單片機(jī)第五章

單片機(jī)第五章第一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

輸入通道（前向通道）：被測(cè)對(duì)象與單片機(jī)聯(lián)系的信號(hào)通道。包括傳感器或敏感元件、通道結(jié)構(gòu)、信號(hào)調(diào)節(jié)、A/D轉(zhuǎn)換、電源的配置、抗干擾等。輸出通道（后向通道）：?jiǎn)纹瑱C(jī)與被控對(duì)象聯(lián)系的信號(hào)通道。包括功率驅(qū)動(dòng)、干擾的抑制、D/A轉(zhuǎn)換等。5.1.1傳感器傳感器：傳感器是將各種輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)的前端部件。

傳感器的分類(lèi)：（1）按傳感器的用途可以將傳感器分為：壓敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器、速度傳感器、熱敏傳感器、加速度傳感器、射線(xiàn)輻射傳感器、振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器和生物傳感器等。（2）按傳感器輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為：模擬傳感器、數(shù)字傳感器、開(kāi)關(guān)傳感器等。5.1輸入/輸出通道概述

第二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日傳感器的發(fā)展方向：

傳感器已經(jīng)成為現(xiàn)代信息技術(shù)系統(tǒng)三大支柱之一，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、軍事國(guó)防等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。其發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面：（1）利用新的物理現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)、生物效應(yīng)設(shè)計(jì)傳感器。（2）引入數(shù)據(jù)融合技術(shù)。（3）使用新型材料，向微功耗、集成化及無(wú)源化發(fā)展。（4）采用新的加工技術(shù)。（5）向微型化發(fā)展。（6）向高可靠性、寬溫度范圍發(fā)展等。第三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

5.1.2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出通道

過(guò)程I/O通道：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)和被控對(duì)象之間信息的交互通道（輸入通道、輸出通道）稱(chēng)為過(guò)程I/O通道，過(guò)程I/O通道的一般結(jié)構(gòu)如下圖所示。第四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日特點(diǎn)：（1）要靠近拾取對(duì)象采集信息；（2）傳感器、變送器的性能和工作環(huán)境因素嚴(yán)重影響通道的方案設(shè)計(jì)；（3）一般是模擬、數(shù)字等混雜電路；（4）常需要放大電路；（5）抗干擾設(shè)計(jì)非常重要。

輸入通道的結(jié)構(gòu)類(lèi)型：

輸入通道結(jié)構(gòu)形式取決于被測(cè)對(duì)象的環(huán)境、輸出信號(hào)的類(lèi)型、數(shù)量、大小等。其結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。1．輸入通道第五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日第六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日2．輸出通道

特點(diǎn):（1）小信號(hào)輸出，大功率控制；（2）輸出伺服驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；（3）電磁和機(jī)械干擾較為嚴(yán)重。通道結(jié)構(gòu)：

在輸出通道中，單片機(jī)完成控制處理后的輸出，總是以數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)的形式，通過(guò)I/O口或者數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳送給被控對(duì)象。輸出通道的結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。第七頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日3．信號(hào)處理電路

輸入通道中，信號(hào)處理的任務(wù)是可由硬件實(shí)現(xiàn)能夠完成小信號(hào)放大，信號(hào)變換，濾波、零點(diǎn)校正、線(xiàn)性化處理、溫度補(bǔ)償、誤差修正和量程切換等任務(wù)。可由硬件實(shí)現(xiàn)，有些也可由軟件實(shí)現(xiàn)。第八頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（1）開(kāi)關(guān)量輸入

被控對(duì)象的一些開(kāi)關(guān)狀態(tài)可以經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸入通道輸入到單片機(jī)系統(tǒng)，這些開(kāi)關(guān)信號(hào)根據(jù)實(shí)際情況需要經(jīng)過(guò)電平匹配、電氣隔離或互感器后才能夠通過(guò)單片機(jī)接口，接入到單片機(jī)系統(tǒng)。（2）小信號(hào)放大技術(shù)

輸入通道中，對(duì)小信號(hào)需要經(jīng)過(guò)測(cè)量放大器、可編程增益放大器及帶有放大器的小信號(hào)雙線(xiàn)發(fā)送器等電路進(jìn)行放大調(diào)節(jié)。（3）隔離放大技術(shù)

