FF0H ;通道地址寄存器設初值;通道地址寄存器設初值7FF0H=0111111111110000B,P2.7=0,P0.0=0,P0.1=0,P0.2=0,7FF0H=0111111111110000B,P2.7=0,P0.0=0,P0.1=0,P0.2=0,選中選中0 0號通道號通道AGAIN: MOVX DPTR,A AGAIN: MOVX DPTR,A ;啟動;啟動A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換執(zhí)行該指令時,執(zhí)行該指令時,/WR=0,/WR=0,又因為又因為

54、P2.7=0,P2.7=0,則則STRAT=1STRAT=1 JB P1.7,LOOP0 JB P1.7,LOOP0 直接位為直接位為1 1,轉(zhuǎn)移,即,轉(zhuǎn)移,即EOC=1EOC=1,轉(zhuǎn)換結束,轉(zhuǎn)換結束LOOP1: JNB P1.7,LOOP1 LOOP1: JNB P1.7,LOOP1 ;等待轉(zhuǎn)換結束;等待轉(zhuǎn)換結束 直接位不為直接位不為1 1,轉(zhuǎn)移,即,轉(zhuǎn)移,即EOC=0EOC=0,轉(zhuǎn)換仍在進行,轉(zhuǎn)換仍在進行LOOP0: MOVX A,DPTR LOOP0: MOVX A,DPTR ;讀轉(zhuǎn)換結束結果;讀轉(zhuǎn)換結束結果執(zhí)行該指令時,執(zhí)行該指令時,/RD=0,/RD=0,又因為又因為P2.7=0P2

55、.7=0,則,則OE=1OE=1 MOVX R0,A MOVX R0,A ;存入;存入RAMRAM單元單元 INC DPTR INC DPTR ;修改通道號;修改通道號7FF1H=0111111111110001B,P2.7=0,P0.0=1,P0.1=0,P0.2=0,7FF1H=0111111111110001B,P2.7=0,P0.0=1,P0.1=0,P0.2=0,選中選中1 1號通道號通道 INC P2 INC P2 ;修改;修改RAMRAM地址地址 DJNZ R6,AGAIN DJNZ R6,AGAIN ;判斷通道計數(shù)器是否為;判斷通道計數(shù)器是否為0 0減減1 1不為不為0 0,轉(zhuǎn)

56、移,轉(zhuǎn)移 DJNZ R3,DONE DJNZ R3,DONE ;判斷采樣次數(shù)計數(shù)器是否為;判斷采樣次數(shù)計數(shù)器是否為0 0 RET RETDONE: INC R4DONE: INC R4 MOV P2,#0A0H MOV P2,#0A0H MOV A,R4 MOV A,R4 MOV R0,A MOV R0,A MOV R6,#08H MOV R6,#08H AJMP AGAIN0 AJMP AGAIN03 3、采用延時方式、采用延時方式 設計時已經(jīng)將設計時已經(jīng)將A/DA/D芯片選定,則其轉(zhuǎn)換芯片選定,則其轉(zhuǎn)換過程所需要的時間也是定值。此時,可采用過程所需要的時間也是定值。此時,可采用延時的方法,

57、確定讀取結果的時間。延時的方法,確定讀取結果的時間。2.3.3 8位位A/D轉(zhuǎn)換器的程序設計轉(zhuǎn)換器的程序設計 2.3.4 高于高于8位的位的A/D轉(zhuǎn)換器及其接口技術轉(zhuǎn)換器及其接口技術 1、AD574的結構及原理的結構及原理 AD574是是12位的帶三態(tài)緩沖器的逐次逼近型位的帶三態(tài)緩沖器的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器由兩部分電路組成:由兩部分電路組成:模擬部分:由高模擬部分:由高性能的性能的12位位D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器換器AD565和參和參考電壓組成??茧妷航M成。數(shù)字部分:由數(shù)字部分:由控制邏輯電路、控制邏輯電路、逐次逼近型寄存逐次逼近型寄存器和三態(tài)輸出緩器和三態(tài)輸出緩沖器組成沖器組成2、AD574的

58、引腳及功能的引腳及功能AD574為為28腳雙列直插式封裝,引腳排列如下圖所腳雙列直插式封裝,引腳排列如下圖所示。示。模擬量輸入線(模擬量輸入線(3條)條)數(shù)字量輸出線(數(shù)字量輸出線(13條)條)控制線(控制線(6條)條)測試測試/調(diào)零線(調(diào)零線(3條)條)電源線(電源線(3條)條)2.3.4 高于高于8位的位的A/D轉(zhuǎn)換器及其接口技轉(zhuǎn)換器及其接口技術術 1)模擬量輸入線)模擬量輸入線 10VIN10量程的模擬電壓輸入端量程的模擬電壓輸入端20VIN20量程的模擬電壓輸入端量程的模擬電壓輸入端AGND模擬地模擬地2)數(shù)字量輸出線)數(shù)字量輸出線 DB11DB012根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線DGND數(shù)字地數(shù)字地3)測試)測試/調(diào)零線調(diào)零線 REF TN 內(nèi)部解碼網(wǎng)絡所需參考電壓輸入端內(nèi)部解碼網(wǎng)絡所需參考電壓輸入端REF OUT 內(nèi)部參考電壓輸出端內(nèi)部參考電壓輸出端BIP OFF 補償調(diào)整端補償調(diào)整端4)電源線)電源線 VL +5V電源線電源線VCC +12V+15V電源線電源線VEE -12V-15V電源線電源線返回返回5)控制線)控制線 /CS片選信號片選信號CE片選使能端片選使能端R/C讀出讀出/轉(zhuǎn)換控制端轉(zhuǎn)換控制端 R/C=0啟動啟動A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換R/C=1允許讀出允許讀出A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)STS轉(zhuǎn)換結束信號(轉(zhuǎn)換結束信號(BUSY/EOC) STS=1處于處于A/D轉(zhuǎn)換

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