ADC0808功能及簡介資料

1、ADC0 8 0 8 功 能 及 簡 介精品文檔11.2.4 典型的集成 ADC芯片 為了滿足多種需要，目前國內外各半導體器件生產(chǎn)廠家設計并生產(chǎn)出了多 種多樣的 ADC芯片。僅美國 AD公司的 ADC產(chǎn)品就有幾十個系列、近百種型號之 多。從性能上講，它們有的精度高、速度快，有的則價格低廉。從功能上講， 有的不僅具有 A/D 轉換的基本功能，還包括內部放大器和三態(tài)輸出鎖存器；有 的甚至還包括多路開關、采樣保持器等，已發(fā)展為一個單片的小型數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)。盡管 ADC芯片的品種、型號很多，其內部功能強弱、轉換速度快慢、轉換 精度高低有很大差別，但從用戶最關心的外特性看，無論哪種芯片，都必不可 少地要

2、包括以下四種基本信號引腳端：模擬信號輸入端 （ 單極性或雙極性 ） ；數(shù) 字量輸出端 （并行或串行 ） ；轉換啟動信號輸入端；轉換結束信號輸出端。除此 之外，各種不同型號的芯片可能還會有一些其他各不相同的控制信號端。選用 ADC芯片時，除了必須考慮各種技術要求外，通常還需了解芯片以下兩方面的 特性。（1）數(shù)字輸出的方式是否有可控三態(tài)輸出。有可控三態(tài)輸出的 ADC芯片允 許輸出線與微機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相 連，并在轉換結束后利用讀數(shù)信號 RD 選通三態(tài)門，將轉換結果送上總線。沒有可控三態(tài)輸出 （ 包括內部根本沒有輸出 三態(tài)門和雖有三態(tài)門、但外部不可控兩種情況 ） 的 ADC芯片則不允許數(shù)據(jù)輸出線

3、 與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連，而必須通過 I/O 接口與 MPU交換信息。（2）啟動轉換的控制方式是脈沖控制式還是電平控制式。對脈沖啟動轉換 的 ADC芯片，只要在其啟動轉換引腳上施加一個寬度符合芯片要求的脈沖信 號，就能啟動轉換并自動完成。一般能和 MPU配套使用的芯片， MPU的 I/O 寫 脈沖都能滿足 ADC芯片對啟動脈沖的要求。對電平啟動轉換的 ADC芯片，在轉 換過程中啟動信號必須保持規(guī)定的電平不變，否則，如中途撤消規(guī)定的電平， 就會停止轉換而可能得到錯誤的結果。為此，必須用 D 觸發(fā)器或可編程并行 I/O 接口芯片的某一位來鎖存這個電平，或用單穩(wěn)等電路來對啟動信號進行定 時變換。具

4、有上述兩種數(shù)字輸出方式和兩種啟動轉換控制方式的ADC芯片都不少，在實際使用芯片時要特別注意看清芯片說明。下面介紹兩種常用芯片的性能和使用 方法。1. ADC 0808/0809ADC 0808和ADC 0809除精度略有差別外 （前者精度為 8位、后者精度為 7 位） ，其余各方面完全相同。它們都是 CMOS器件，不僅包括一個 8 位的逐次逼 近型的 ADC部分，而且還提供一個 8 通道的模擬多路開關和通道尋址邏輯，因 而有理由把它作為簡單的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。利用它可直接輸入8 個單端的模擬信號分時進行 A/D 轉換，在多點巡回檢測和過程控制、運動控制中應用十分 廣泛。1）主要技術指標和特性（

5、1）分辨率： 8 位。1（2）總的不可調誤差： ADC0808為 2 LSB,ADC 0809為 1LSB。（3）轉換時間： 取決于芯片時鐘頻率，如 CLK=500kHz時， TCONV=128s。（4）單一電源： +5V。收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔（5）模擬輸入電壓范圍： 單極性 05V；雙極性 5V, 10V（需外加一定 電路 ） 。（6）具有可控三態(tài)輸出緩存器。（7）啟動轉換控制為脈沖式 （正脈沖 ） ，上升沿使所有內部寄存器清零，下 降沿使 A/D 轉換開始。（8）使用時不需進行零點和滿刻度調節(jié)。2）內部結構和外部引腳ADC0808/0809的內部結構和外部引腳分別如

