單片機(jī)原理與接口技術(shù)轉(zhuǎn)換接口詳解

單片機(jī)原理與接口技術(shù)轉(zhuǎn)換接口詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)優(yōu)選單片機(jī)原理與接口技術(shù)轉(zhuǎn)換接口目前二頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)

在實(shí)際應(yīng)用中，通常利用傳感器將被控對象的物理量轉(zhuǎn)換成易傳輸、易處理的連續(xù)變化的電信號，然后再將其轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)字信號，完成這種轉(zhuǎn)換任務(wù)的器件稱為模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器。而將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為被控對象能接受的模擬信號的器件稱為數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器。目前三頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前四頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)9.2D／A轉(zhuǎn)換接口DAC0832 DAC0832是帶有兩級數(shù)據(jù)輸人緩沖鎖存器的8位D／A轉(zhuǎn)換器。其引腳如圖9-2所示。D/A轉(zhuǎn)換器在測控系統(tǒng)中將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字量控制信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，用于驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)。目前五頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前六頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理

D/A轉(zhuǎn)換器的基本功能是將一個(gè)用二進(jìn)制表示的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的基本方法是對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的每一位，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電壓（電流），而這個(gè)電壓（電流）的大小則正比于相應(yīng)的二進(jìn)制的權(quán)。P181目前七頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前八頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn) DAC0832具有數(shù)字量的輸入鎖存功能，可以和單片機(jī)的P0口直接相連。以下指令可將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。

MOVA，DATA；要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量送A MOVDPTR，#addr；DAC0832地址送DPTR。

MOVX@DPTR，A；數(shù)字量送入DAC0832并轉(zhuǎn)換成模擬量目前九頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn).D/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)

(1)分辨率:D/A轉(zhuǎn)換器能夠轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制的位數(shù)，一般有8、10、12位，位數(shù)越多分辨率越高。(2)轉(zhuǎn)換時(shí)間：一般在幾十個(gè)納秒至幾個(gè)微秒。(3)線性度：轉(zhuǎn)換器模擬輸出偏離理想輸出的最大值。(4)輸出電平：電流型和電壓型兩種。目前十頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)9.2.2 MCS－51與DAC0832的接口 單片機(jī)與DAC0832的接口，可根據(jù)需要按二級緩沖器方式、單級緩沖器方式和直通方式聯(lián)接。

1、單緩沖器連接方式

DAC0832以單緩沖器方式與8051的接口電路圖9-4所示。目前十一頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前十二頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)用該連接產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波信號的程序如下：

WAVE：MOVDPTR，#addr；輸入寄存器和DAC寄存器地址

MOVA，DATA0；數(shù)字量初值

LOOP：MOVX@DPTR，A;向0832輸出數(shù)據(jù)

CJNE

A，DATAEND，MORESJMPWAVEMORE：INCASJMPLOOP上述程序輸出的波形如圖9-5所示。目前十三頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前十四頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)

２、雙緩沖器連接方式 采用雙緩沖器連接方式時(shí)，DAC0832的數(shù)字量輸入鎖存和D／A轉(zhuǎn)換輸出分兩步完成。首先，將數(shù)字量輸入到各路D／A轉(zhuǎn)換器的輸入寄存器，然后，控制各路D／A轉(zhuǎn)換器，使各路D／A轉(zhuǎn)換器輸入寄存器中的數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)入DAC寄存器，并轉(zhuǎn)換輸出。所以，在這種工作方式下，DAC0832占用兩個(gè)I／O地址，輸入寄存器和DAC寄存器各占一個(gè)I／O地址。 圖9-6是8051和二片雙緩沖器方式DAC0832的接口電路。利用此電路可以輸出一對同步信號，如從X、Y輸出一組同步的鋸齒波和正弦波信號。目前十五頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前十六頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)下面是從X、Y同步輸出不同電壓的程序：

M()VDPTR，#addr1；1#輸入寄存器地址

MOVA，DATA1；數(shù)字量１送A

MOV@DPTR，A；數(shù)字量１送1＃輸入寄存器

MOVDPTR，#addr2；2#輸入寄存器地址

MOVA，DATA2；數(shù)字量２送A

MOV@DPTR，A；數(shù)字量２送２＃輸入寄存器

MOVDPTR，#addr3；1#、2#DAC寄存器地址

MOV@DPTR，A；1#、2#輸入寄存器的數(shù)字量１、２分別同時(shí)送1#、 ；2#DAC寄存器，并同時(shí)轉(zhuǎn)換，同步輸出目前十七頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)9.3模／數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809

ADC0809是一種典型的A／D轉(zhuǎn)換器，是8位8通道的A／D轉(zhuǎn)換器，其引腳如圖9-7所示。A/D轉(zhuǎn)換器是測控系統(tǒng)中將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的重要器件。目前十八頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換器的外部特性

各集成A/D轉(zhuǎn)換芯片的封裝不盡相同，性能各異。但從原理和應(yīng)用的角度來看，任何一種A/D轉(zhuǎn)換器芯片一般具有以下控制信號線。(1)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號線（START）。(2)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號線（EOC）。(3)片選信號線（CE）。目前十九頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)(1)分辨率：衡量轉(zhuǎn)換器對微小輸入量變化的敏感程度，通常用轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的位數(shù)來表示。(2)量程：所能轉(zhuǎn)換的電壓范圍。(3)精度：描述轉(zhuǎn)換后結(jié)果相對于實(shí)際值的準(zhǔn)確度。(4)轉(zhuǎn)換時(shí)間：從發(fā)出轉(zhuǎn)換命令到轉(zhuǎn)換結(jié)束獲得整個(gè)數(shù)字信號為止所需的時(shí)間間隔。目前二十頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前二十一頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)9.3.1 ADC0809的結(jié)構(gòu)

ADC0809由一個(gè)8位A／D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)8路模擬量開關(guān)、8路模擬量地址鎖存／譯碼器和一個(gè)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-8所示。目前二十二頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前二十三頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前二十四頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn) 9.3.2MCS-51與ADC0809的接口

ADC0809與805l之間的接口電路如圖9-9所示。ADC0809時(shí)鐘信號由單片機(jī)的ALE信號２分頻獲得。ADC0809通道地址由P0口的低3位直接與ADC0809的A、B、C相連。目前二十五頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前二十六頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前二十七頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)目前二十八頁\總數(shù)二十九頁\編于二十點(diǎn)

下面采用查詢的方法，對N(N≤8)路模擬信號進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的N個(gè)數(shù)據(jù)順序存放到起始地址為data_addr數(shù)據(jù)存區(qū)。

ADST：MOVR1，#data_addr；置數(shù)據(jù)區(qū)首地址指