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文檔簡介

1、1單片機原理多媒體教程第八章第八章 單片機與單片機與D/AD/A及及A/DA/D轉換接口轉換接口 D/A轉換器及其與單片機的接口轉換器及其與單片機的接口D/AD/A轉換器的主要技術指標轉換器的主要技術指標 DAC1208DAC1208芯片及其與單片機接口芯片及其與單片機接口 A/D轉換器及其與單片機的接口轉換器及其與單片機的接口/轉換器的原理及主要技術指標轉換器的原理及主要技術指標 ADCADC芯片及其與單片機的接口芯片及其與單片機的接口 2單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展A/DA/D、D/AD/A接口應用框圖:接口應用框圖:控制器

2、控制器單片機單片機D/A轉換器轉換器執行機構執行機構被控對象被控對象傳感器傳感器A/D轉換器轉換器給定值給定值W比較器比較器D數字量數字量A模擬量模擬量被控參數被控參數CAD3單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展8.1 D/A8.1 D/A轉換器及其與單片機的接口轉換器及其與單片機的接口一、一、 D/AD/A轉換接口設計的主要問題轉換接口設計的主要問題 單片機應用系統中單片機應用系統中D/AD/A轉換電路接口設計主轉換電路接口設計主要是選擇要是選擇D/AD/A轉換集成芯片,配置外圍電路及器轉換集成芯片,配置外圍電路及器件,實現數字量到模

3、擬量的線性轉換,并不涉及件,實現數字量到模擬量的線性轉換,并不涉及D/AD/A轉換器的結構設計,也不必對其內部電路作轉換器的結構設計,也不必對其內部電路作深入分析。深入分析。 在在D/AD/A轉換接口設計中,主要考慮的問題是轉換接口設計中,主要考慮的問題是D/AD/A轉換芯片的選擇、數字量的碼輸入及模擬量轉換芯片的選擇、數字量的碼輸入及模擬量的極性輸出、參考電壓、電流、電源等。的極性輸出、參考電壓、電流、電源等。4一、一、D/A轉換器的主要技術參數轉換器的主要技術參數 1. 分辨率(分辨率(Resolution)辨率是指辨率是指D/A轉換器能分辨的最小輸出轉換器能分辨的最小輸出模擬量的增量,取

4、決于輸入數字量的二進制位數。模擬量的增量,取決于輸入數字量的二進制位數。 例如:對一個分辨率為例如:對一個分辨率為n n位的轉換器,能夠分辨滿量程的位的轉換器,能夠分辨滿量程的2 2-n-n。例如,。例如,分辨率為分辨率為8 8位的位的D DA A轉換器能給出滿量程電壓的轉換器能給出滿量程電壓的1/2561/256(即(即1 12 28 8)的分)的分辨能力。辨能力。 如滿量程電壓為如滿量程電壓為5V5V的分辨率為的分辨率為 0.01953V0.01953V 第一節第一節 D/AD/A轉換及其接口電路轉換及其接口電路2. 轉換時間轉換時間 轉換時間是指數字量在轉換時間是指數字量在DAC輸入端發

5、生滿刻度變化后,到完成轉換輸入端發生滿刻度變化后,到完成轉換并輸出達到穩定值所需的時間。并輸出達到穩定值所需的時間。3. 轉換精度(轉換精度(Conversion Accuracy)4. 線性度(線性度(Linearity)第八章 8 - 451.接口電路的主要任務接口電路的主要任務 (1)(1)輸入數據緩沖的問題輸入數據緩沖的問題 (2)(2)芯片的分辨率位數大于數據總線寬度的處理芯片的分辨率位數大于數據總線寬度的處理 (3)(3)控制信號的提供控制信號的提供 (4)(4)輸出模擬量的類型與極性輸出模擬量的類型與極性2.接口電路的結構形式接口電路的結構形式 一般有以下幾種常用的結構。一般有以