在某些要求輸入和輸出電路彼此隔離的情況下，必須使用隔離放大器。常用隔離放大器有變壓器耦合隔離放大器和光耦合隔離放大器兩種。第九頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日5.2D/A轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)

D/A轉(zhuǎn)換器（DigittoAnalogConverter）：將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的器件稱(chēng)為D/A轉(zhuǎn)換器，通常用DAC表示。D/A轉(zhuǎn)換接口器設(shè)計(jì)中主要考慮的問(wèn)題：D/A轉(zhuǎn)換芯片的選擇、數(shù)字量的碼輸入、精度、輸出模擬量的類(lèi)型與范圍、轉(zhuǎn)換時(shí)間、與CPU的接口方式等。5.2.1D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)（1）分辨率：指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量，即相鄰兩個(gè)二進(jìn)制碼對(duì)應(yīng)的輸出電壓之差稱(chēng)為D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率?？捎米畹臀唬↙SB）表示。如，n位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為1/2n。第十頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）精度：精度是指D/A轉(zhuǎn)換器的實(shí)際輸出與理論值之間的誤差，它是以滿(mǎn)量程VFS的百分?jǐn)?shù)或最低有效位（LSB）的分?jǐn)?shù)形式表示。（3）線(xiàn)性誤差：D/A的實(shí)際轉(zhuǎn)換特性（各數(shù)字輸入值所對(duì)應(yīng)的各模擬輸出值之間的連線(xiàn)）與理想的轉(zhuǎn)換特性（始、終點(diǎn)連線(xiàn)）之間是有偏差的，這個(gè)偏差就是D/A的線(xiàn)性誤差。即兩個(gè)相鄰的數(shù)字碼所對(duì)應(yīng)的模擬輸出值（之差）與一個(gè)LSB所對(duì)應(yīng)的模擬值之差。常以L(fǎng)SB的分?jǐn)?shù)形式表示。（4）轉(zhuǎn)換時(shí)間TS（建立時(shí)間）：從D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字量發(fā)生變化開(kāi)始，到其輸出模擬量達(dá)到相應(yīng)的穩(wěn)定值所需要的時(shí)間稱(chēng)為轉(zhuǎn)換時(shí)間。（5）偏移量誤差：偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時(shí)，輸出模擬量對(duì)零的偏移值。

第十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日5.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的分類(lèi)

按輸出形式分類(lèi)：電壓輸出型和電流輸出型。

按是否含有鎖存器分類(lèi)：內(nèi)部無(wú)鎖存器和內(nèi)部有鎖存器。按能否作乘法運(yùn)算分類(lèi)：乘算型和非乘算型。按輸入數(shù)字量方式分類(lèi)：并行總線(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換器和串行總線(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換器。按轉(zhuǎn)換時(shí)間分類(lèi)：

超高速D/A（TS＜100ns）、高速D/A（TS為100ns～10μs）、中速D/A（TS為10μs～100μs）、低速D/A（TS＞100μs）等。

第十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

D/A轉(zhuǎn)換電阻網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)(補(bǔ)充)

第十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

D/A轉(zhuǎn)換電阻網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)(補(bǔ)充)

圖2電路的特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)潔，僅有9只電阻，但電阻取值跨度太大，一是很難從電阻系列值中選取，二是各位數(shù)據(jù)的負(fù)載不一，兩者均導(dǎo)致電路誤差較大，精度不高。圖1電路的電阻取值規(guī)范，克服了圖2電路的缺點(diǎn)，精度高，但用集成電路實(shí)現(xiàn)時(shí)，價(jià)格昂貴；用分立元件時(shí)則電阻的個(gè)數(shù)太多，共需17只。圖3電路的各項(xiàng)性能指標(biāo)，均介于兩者之間，既有較高的精度，電路也簡(jiǎn)潔，僅12只電阻。

第十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日5.2.3D/A轉(zhuǎn)換器的接口

1．DAC0832的特點(diǎn)與引腳（1）DAC0832的特點(diǎn)