6、圖 11.19 和圖 11.20 所示。內 部各部分的作用和工作原理在內部結構圖中已一目了然，在此就不再贅述，下 面僅對各引腳定義分述如下：圖 11.19 ADC0808/0809 內部結構框圖（1）IN0IN78 路模擬輸入，通過 3 根地址譯碼線 ADDA、ADDB、ADDC來 選通一路。（2）D7D0A/D轉換后的數(shù)據(jù)輸出端，為三態(tài)可控輸出，故可直接和 微處理器數(shù)據(jù)線連接。 8位排列順序是 D7為最高位， D0為最低位。（3）ADDA、 ADDB、ADDC模擬通道選擇地址信號， ADDA為低位， ADDC為高 位。地址信號與選中通道對應關系如表 11.3 所示。（4）VR（+） 、 VR

7、（-） 正、負參考電壓輸入端，用于提供片內 DAC電阻網(wǎng) 絡的基準電壓。在單極性輸入時， VR（+）=5V ，VR（-）=0V ；雙極性輸入時， VR（+） 、 VR（-） 分別接正、負極性的參考電壓。收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔圖 11.20 ADC0808/0809 外部引腳圖表 11.3 地址信號與選中通道的關系地址選中通道ADDCADDBADDA000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7（5）ALE地址鎖存允許信號，高電平有效。當此信號有效時， A、B、C 三位地址信號被鎖存，譯碼選通對應模擬通道。在使用時，該信號常

8、和 START信號連在一起，以便同時鎖存通道地址和啟動 A/D 轉換。（6）START A/D轉換啟動信號，正脈沖有效。加于該端的脈沖的上升 沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿開始 A/D 轉換。如正在進行轉換時又接到新 的啟動脈沖，則原來的轉換進程被中止，重新從頭開始轉換。（7）EOC轉換結束信號，高電平有效。該信號在 A/D 轉換過程中為低 電平，其余時間為高電平。該信號可作為被 CPU查詢的狀態(tài)信號，也可作為對 CPU的中斷請求信號。在需要對某個模擬量不斷采樣、轉換的情況下，EOC也可作為啟動信號反饋接到 START端，但在剛加電時需由外電路第一次啟動。（8）OE輸出允許信號，高電平有效。當

9、微處理器送出該信號時， ADC0808/0809的輸出三態(tài)門被打開，使轉換結果通過數(shù)據(jù)總線被讀走。在中斷 工作方式下，該信號往往是 CPU發(fā)出的中斷請求響應信號。3）工作時序與使用說明收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔ADC 0808/0809 的工作時序如圖 11.21 所示。當通道選擇地址有效時， ALE 信號一出現(xiàn)，地址便馬上被鎖存，這時轉換啟動信號緊隨 ALE之后（或與 ALE同 時）出現(xiàn)。 START的上升沿將逐次逼近寄存器 SAR復位，在該上升沿之后的 2s 加 8 個時鐘周期內 （不定） ，EOC信號將變低電平，以指示轉換操作正在進行 中，直到轉換完成后 EOC再變高電

10、平。微處理器收到變?yōu)楦唠娖降?EOC信號后，便立即送出 OE信號，打開三態(tài)門，讀取轉換結果圖 11.21 ADC 0808/0809 工作時序模擬輸入通道的選擇可以相對于轉換開始操作獨立地進行 （ 當然，不能在轉 換過程中進行 ） ，然而通常是把通道選擇和啟動轉換結合起來完成 （因為 ADC0808/0809的時間特性允許這樣做 ） 。這樣可以用一條寫指令既選擇模擬通 道又啟動轉換。在與微機接口時，輸入通道的選擇可有兩種方法，一種是通過 地址總線選擇，一種是通過數(shù)據(jù)總線選擇。如用 EOC信號去產(chǎn)生中斷請求，要特別注意 EOC的變低相對于啟動信號有 2 s+8 個時鐘周期的延遲，要設法使它不致產(chǎn)