6、下幾種常用的結構。 (1 1)利用單片機的并行)利用單片機的并行I/OI/O口或串行口與口或串行口與D/AD/A芯片直接接口;芯片直接接口; (2 2)用中小規模的邏輯芯片構成接口電路使)用中小規模的邏輯芯片構成接口電路使D/AD/A芯片與單片機連接;芯片與單片機連接; (3 3)用通用可編程并行)用通用可編程并行I/OI/O口實現口實現D/AD/A芯片與單片機之間的連接。芯片與單片機之間的連接。第八章 8 - 56二、二、 D/A轉換芯片轉換芯片DAC1208內帶數據輸入寄存器的接口內帶數據輸入寄存器的接口 為寄存命令。當為寄存命令。當 =1時,寄存器的輸出隨輸入變化;時,寄存器的輸出隨輸入

7、變化; =0時,數據鎖存在寄存器中,不隨輸入數據變化。時,數據鎖存在寄存器中,不隨輸入數據變化。 LELELE7 DAC1208的主要特性有: 分辨率2-12; 電流建立時間s; 數據輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式; 輸出電流線性度可在滿量程下調節; 邏輯電平輸入與TTL電平兼容; 單一電源供電(5V15V); 低功耗,20m。 8 如:如:DAC1208是是10位的位的D/A轉換芯片,電流型輸出,與轉換芯片,電流型輸出,與0832一樣一樣也是雙緩沖結構。但其也是雙緩沖結構。但其12位輸入寄存器由兩部分組成,及高位輸入寄存器由兩部分組成,及高8位輸入寄位輸入寄存器和低存器和低4位輸入寄存器

8、,以便與位輸入寄存器,以便與8位位CPU的數據總線相接。的數據總線相接。DI.0DI.3DI.4DI.7DI.8DI.11MCS-51RfbWRP0.0P0.3P0.4P0.7ALE鎖存譯碼A0IOUT2CSXFERWR1WR2BYTE1/BYTE240H60HIOUT1-+DAC1208為高電平時開啟為高電平時開啟8位位和和4位兩個輸入寄存位兩個輸入寄存器,為低電平時只開器,為低電平時只開啟低啟低4位。位。必須先送高必須先送高8位數據位數據DI11DI4,后送低后送低4位位數據數據DI3DI0。高高8位輸入寄存器地址:位輸入寄存器地址:41H 低低4位輸入寄存器地址:位輸入寄存器地址:40H

9、 DAC寄存器地址:寄存器地址: 60H 第八章 8 - 89 4. 工作方式 DAC1210/1209/1208有兩種工作方式,一種是單緩沖方式,另一種是雙緩沖方式。 (1)單緩沖方式。10(2)雙緩沖工作方式。)雙緩沖工作方式。雙緩沖工作方式是雙緩沖工作方式是將輸入數據經兩級鎖存器傳送給將輸入數據經兩級鎖存器傳送給D/A轉換器。轉換器。 11 5. 輸出方式 DAC1210/1209/1208屬于電流輸出型D/A轉換器,需用運算放大器將電流輸出轉換為電壓輸出。一般電壓輸出可分為單極性和雙極性兩種,其中單極性輸出如圖8-7所示,雙極性輸出如圖8-8所示。可以推出輸出電壓與輸入數字量的對應關系

10、: )2()2(12REFOVTREFOVTOVTVVRRVRVV12圖圖8-7 單極性輸出方式單極性輸出方式圖圖8-8 雙極性輸出方式雙極性輸出方式13 6DAC1208/1209/1210與51單片機的接口及程序設計 (1)單緩沖方式應用。 【例8-1】產生鋸齒波。 在一些控制應用中,需要有一個線性增長的電壓(鋸齒波)來控制檢測過程、移動記錄筆或移動電子束等。對此可通過在DAC1208的輸出端接運算放大器,由運算放大器產生鋸齒波來實現,其電路連接如圖8-9所示。 圖8-9中的DAC1208工作于單緩沖方式,其中8位輸入寄存器和4位輸入寄存器受控,而DAC寄存器直通 1415 產生鋸齒波的程

11、序清單如下: ORG 2000H ST: MOV DPTR, #7FFFH ;選中高8位輸入寄存器 MOV R0,#00H MOV R1,#00H DAST: MOV A,R0 MOVX DPTR, A MOV DPTR,#3FFFH ;選中低4位輸入寄存器及12位DAC寄存器 MOV A,R1 MOVX DPTR, A ;由D/A轉換成輸出電壓 INC R0 NOP SJMP DAST16 X方向方向DAC1208高高8位輸入寄存器地址為位輸入寄存器地址為7FFFH,低,低4位輸入寄存器的地址為位輸入寄存器的地址為5FFFH,Y方向方向DAC1208高高8位輸入位輸入寄存器地址為寄存器地址為