DAC0832是NS公司生產(chǎn)的DAC0830系列（DAC0830/32）產(chǎn)品中的一種，8位CMOS數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，其特點(diǎn)如下：①8位并行D/A轉(zhuǎn)換；②片內(nèi)二級(jí)數(shù)據(jù)鎖存，提供數(shù)據(jù)輸入雙緩沖、單緩沖、直通三種工作方式；③電流輸出型芯片(需外接運(yùn)放)；④DIP20封裝，CMOS低功耗器件，單電源（+5V～+15V，典型值+5V）供電；

⑤具有雙緩沖控制輸出；⑥參考電壓為-10～+10V⑦與MCS-51連接方便。第十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

DAC0830系列均為DIP20封裝，且管腳完全兼容，DAC0832的引腳如下圖所示。引腳功能如下：D0—D7：8位數(shù)字量輸入端：片選端，低有效ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許：寫(xiě)控制信號(hào)1：寫(xiě)控制信號(hào)2：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)Iout1：電流輸出端1Iout2：電流輸出端2RFB：內(nèi)置反饋電阻端VREF:參考電壓源（-10V～+10V）

DGND：數(shù)字量地AGND：模擬量地Vcc：+5～+15V單電源供電端第十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日表2-5工作寄存器組選擇控制表第十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日2．電壓輸出方法

DAC0832需要電壓輸出時(shí)，可以簡(jiǎn)單地使用一個(gè)運(yùn)算放大器連接成單極性輸出形式。如右圖所示。

3．單緩沖方式接口

單緩沖方式是指DAC0832內(nèi)部的兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器有一個(gè)處于直通方式，另一個(gè)處于受單片機(jī)控制的方式。如下頁(yè)圖所示。ILE接+5V，片選信號(hào)及數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)都與地址選擇線(xiàn)P2.7相連，地址為7FFFH，兩級(jí)寄存器的寫(xiě)信號(hào)都由CPU的端控制。數(shù)字量可以直接從MCS-51的P0口送入DAC0832。當(dāng)?shù)刂愤x擇線(xiàn)選擇好DAC0832后，只要輸出控制信號(hào)，DAC0832就能一次完成數(shù)字量的輸入鎖存和D/A轉(zhuǎn)換輸出。第十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)?zhí)行下列幾條指令就可以完成一次D/A轉(zhuǎn)換：MOVDPTR,#7FFFH;地址指向DAC0832MOVA,#DATA;待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量DATA送累加器AMOVX@DPTR,A;數(shù)字量送P2.7指向的地址，有效時(shí)完成一次D/A輸入[例題]

利用上圖所示電路，使用DAC0832作波形發(fā)生器產(chǎn)生三角波。第十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日解：在上頁(yè)圖中，放大器LM324的輸出端VOUT直接反饋到RFB，所以該電路只能產(chǎn)生單極性的模擬電壓。

產(chǎn)生三角波的程序如下：

ORG0100H START:MOVDPTR,#7FFFH;地址指向DAC0832 MOVA,#00H ;三角波起始電壓為0UP:MOVX@DPTR,A ;數(shù)字量送DAC0832轉(zhuǎn)換 INCA ;三角波上升邊 JNZUP ;未到最高點(diǎn)0FFH，返回UP繼續(xù)DOWN:DECA ;到三角波最高值，開(kāi)始下降邊 MOVX@DPTR,A ;數(shù)字量送DAC0832轉(zhuǎn)換 JNZDOWN ;未到最低點(diǎn)0，返回DOWN繼續(xù) SJMPUP ;返回上升邊 END

數(shù)字量從0開(kāi)始逐次加1，模擬量與之成正比，當(dāng)（A）=0FFH時(shí)，則逐次減1，減至（A）=0后，再?gòu)?開(kāi)始加1，如此循環(huán)重復(fù)上述過(guò)程，輸出就是一個(gè)三角波。第二十頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

對(duì)于多路D/A轉(zhuǎn)換，若要求同步進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換輸出時(shí)，則必須采用雙緩沖方式。[例題]