11、生虛假的中斷請求。為此，最好利 用 EOC上升沿產(chǎn)生中斷請求，而不是靠高電平產(chǎn)生中斷請求。ADC 0808 與 ADC 0809 區(qū)別 7.3 A/D 轉換器 ADC0809與 MCS-51單片機的接 口設計 ADC0808/0809八位逐次逼近式 A/D轉換器是一種單片 CMOS器件, 包括 8 位的模/數(shù)轉換器 ,8 通道多路轉換器和與微處理器兼容的控制邏輯 .8 通道多路 轉換器能直接連通 8 個單端模擬信號中一任何一個 . 一 ,ADC0808/0809 的內部 結構及引腳功能 1,ADC0809轉換器內部結構 2,ADC0809引腳功能分辨率為 8 位. 最大不可調誤差 ADC080

12、8小于 1/2LSB,ADC0809小于 1LSB單一+5V供電,模 擬輸入范圍為 05V.具有鎖存三態(tài)輸出 , 輸出與 TTL兼容. 功耗為 15mw.不必進行 零點和滿度調整 .轉換速度取決于芯片的時鐘頻率 . 時鐘頻率范圍 :101280KHZ 當 CLK=500KHZ時 , 轉換速度為 128 s.IN0IN7:8 路輸入通道的模擬量輸入端口 . 2-12-8:8 位數(shù)字量輸出端口 . START,ALE:START為啟動控制輸入端口 ,ALE 為 地址鎖存控制信號端口 . 這兩個信號端可連接在一起 , 當通過軟件輸入一個正脈 沖,便立即啟動模 / 數(shù)轉換.EOC,OE:EOC為轉換結

13、束信號脈沖輸出端口 ,OE為輸出收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔允許控制端口 ,這兩個信號亦可連結在一起表示模 /數(shù)轉換結束 .OE端的電平由 低變高, 打開三態(tài)輸出鎖存器 ,將轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線 上.REF(+),REF(-),VCC,GND,REF(+) 和 REF(-)為參考電壓輸入端 ,VCC為主電源 輸入端,GND為接地端.一般 REF(+)與VCC連接在一起,REF(-) 與GND連接在一 起.CLK:時鐘輸入端 .3,8 路模擬開關的三位地址選通編碼表 ADDA,B,C8路模擬 開關的三位地址選通輸入端 , 以選擇對應的輸入通道 . 地 址 碼對應的輸入通

14、道 CBA000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7二,ADC0808/0809與 8031單片機的接口設計 ADC0808/0809與 8031單片機的硬件接口有三種方式 , 查詢方式 ,中斷方式和等待延時方式 .究竟采用何種方式 ,應視具體情況 , 按總體 要求而選擇 .1. 延時方式 ADC0809編程模式在軟件編寫時 , 應令 p2.7=A15=0;A0,A1,A2 給出被選擇的模擬通道的地址 ; 執(zhí)行一條輸出指令 , 啟動 A/D轉換;執(zhí)行一條輸入指令 ,讀取 A/D轉換結果.通道地址:7FF8H7FFFH下面的 程序是采用延時的

15、方法 ,分別對 8路模擬信號輪流采樣一次 ,并依次把結果轉存 到數(shù)據(jù)存儲區(qū)的采樣轉換程序 .START: MOV R1, #50H ; 置數(shù)據(jù)區(qū)首地址 MOV DPTR, #7FF8H ;P2.7=0 且指向通道 0 MOV R7, #08H ; 置通道數(shù) NEXT: MOVX DPTR,A 啟; 動 A/D轉換 MOV R6, #0AH ;軟件延時 DLAY: NOPNOPNOPDJNZ R6, DLAYMOVX A, DPTR讀 ;取轉換結果 MOV R1, A ;存儲數(shù)據(jù) INC DPTR ; 指向下 一個通道 INC R1 ; 修改數(shù)據(jù)區(qū)指針 DJNZ R7, NEXT ;8 個通道全