12、BFFFH,低,低4位輸入寄存器的地址為位輸入寄存器的地址為AFFFH,兩個兩個DAC寄存器公用地址為寄存器公用地址為37FFH。 17則繪圖儀的驅動程序為: MOV DPTR, #7FFFH ;選中第一片1208高8位輸入寄存器 MOV R0,#data MOV A,R0 MOVX DPTR, A INC R0 MOV A,R0 MOV DPTR, #5FFFH ;選中第一片1208低4位輸入寄存器 MOVX DPTR, A INC R0 MOV A,R0 MOV DPTR, #0BFFFH ;選中第二片1208高8位輸入寄存器 MOVX DPTR, A INC R0 MOV A,R0 MO

13、V DPTR, #0AFFFH ;選中第二片1208低4位輸入寄存器 MOVX DPTR, A MOV DPTR, #37FFH ;同時選中兩片的12位DAC寄存器,啟動轉換 MOVX DPTR, A ;由D/A轉換成輸出電壓 SJMP $18單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展三、三、DAC0832DAC0832芯片及其與單片機的接口芯片及其與單片機的接口 1. DAC08321. DAC0832的主要特性的主要特性 DAC0832DAC0832是使用非常普遍的位是使用非常普遍的位D/AD/A轉換器,因其轉換器,因其片內自帶了數據鎖存

14、器,所以可以直接與單片機接口。片內自帶了數據鎖存器,所以可以直接與單片機接口。 DAC0832DAC0832以電流形式輸出,屬于電流輸出型以電流形式輸出,屬于電流輸出型DACDAC。當需要轉換為電壓輸出時,可外接運算放大器。當需要轉換為電壓輸出時,可外接運算放大器。 屬于該系列的芯片還有屬于該系列的芯片還有DAC0830DAC0830、DAC0831DAC0831,它們,它們可以相互代換。可以相互代換。19單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展DAC0832DAC0832的主要特性有:的主要特性有:分辨率分辨率2 2-8-8;電流建立時間

15、電流建立時間SS;數據輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式;數據輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式;輸出電流線性度可在滿量程下調節;輸出電流線性度可在滿量程下調節;邏輯電平輸入與邏輯電平輸入與TTLTTL電平兼容;電平兼容;單一電源供電(單一電源供電(5V5V15V15V););低功耗,低功耗,20m20m。 20 2. DAC0832 2. DAC0832內部結構及引腳內部結構及引腳 DAC0832DAC0832的內部結構如下圖所示。的內部結構如下圖所示。21單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展 DAC0832 DAC0832由輸入鎖存

16、器和由輸入鎖存器和DACDAC寄存器構成兩級數據輸寄存器構成兩級數據輸入鎖存。因此數據輸入可采用三種形式:入鎖存。因此數據輸入可采用三種形式:兩級鎖存形式:即雙緩沖方式。就是把兩級鎖存形式:即雙緩沖方式。就是把DAC0832DAC0832的的輸入鎖存器和輸入鎖存器和DACDAC寄存器都接成受控鎖存方式,由單寄存器都接成受控鎖存方式,由單片機控制它們處于導通狀態。片機控制它們處于導通狀態。單級鎖存形式:即單緩沖方式。就是把單級鎖存形式:即單緩沖方式。就是把DAC0832DAC0832的的輸入鎖存器接成受控鎖存方式,由單片機控制它處輸入鎖存器接成受控鎖存方式,由單片機控制它處于導通狀態。而于導通狀

17、態。而DACDAC寄存器始終處于導通狀態。寄存器始終處于導通狀態。直通方式:就是使直通方式:就是使DAC0832DAC0832的輸入鎖存器和的輸入鎖存器和DACDAC寄存寄存器都始終處于導通狀態。器都始終處于導通狀態。22單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展 DAC0832 DAC0832的引腳:的引腳:23單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展VCC、DGND、AGND:電源和接地引腳。:電源和接地引腳。DI0DI7:數字量輸入引腳。:數字量輸入引腳。Iout1、Iout2:模擬