假設(shè)某一分時(shí)控制系統(tǒng)，由一臺(tái)單片機(jī)控制并行的兩臺(tái)設(shè)備，連接電路如下圖所示，兩臺(tái)設(shè)備的模擬控制信號(hào)分別由兩片DAC0832輸出，要求兩片DAC0832同步輸出。4．雙緩沖方式

第二十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日解：如上頁(yè)圖所示，利用DAC0832雙緩沖的原理，對(duì)不同端口地址的訪(fǎng)問(wèn)具有不同的操作功能，具體功能如下表所示。實(shí)現(xiàn)同步輸出的操作步驟為：①將1#待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線(xiàn)1#DAC0832的第一級(jí)鎖存（寫(xiě)7FFFH口）；②將0#待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線(xiàn)0#DAC0832的第一級(jí)鎖存（寫(xiě)0DFFFH口）；③將1#、0#DAC0832的第一級(jí)鎖存器中的數(shù)據(jù)各自的第二級(jí)鎖存，同時(shí)開(kāi)始D/A轉(zhuǎn)換（寫(xiě)0BFFFH），周而復(fù)始。第二十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日程序如下：

ORG0100H START: MOVDPTR,#7FFFH ;數(shù)據(jù)指針指向1#的第一級(jí)鎖存器 MOVA,#DATA1 ;取第一個(gè)待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)DATA1 MOVX@DPTR,A ;送入第一級(jí)緩沖器 MOVDPTR,#0DFFFH ;數(shù)據(jù)指針指向0#的第一級(jí)鎖存器 MOVA,#DATA0 ;取第二個(gè)待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)DATA0 MOVX@DPTR,A ;送入第一級(jí)緩沖器 MOVDPTR,#0BFFFH ;數(shù)據(jù)指針指向兩個(gè)轉(zhuǎn)換器的第二級(jí)緩沖地址 MOVX@DPTR,A ;1#和0#數(shù)據(jù)同時(shí)由第一級(jí)向第二級(jí)鎖存?zhèn)魉停㈤_(kāi)始轉(zhuǎn)換 RET END 第二十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

D/A轉(zhuǎn)換器的創(chuàng)新應(yīng)用—程控放大器

第二十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

D/A轉(zhuǎn)換器的創(chuàng)新應(yīng)用—程控放大器

增益小于1的程控放大器第二十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

D/A轉(zhuǎn)換器的創(chuàng)新應(yīng)用—程控放大器

增益大于1的程控放大器第二十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日5.3A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)

A/D轉(zhuǎn)換器（AnalogToDigitConverter）：將模擬量轉(zhuǎn)換為與之成比例的數(shù)字量的器件稱(chēng)為A/D轉(zhuǎn)換器，常用ADC表示。

5.3.1A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)

（1）分辨率：分辨率是指輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為滿(mǎn)刻度電壓與2n之比值，其中n為ADC的位數(shù)。例如：具有12位分辨率的ADC能分辨出滿(mǎn)刻度的（1/2）12或滿(mǎn)刻度的0.0245%。一個(gè)10V滿(mǎn)刻度的12位ADC能夠分辨輸入電壓變化的最小值為2.4mV。而位的A/D轉(zhuǎn)換器（滿(mǎn)字為1999），其分辨率為滿(mǎn)刻度的1/1999×100%=0.05%。

第二十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）轉(zhuǎn)換速率與轉(zhuǎn)換時(shí)間：轉(zhuǎn)換速率是指A/D轉(zhuǎn)換器每秒鐘轉(zhuǎn)換的次數(shù)。轉(zhuǎn)換時(shí)間是指完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間（包括穩(wěn)定時(shí)間）。轉(zhuǎn)換時(shí)間是轉(zhuǎn)換速率的倒數(shù)。（3）量化誤差：有限分辨率A/D的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)與理想無(wú)限分辨率A/D的轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)（直線(xiàn)）之間的最大偏差稱(chēng)為量化誤差。通常是1個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量，表示為1LSB，1/2LSB。（4）線(xiàn)性度：實(shí)際A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線(xiàn)的最大偏差。不包括量化誤差、偏移誤差（輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零的值）和滿(mǎn)刻度誤差（滿(mǎn)度輸出時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)與理想輸入信號(hào)值之差）三種誤差。（5）量程：量程是指A/D能夠轉(zhuǎn)換的電壓范圍，如0～5V，-10～+10V等。（6）其他指標(biāo)：內(nèi)部/外部電壓基準(zhǔn)、失調(diào)（零點(diǎn)）溫度系數(shù)、增益溫度系數(shù)，以及電源電壓變化抑制比等性能指標(biāo)。