16、采樣完了 嗎 2. 中斷方式 將 ADC0808/0809作為一個外部擴展的并行 I/O 口, 直接由8031的P2.0和脈沖進行啟動 .通道地址為 FEF8HFEFFH用中斷方式讀取 轉換結果的數(shù)字量 ,模擬量輸入通路選擇端 A,B,C分別與 8031的 P0.0,P0.1,P0.2( 經(jīng)74LS373)相連,CLK由8031的 ALE提供. INTADC:SETB IT1 ; 選擇為邊沿觸發(fā)方式 SETB EA ;開中斷 SETB EX1 ;MOV DPTR, #0FEF8H 通; 道地 址送 DPTRMOVX DPTR啟,A 動; A/D轉換 PINT1: MOV DPTR, #0FEF

17、8H ; 通道地址送 DPTRMOVX A, DPT讀R;取從 IN0 輸入的轉換結果存入 MOV 50H, A ;50H 單元 MOVX DPTR,A啟 ; 動 A/D 轉換 RETI ; 中斷返回三 , 接口電路設計中 的幾點注意事項 1. 關于 ADC0808/0809最高工作時鐘頻率的說明由于 ADC0808/0809芯片內無時鐘 , 所以必須靠外部提供時鐘 ; 外部時鐘的頻率范圍為 10KHZ1280KHZ在. 前面的 ADC0808/0809通過中斷方式與 8031 單片機接口的電 路中 ,8031 單片機的主頻接為 6MHZ,ALE提供 ADC0808/0809的時鐘頻率為 1M

18、HZ(1000KHZ)實; 際應用系統(tǒng)使用證明 ,ADC0808/0809能夠正?？煽康毓ぷ?. 但 在用戶進行 ADC0808/0809應用設計時 , 推薦選用 640KHZ左右的時鐘頻率 . 2,ADC0816/17與 ADC0809的主要區(qū)別 ADC0816/0817與 ADC0808/0809相比, 除 模擬量輸入通道數(shù)增至 16路,封裝為 40引腳外, 其原理,性能結構基本相 同 .ADC0816和 ADC0817的主要區(qū)別是 :ADC0816的最大不可調誤差為 1/2LSB, 精度高,價格也高 ;ADC0817的最大不可調誤差為士 1LSB,價格低. 習題七 試設 計一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

19、 2002.10 使用單位 : 山東省氣象局在東營市孤島氣象觀察站 設計單位 : 山東大學物理與微電子學院 2000級設計方案 : 自行確定提 示: 對 于非模擬物理量 , 可以用下圖示意即可非電物理量傳感器 A/D 轉換器7.3 A/D 轉換器 ADC0809與 MCS-51單片機的接口設計收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔ADC0808/0809八位逐次逼近式 A/D轉換器是一種單片 CMOS器件, 包括 8 位的模 / 數(shù)轉換器 ,8 通道多路轉換器和與微處理器兼容的控制邏輯 .8 通道多路轉換器能直接連通 8 個單端模擬信號中一任何一個 . 一,ADC0808/0809的內部

20、結構及引腳功能1,ADC0809轉換器內部結構2,ADC0809引腳功能 分辨率為 8 位.最大不可調誤差 ADC0808小于 1/2LSB,ADC0809小于 1LSB 單一+5V供電, 模擬輸入范圍為 05V. 具有鎖存三態(tài)輸出 , 輸出與 TTL兼容. 功耗為 15mw.不必進行零點和滿度調整 . 轉換速度取決于芯片的時鐘頻率 . 時鐘頻率范圍 :101280KHZ 當 CLK=500KHZ時 ,轉換速度為 128s.IN0IN7:8 路輸入通道的模擬量輸入端口 .2-12-8:8 位數(shù)字量輸出端口 .START,ALE:STAR為T 啟動控制輸入端口 ,ALE 為地址鎖存控制信號端口

21、. 這兩個信 號端可連接在一起 ,當通過軟件輸入一個正脈沖 ,便立即啟動模 /數(shù)轉換. EOC,OE:EOC為轉換結束信號脈沖輸出端口 ,OE為輸出允許控制端口 , 這兩個信號 亦可連結在一起表示模 / 數(shù)轉換結束 .OE端的電平由低變高 , 打開三態(tài)輸出鎖存 器, 將轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上 .REF(+),REF(-),VCC,GND,REF(+)和 REF(-)為參考電壓輸入端 ,VCC為主電源輸入 端,GND為接地端.一般REF(+)與VCC連接在一起,REF(-) 與GND連接在一起. CLK:時鐘輸入端 .3,8 路模擬開關的三位地址選通編碼表ADDA,B,C8 路模擬開關