18、量模擬量(電流電流)輸出引腳。輸出引腳。CS:片選信號輸入引腳,低電平有效:片選信號輸入引腳,低電平有效。 ILE:數據鎖存允許信號輸入引腳,高電平有:數據鎖存允許信號輸入引腳,高電平有效。效。WR1:第一寫信號輸入引腳,低電平有效。:第一寫信號輸入引腳,低電平有效。WR2:第二寫信號輸入引腳,低電平有效。:第二寫信號輸入引腳,低電平有效。DAC0832DAC0832的引腳功能如下:24單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展XFER:數據傳送控制信號輸入引腳,低電:數據傳送控制信號輸入引腳,低電平有效。平有效。Rfb:反饋電阻端。是電流輸

19、出,為了得到:反饋電阻端。是電流輸出,為了得到電壓輸出,需在輸出端接運算放大器,電壓輸出,需在輸出端接運算放大器,Rfb就就是運算放大器的反饋電阻。是運算放大器的反饋電阻。Vref:基準電壓輸入端,范圍為:基準電壓輸入端,范圍為:- 10V +10V。253. DAC08323. DAC0832與與MCS-51MCS-51單片機的接口單片機的接口(1). (1). 單緩沖工作方式:此方式適用于只有一路模擬量輸出,單緩沖工作方式:此方式適用于只有一路模擬量輸出,或有幾路模擬量輸出但并不要求同步的系統?;蛴袔茁纺M量輸出但并不要求同步的系統。 26 ORG 8000H ORG 8000H MOV

20、DPTR MOV DPTR,#7FFFH #7FFFH ;輸入寄存器地址;輸入寄存器地址 MOV R0MOV R0,#00H#00H ;轉換初值;轉換初值 WW: MOV A,R0 WW: MOV A,R0 MOVX DPTR,A ;MOVX DPTR,A ;轉換轉換 INC R0INC R0 ;轉換值增量;轉換值增量 NOPNOP NOP NOP AJMP WW AJMP WW0XY結果為鋸齒波結果為鋸齒波-5V27單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展(2). (2). 緩沖工作方式:多路緩沖工作方式:多路D/AD/A轉換輸出,如轉換

21、輸出,如果要求同步進行,就應該采用果要求同步進行,就應該采用雙緩沖器雙緩沖器同步同步方式。方式。 2829單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展(3).(3).直通工作方式:當直通工作方式:當DAC0832DAC0832芯片的片選芯片的片選信號信號(CS)(CS)、寫信號、寫信號(WR1(WR1、WR2)WR2)、及傳送控制、及傳送控制信號(信號(XFERXFER)的引腳全部接地,允許輸入鎖)的引腳全部接地,允許輸入鎖存信號存信號ILEILE引腳接引腳接5V5V時,時,DAC0832DAC0832芯片就處芯片就處于直通工作方式,數字量一旦

22、輸入,就直接于直通工作方式,數字量一旦輸入,就直接進入進入DACDAC寄存器,進行寄存器,進行D/AD/A轉換。轉換。30單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展注意:注意: 單極性模擬量輸出時,單極性模擬量輸出時,V VOUTOUT=V=Vrefref( (數字量數字量/128)/128) 雙極性模擬量輸出時,雙極性模擬量輸出時, V VOUTOUT=V=Vrefref(數字量數字量-128)/128-128)/128316.2 A/D6.2 A/D轉換器及其與單片機的接口轉換器及其與單片機的接口一、轉換器的原理及主要技術指標一、轉換器的

23、原理及主要技術指標 1. 1. 逐次逼近式逐次逼近式ADCADC的轉換原理的轉換原理32 A/D A/D轉換器的功能是將模擬量轉換為與其大小成正比的數字量信號。在轉換器的功能是將模擬量轉換為與其大小成正比的數字量信號。在設計接口電路時與設計接口電路時與D/A D/A 接口類似,也應選擇合適的轉換芯片,采用合理的接口類似,也應選擇合適的轉換芯片,采用合理的電路結構,以滿足應用系統的技術性能和使用要求。電路結構,以滿足應用系統的技術性能和使用要求。一、一、A/DA/D轉換器的主要技術參數轉換器的主要技術參數1.1.分辨率分辨率 分辨率是分辨率是A/D轉換器對微小輸入量變化敏感程度的描述。對一個分辨