第二十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

5.3.2A/D轉(zhuǎn)換器的分類(lèi)

第二十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日5.3.3A/D轉(zhuǎn)換器的接口

1．逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器（SAR）組成：由結(jié)果寄存器、比較器和控制邏輯等部件組成。

原理：采用對(duì)分搜索逐位比較的方法逐步逼近，利用數(shù)字量試探地進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換、再比較判斷，從而實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。將D/A轉(zhuǎn)換器的輸出從二進(jìn)制數(shù)據(jù)的最高位起，依次逐位置1，與待轉(zhuǎn)換的模擬量比較,若前者小于后者，該位置1并保留下來(lái)，若前者大于后者，該位清0;然后再照此比較下一位,……直至比完最低位。最后得到的結(jié)果，即A/D轉(zhuǎn)換的值。特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度較快（比較次數(shù)等于A/D的位數(shù)），通常在幾S至幾百S數(shù)量級(jí)；被轉(zhuǎn)換的模擬量若頻率很高（變化較快）則要加采樣保持電路；被轉(zhuǎn)換的模擬量若幅度過(guò)?。ㄐ盘?hào)微弱）則需要加信號(hào)處理電路。第三十頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（1）ADC0809的特點(diǎn)

ADC0809是NS（NationalSemiconductor，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體）公司生產(chǎn)的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。其特點(diǎn)如下：①分辨率為8位，誤差1LSB；②CMOS低功耗器件；③轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs（當(dāng)外部時(shí)鐘輸入頻率fc=640kHz）；④很容易與微處理器連接；⑤單一電源+5V，采用單一電源+5V供電時(shí)量程為0～5V；⑥無(wú)需零位或滿(mǎn)量程調(diào)整，使用5V或采用經(jīng)調(diào)整模擬間距的電壓基準(zhǔn)工作；⑦帶有鎖存控制邏輯的8通道多路輸入轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；⑧DIP28封裝；⑨帶鎖存器的三態(tài)數(shù)據(jù)輸出。⑩轉(zhuǎn)換結(jié)果讀取方式有延時(shí)讀數(shù)、查詢(xún)EOC=1、EOC申請(qǐng)中斷。第三十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）ADC0809引腳功能

IN0—IN7：8通道模擬量輸入端

2-8—2-1：8位數(shù)字量輸出端C、B、A：接地址鎖存器的低三位地址ALE：地址鎖存允許控制信號(hào)START：清0內(nèi)寄存器,啟動(dòng)轉(zhuǎn)換OE：允許讀A/D結(jié)果,高有效CLK：時(shí)鐘輸入端，范圍為10kHz～1200kHz，典型值640kHzEOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高Vcc：+5VVref+：參考電壓，+5VVref-：0V第三十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

ADC0809有8路模擬量輸入IN7～I(xiàn)N0。一次只能選通其中的某一路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，選通的通道由ALE上升沿時(shí)送入的C，B，A引腳信號(hào)決定。C，B，A地址與選通的通道間的關(guān)系如下表所示。第三十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（3）接口與編程

ADC0809典型應(yīng)用如下圖所示。由于ADC0809輸出含三態(tài)鎖存，所以其數(shù)據(jù)輸出可以直接連接MCS-51的數(shù)據(jù)總線(xiàn)P0口?？赏ㄟ^(guò)外部中斷或查詢(xún)方式讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。第三十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日[例題]

假設(shè)ADC0809與MCS-51的硬件連接如上頁(yè)圖所示，要求采用中斷方法，進(jìn)行8路A/D轉(zhuǎn)換，將IN0～I(xiàn)N7轉(zhuǎn)換結(jié)果分別存入片內(nèi)RAM的30H～37H地址單元中。解：程序如下：