22、的三位地址選通輸入端 , 以選擇對應的輸入通道 . 地址碼 對應的輸入通道C、B、A、0、0、0、0、1、1、1、1、0、0、1、1、0、0、1、1、0、 1、 0、1、 0、1、0、1、IN0、IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7 二,ADC0808/0809與 8031 單片機的接口設計ADC0808/0809與 8031單片機的硬件接口有三種方式 , 查詢方式 ,中斷方式和等 待延時方式.究竟采用何種方式,應視具體情況,按總體要求而選擇 .1. 延時方式ADC0809編程模式在軟件編寫時 , 應令 p2.7=A15=0;A0,A1,A2 給出被選擇的模擬通道的地址 ;

23、執(zhí)行一條輸出指令 ,啟動 A/D轉換;執(zhí)行一條輸入指令 , 讀取 A/D 轉換結果 .通道地址 :7FF8H7FFFH 下面的程序是采用延時的方法 ,分別對 8路模擬信號輪流采樣一次 ,并依次把結 果轉存到數(shù)據(jù)存儲區(qū)的采樣轉換程序 .收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔START:MOV R1, #50H ; 置數(shù)據(jù)區(qū)首地址MOV DPTR, #7FF8H ;P2.7=0且指向通道 0MOV R7, #08H ; 置通道數(shù)NEXT: MOVX DPTR,A啟 ;動 A/D 轉換MOV R6, #0AH ; 軟件延時DLAY: NOPNOPNOPDJNZ R6, DLAYMOVX A,

24、DPTR讀 ; 取轉換結果MOV R1, A ;存儲數(shù)據(jù)INC DPTR ; 指向下一個通道INC R1 ; 修改數(shù)據(jù)區(qū)指針DJNZ R7, NEXT ;8 個通道全采樣完了嗎2. 中斷方式 將ADC0808/0809作為一個外部擴展的并行 I/O 口,直接由 8031的P2.0 和脈沖 進行啟動 . 通道地址為 FEF8HFEFFH用中斷方式讀取轉換結果的數(shù)字量 , 模擬量輸入通路選擇端 A,B,C 分別與 8031 的 P0.0,P0.1,P0.2( 經(jīng) 74LS373)相連 ,CLK由 8031 的 ALE提供.INTADC:SETB IT1 ;選擇為邊沿觸發(fā)方式SETB EA ;開中斷

25、SETB EX1 ;MOV DPTR, #0FEF8H 通; 道地址送 DPTRMOVX DPTR,A啟 ; 動 A/D 轉換PINT1: MOV DPTR, #0FEF8H ; 通道地址送 DPTRMOVX A, DPTR讀;取從 IN0輸入的轉換結果存入MOV 50H, A ;50H 單元MOVX DPTR,A啟 ; 動 A/D 轉換RETI ; 中斷返回三, 接口電路設計中的幾點注意事項1. 關于 ADC0808/0809最高工作時鐘頻率的說明由于 ADC0808/0809芯片內無時鐘 , 所以必須靠外部提供時鐘 ;外部時鐘的頻率范圍為 10KHZ1280KHZ在. 前面的 ADC080

26、8/0809通過中斷方式 與 8031 單片機接口的電路中 ,8031 單片機的主頻接為 6MHZ,ALE提供 ADC0808/0809的時鐘頻率為 1MHZ(1000KHZ);實際應用系統(tǒng)使用證明 ,ADC0808/0809能夠正?？煽康毓ぷ?. 但在用戶進行 ADC0808/0809應用設計時 , 推薦選用 640KHZ左右的時鐘頻率 .2,ADC0816/17 與 ADC0809的主要區(qū)別收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔ADC0816/0817與 ADC0808/0809相比, 除模擬量輸入通道數(shù)增至 16路, 封裝為 40 引腳外,其原理, 性能結構基本相同 .ADC0816和 ADC0817的主要區(qū)別是 :ADC0816的最大不可調誤差為 1/2LSB,精度高,價格也高 ;ADC0817的最大不可調誤差為士 1LSB,價格低 .習題七 試設計