24、轉換器對微小輸入量變化敏感程度的描述。對一個分辨率為率為n n位的轉換器,能夠分辨滿量程的位的轉換器,能夠分辨滿量程的 2-n。 2. 2.轉換時間轉換時間 指指 AD 轉換器完成一次轉換所需的時間,即從轉換啟動信號開始到轉換器完成一次轉換所需的時間,即從轉換啟動信號開始到轉換結束并得到穩定的數字輸出量所需的時間。轉換結束并得到穩定的數字輸出量所需的時間。 一般稱轉換時間一般稱轉換時間300s為低速。并且還有一些轉換速度在為低速。并且還有一些轉換速度在nsns級的超高速的級的超高速的A/DA/D轉轉換芯片。換芯片。 3.3.量程量程 指指A/D芯片所能轉換的模擬輸入電壓范圍,分單極性、雙極性兩

25、種類型。芯片所能轉換的模擬輸入電壓范圍,分單極性、雙極性兩種類型。 第八章 8 - 3233二、二、A/DA/D轉換器與單片機的接口方法轉換器與單片機的接口方法1.1.A/D轉換器與單片機接口時應考慮的問題轉換器與單片機接口時應考慮的問題 (1)(1)A/D的數據線與的數據線與CPUCPU的數據總線之間的緩沖問題的數據總線之間的緩沖問題 對對ADC芯片輸出端具有可控的三態輸出門,輸出端可以直接和微處芯片輸出端具有可控的三態輸出門,輸出端可以直接和微處理器的數據總線相連。在轉換結束后,理器的數據總線相連。在轉換結束后,CPU通過執行一條輸入指令產生讀通過執行一條輸入指令產生讀信號,將數據從信號,

26、將數據從AD 轉換器中取出。轉換器中取出。 對一些對一些 ADC 芯片本身沒有三態輸出電路芯片本身沒有三態輸出電路,這時,這時 AD 轉換芯片的轉換芯片的數據輸出線不能直接和微處理器的數據總線相連,數據輸出線不能直接和微處理器的數據總線相連,必須通過三態緩沖電路必須通過三態緩沖電路與數據總線接口。與數據總線接口。 當并行當并行A/D芯片的分辨率位數大于數據總線芯片的分辨率位數大于數據總線寬度時,寬度時,CPU要分兩次讀取要分兩次讀取A/D轉換數據。轉換數據。第八章 8 - 3334(2) A/D轉換啟動控制信號的提供轉換啟動控制信號的提供 AD 轉換器要求的啟動信號一般有兩種形式:即電平啟動信

27、號和轉換器要求的啟動信號一般有兩種形式:即電平啟動信號和脈沖啟動信號。脈沖啟動信號。 對要求用電平作為啟動信號的對要求用電平作為啟動信號的A/D芯片,整個轉換過程中都必須保芯片,整個轉換過程中都必須保證啟動信號有效證啟動信號有效 。 對于用脈沖方式啟動對于用脈沖方式啟動A/D芯片,通常用芯片,通常用CPU執行輸出指令時發出的執行輸出指令時發出的片選信號和寫信號組合產生啟動脈沖。片選信號和寫信號組合產生啟動脈沖。 (3)轉換結束信號的處理轉換結束信號的處理 AD轉換結束時,轉換結束時,A/D芯片會輸出轉換結束信號(芯片會輸出轉換結束信號(EOC信號),通知信號),通知CPU讀取轉換數據。如何檢測

28、到讀取轉換數據。如何檢測到EOC信號并讀取轉換結果,信號并讀取轉換結果,CPU一般可以一般可以采用程序查詢方式、中斷方式和是固定的延遲等待方式。采用程序查詢方式、中斷方式和是固定的延遲等待方式。2. A/D轉換器與單片機接口時的信號連接轉換器與單片機接口時的信號連接 通道選擇信號、轉換啟動控制信號、轉換結束信號、數字量輸出通道選擇信號、轉換啟動控制信號、轉換結束信號、數字量輸出控制信號以及數據線與單片機的連接??刂菩盘栆约皵祿€與單片機的連接。第八章 8 - 3435二二. 12. 12位并行位并行A/DA/D芯片芯片AD574AD574與單片機的接口及應用與單片機的接口及應用 8 8位以上的