ORG0000H LJMPMAIN ;轉(zhuǎn)主程序 ORG0003H ;中斷服務(wù)入口地址 LJMPINT0F ;中斷服務(wù)。ORG0100H MAIN:MOVR0,#30H ;內(nèi)部數(shù)據(jù)指針指向30H單元 MOVDPTR,#7FF8H ;指向P2.7口，且選通IN0（低3位地址為000） SETBIT0 ;設(shè)置下降沿觸發(fā) SETBEX0 ;允許中斷 SETBEA ;開(kāi)總中斷允許 MOVX@DPTR,A ;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 LJMP$ ;等待轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷第三十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日中斷服務(wù)程序如下：

INT0F:MOVXA,@DPTR ;取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV@R0,A ;存結(jié)果 INCR0 ;內(nèi)部指針下移 INCDPTR ;外部指針下移，指向下一路 CJNER0，#38H，NEXT ;未轉(zhuǎn)換完8路，繼續(xù)轉(zhuǎn)換CLREX0 ;關(guān)中斷允許 RETI ;中斷返回NEXT:MOVX@DPTR,A ;啟動(dòng)下一路A/D轉(zhuǎn)換 RETI ;中斷返回，繼續(xù)等待下一次 END 第三十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日3．串行A/D轉(zhuǎn)換器

特點(diǎn)：引腳數(shù)少（常見(jiàn)的8引腳或更少），集成度高（基本上無(wú)需外接其他器件），價(jià)格低，易于數(shù)字隔離，易于芯片升級(jí)，廉價(jià)，速度略微降低。

（1）MAX187/189芯片引腳及功能

MAX187/189是MAXIM公司生產(chǎn)的具有SPI（SerialPeripheralInterface）總線(xiàn)接口的12位逐次逼近式（SAR）A/D轉(zhuǎn)換芯片。特點(diǎn)如下：①12位逐次逼近式（SAR）串行A/D轉(zhuǎn)換芯片；②轉(zhuǎn)換速度為75kHz，轉(zhuǎn)換時(shí)間為8.5μs；③輸入模擬電壓：0～5V；④單一+5V供電；⑤DIP8引腳封裝，外接元件簡(jiǎn)單，使用方便。MAX187與MAX189的區(qū)別在于：MAX187具有內(nèi)部基準(zhǔn)，無(wú)需外部提供基準(zhǔn)電壓，MAX189則需外接電壓基準(zhǔn)。

第三十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日MAX187/189芯片引腳如下圖所示。引腳的功能如下：VDD：工作電源：+5V±5%；GND：模擬和數(shù)字地；VREF：參考電壓輸入；

：片選輸入；AIN：模擬電壓輸入，范圍為0～VREF或0～4.096V（MAX187）；

（shutdown）：關(guān)閉控制信號(hào)輸入，提供三級(jí)關(guān)閉方式：待命低功耗狀態(tài)（電流僅10μA），允許使用內(nèi)部基準(zhǔn)；禁止使用內(nèi)部基準(zhǔn)；DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出，在串行脈沖SCLK的下降沿?cái)?shù)據(jù)變化；SCLK：串行時(shí)鐘輸入，最大允許頻率為5MHz。

第三十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

使用MAX187/189進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)分的步驟：

①啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，等待轉(zhuǎn)換結(jié)束

當(dāng)輸入低電平時(shí)，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，此時(shí)DOUT引腳輸出低電平，充當(dāng)傳遞“轉(zhuǎn)換結(jié)束”信號(hào)的作用。當(dāng)DOUT輸出變高電平時(shí)，說(shuō)明轉(zhuǎn)換結(jié)束（在轉(zhuǎn)換期間，SCLK不允許送入脈沖）。

②串行讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果

從SCLK引腳輸入讀出脈沖，SCLK每輸入一個(gè)脈沖，DOUT引腳上輸出一位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸出的順序?yàn)橄雀呶缓蟮臀?，在SCLK信號(hào)的下降沿，數(shù)據(jù)改變，在SCLK的上升沿，數(shù)據(jù)穩(wěn)定。在SCLK信號(hào)為高電平期間從DOUT引腳上讀數(shù)據(jù)。

第三十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8