29、位以上的A/DA/D芯片與芯片與8 8位單片機的數據總線相連應注意的位單片機的數據總線相連應注意的問題:問題: 1. 81. 8位以上的轉換結果分為低位以上的轉換結果分為低8 8位部分和高于位部分和高于8 8位部分兩位部分兩次讀取,要有數據分時讀取邏輯。次讀取,要有數據分時讀取邏輯。 2. 2. 數字量輸出數字量輸出帶有三態緩沖器的帶有三態緩沖器的A/DA/D芯片芯片,如,如AD574AD574,可,可以和以和8 8位單片機直接相連位單片機直接相連;對于;對于不帶有三態緩沖器的不帶有三態緩沖器的A/DA/D芯片芯片,如如ADC1210ADC1210,在和,在和8 8位單片機連接時,位單片機連接

30、時,需要增加三態緩沖器需要增加三態緩沖器以以控制數據分時讀取??刂茢祿謺r讀取。第八章 8 - 353637 (1)電源線。 VL(1)數字邏輯部分的電源輸入端+5V。 VCC(7)模擬部分供電的正電源輸入端,輸入+12V或+15V。 VEE(11)模擬部分供電的負電源輸入端,輸入-12V或-15V。 REF OUT(8)+10V基準電源電壓輸出端。 REF IN(10)基準電源電壓輸入端。 BIP OFF(12)偏置電壓輸入。接至正負可調的分壓網絡以調整ADC輸出的零點。 10VIN(13)5V+5V或010V量程模擬電壓輸入端。 20VIN(14)10V+10V或020V量程模擬電壓輸入端

31、。 AGND(9)模擬地端。 DGND(15)數字地端。38(2)控制線 12/ 數據模式選擇端,通過此引腳可選擇數據總線是12位或8位輸出。 (3)、CE(6)片選信號,當=0、CE=1同時滿足時,AD574A才能處于工作狀態。 A0(4)字節選擇控制線。在啟動AD574A轉換時,用來控制轉換長度。A0=0時,按完整的12位A/D轉換方式工作,A0=1時,則按8位A/D轉換方式工作。在AD574A處于疏忽讀出工作狀態時,A0和12/作為數據輸出格式控制。當12/=1時,對應12 位并行輸出;當12/=0時,則對應8位單字節輸出,A0=0時,輸出高8位,A0=1時,輸出低4位,另外的半字節補4

32、個0。A0在數據輸出期間不能變換。 R/(5)讀數據/轉換控制信號。當R/=1,ADC轉換結果的數據允許被讀取;當R/=0,則允許啟動A/D轉換。 STS(28)工作狀態指示信號端,當STS=1時,表示轉換器正處于轉換狀態,當STS=0時,表明A/D轉換結束,通過此信號可以判別A/D轉換器的工作狀態,作為單片機的中斷或查詢信號之用。(3)數據線 DB0DB11(1627))12條數據總線。 39單片機與單片機與AD574A的接口電路的接口電路R/C:讀啟動轉換控制信號;:讀啟動轉換控制信號; 12/8:數據模式選擇信號:數據模式選擇信號 STS:轉換狀態輸出信號:轉換狀態輸出信號 ; A0:啟

33、動控制時:啟動控制時(R/C)=0 :A0=0,12位轉換;位轉換;A0=1,8位轉換位轉換 讀數據時讀數據時 (R/C)=1 :A0=0,讀高字節;讀高字節;A0=1讀低字節讀低字節與與16位位CPU接接口時選口時選“12”端口地址:端口地址:啟動轉換控制:啟動轉換控制:01111100B讀高讀高8位:位:01111110B讀低讀低4位:位:01111111B第八章 8 - 3940查詢方式采集數據編程如下:查詢方式采集數據編程如下: ORG 0030H START:MOV R0,#30H ;置片內RAM首地址 MOV R1,#7CH ;取端口地址 MOVX R1,A ;啟動A/D SETB

34、 P1.0 ;置1,P1.0為輸入方式WAIT: JB P1.0, WAIT ;等待轉換完成 MOV R1,# 7EH;使R/C=1,A0=0 MOVX A,R1;讀入高8位數據 MOV R0,A;存入內存 INC R0 INC R1 ;使R/C=1,A0=1 MOVX A,R1;讀入低4位數據 MOV R0,A ;存入內存 第八章 8 - 40418.2.3 具有溫度補償的12位串行A/D轉換器MAX1230圖8-20 MAX1230的引腳排列42單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展三、三、ADC0809ADC0809芯片及其與單片機

35、的接口芯片及其與單片機的接口 1. ADC08091. ADC0809主要性能主要性能分辨率為位;分辨率為位;精度:精度:ADC0809ADC0809小于小于1LSB1LSB(ADC0808ADC0808小于小于1/2LSB1/2LSB););單單+5V+5V供電,模擬輸入電壓范圍為供電,模擬輸入電壓范圍為0 05V5V;具有鎖存控制的路輸入模擬開關;具有鎖存控制的路輸入模擬開關;可鎖存三態輸出,輸出與可鎖存三態輸出,輸出與TTLTTL電平兼容;電平兼容;功耗為功耗為15mW15mW;不必進行零點和滿度調整;不必進行零點和滿度調整;轉換速度取決于芯片外接的時鐘頻率。時鐘頻率范圍:轉換速度取決于

36、芯片外接的時鐘頻率。時鐘頻率范圍:10101280KHz1280KHz。典型值為時鐘頻率:。典型值為時鐘頻率: 500KHz500KHz640KHz640KHz,轉換時間約為,轉換時間約為100S100S。432. ADC08092. ADC0809的內部結構及引腳功能的內部結構及引腳功能 (1).(1).內部結構內部結構44(2).(2).引腳排列引腳排列 45單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展 (3). (3). 引腳功能引腳功能IN0IN0IN7IN7:路模擬量輸入端。:路模擬量輸入端。 D7D7D0D0:位數字量輸出端。:位數

37、字量輸出端。 ALEALE:地址鎖存允許信號輸入端。通常向此引腳輸入一:地址鎖存允許信號輸入端。通常向此引腳輸入一個正脈沖時,可將三位地址選擇信號個正脈沖時,可將三位地址選擇信號A A、B B、C C鎖存于地鎖存于地址寄存器內并進行譯碼,選通相應的模擬輸入通道。址寄存器內并進行譯碼,選通相應的模擬輸入通道。STARTSTART:啟動:啟動A/DA/D轉換控制信號輸入端。一般向此引腳轉換控制信號輸入端。一般向此引腳輸入一個正脈沖,上升沿復位內部逐次逼近寄存器,下輸入一個正脈沖,上升沿復位內部逐次逼近寄存器,下降沿后開始降沿后開始A/DA/D轉換。轉換。CLKCLK:時鐘信號輸入端。:時鐘信號輸入

38、端。EOCEOC:轉換結束信號輸出端。:轉換結束信號輸出端。A/DA/D轉換期間轉換期間EOCEOC為低電平,為低電平,A/DA/D轉換結束后轉換結束后EOCEOC為高電平。為高電平。46單片機原理多媒體教程第八章第八章 MCS-51MCS-51單片機外部功能擴展單片機外部功能擴展OEOE:輸出允許控制端,控制輸出鎖存器的三態門。當:輸出允許控制端,控制輸出鎖存器的三態門。當OEOE為高電平時,轉換結果數據出現在為高電平時,轉換結果數據出現在D7D7D0D0引腳。當引腳。當OEOE為低電平時,為低電平時,D7D7D0D0引腳對外呈高阻狀態。引腳對外呈高阻狀態。C C、B B、A A:路模擬開關

39、的地址選通信號輸入端,:路模擬開關的地址選通信號輸入端,3 3個個輸入端的信號為輸入端的信號為000000111111時,接通時,接通IN0IN0IN7IN7對應通道。對應通道。VRVR()、()、VRVR():分別為基準電源的正、負輸入():分別為基準電源的正、負輸入端。端。通道選擇表C B A 選擇通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7473. ADC08093. ADC0809與單片機的接口與單片機的接口(高(高8 8位地址由片選信號確定)位地址由片選信號確定)48例:對路模擬信號輪流采樣一次,并依次把轉換結果存例:對路模擬信號輪流采樣一次,并依次把轉換結果存儲到片內儲到片內RAMRAM以以DATADATA為起始地址的連續單元中。為起始地址的連續單元中。4. A/D4. A/D轉換程序設計轉換程序設計(1).(1).查詢方

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