數(shù)模模數(shù)轉(zhuǎn)換

1、8.3、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)前向通道被測(cè)控的對(duì)象傳感器采樣/保持A/D執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路D/A51系列1T型電阻網(wǎng)絡(luò)的D/A轉(zhuǎn)換:+-R R 2R 2R 2R 2R 2R Kn Kn-1 Kn-2 K0 RfhVREFVOIOUT1 IOUT2D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 0 1 II/2I/4I/8I/162D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo):1、分辨率：D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬電壓的最小變化量。分辨率= 滿刻度輸出電壓 2n=5V 28 19.5mv2、轉(zhuǎn)換（建立）時(shí)間：一般為幾十納秒幾微秒。3、線性度（非線性度）：D/A轉(zhuǎn)換模擬輸出偏離理想輸出的

2、最大值。4、輸出電平：電流輸出型和電壓輸出型兩種。電流輸出型輸出電流在幾毫安到幾十毫安；電壓輸出型輸出電壓在510V。高壓輸出型在24V30V。5、緩沖方式：無(wú)寄存器型，單寄存器型,雙寄存器型。6、轉(zhuǎn)換精度：3集成D/A轉(zhuǎn)換器舉例DAC0832技術(shù)指標(biāo)：8位D/A轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換時(shí)間1S，內(nèi)含兩個(gè)寄存器，電流輸出型，單電源+5V+15V供電，功耗20mW。（MSB）8位輸入寄存器DQ寄存器DQ8位DAC轉(zhuǎn)換器8位D/ADI7DI0ILECSWR1WR2XFER1314151645671912181710203911128VREFIout2Iout1R fAGNDNGNDV cc(a)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)1

3、234567891011121314151617181920DAC0832CSWR1DI3DI2DI1VREFDI0R fV ccILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7Iout1Iout2AGNDDGND（LSB）(b)引腳圖&4引腳功能:1、面向單片機(jī)的引腳：D0D7：8位數(shù)據(jù)輸入端。ILE：數(shù)據(jù)輸入允許鎖存信號(hào)。CS：片選信號(hào)。WR1：輸入寄存器寫選通信號(hào)。XFER：數(shù)據(jù)傳遞信號(hào)。WR2：DAC寄存器寫選通信號(hào)。2、電源及地線： VCC：電源輸入端。 AGND：模擬地。 DGND：數(shù)字地。 VREF：精密電源（-10V+10V）。3、與運(yùn)算放大器接口的引腳：IOUT1、IOUT2、R

4、fb5DAC0832與單片機(jī)的接口：?jiǎn)尉彌_方式，雙緩沖方式。一、單緩沖方式D/A接口設(shè)計(jì)圖8. 0832 與8031單片機(jī)的接口電路8013P0.0P0.1. . . . .P0.7WRP2.7DI0DI1DI7WR1WR2XEFRCS+5V5G24547+-10K-5V+12V-12VUout326VREFAGNDIout2Iout1R fILEV ccDGNDDAC08326例：使用DAC0832產(chǎn)生一鋸齒波信號(hào)。根據(jù)圖示電路DAC轉(zhuǎn)換器的地址為：7FFFH。 MOV DPTR ， #7FFFH CLR ALOOP：MOVX DPTR ， A INC A SJMP LOOP例：使用DAC0

5、832產(chǎn)生一階梯波信號(hào)。 MOV DPTR ， #7FFFH CLR ALOOP：MOVX DPTR ， A LCAAL DELAY ；延時(shí) INC A SJMP LOOP7二、雙緩沖方式同步輸出DAC接口電路設(shè)計(jì)8031P2.5P2.7P2.6P0WR_DAC0832 (I)DAC0832 (II)DGNDDGNDV ccV ccILEILECSXEFRXEFRWR1WR1WR2WR2CSDI0DI7DI0DI7（I）號(hào)輸入寄存器地址： 0DFFFH（ II ）號(hào)輸入寄存器地址： 0BFFFHDAC寄存器地址： 7FFFH8MOV DPTR， #0DFFFHMOV A ，#DATA1MOVX

6、 DPTR , AMOV DPTR , #OBFFFHMOV A ,#DATA2MOVX DPTR , AMOV DPTR ,#7FFFHMOVX DPTR , A注意：最后一條指令執(zhí)行后并沒(méi)有向DAC寫數(shù)據(jù)，只不過(guò)是把兩個(gè)DAC的輸入寄存器的內(nèi)容同時(shí)傳送到DAC寄存器，使之同步進(jìn)行轉(zhuǎn)換。9A/D轉(zhuǎn)換接口一、A/D轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器、并行A/D轉(zhuǎn)換器（直接型）。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、V/F變換等等（間接型） 。逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理：控制電路逐次逼近寄存器8位D/A轉(zhuǎn)換器緩沖寄存器比較器 +-STARTCLKEOFVi D7D010從接口關(guān)系

7、上看：?jiǎn)纹瑱C(jī)先給出啟動(dòng)信號(hào)，然后查詢EOF（轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)），EOF有效則將結(jié)果取到單片機(jī)。11A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)：（1）、分辨率：對(duì)微小變化量的敏感程度。（2）、量程：即所能轉(zhuǎn)換的電壓范圍。（3）、精度：反映了實(shí)際轉(zhuǎn)換結(jié)果與理想值的偏離程度。（4）、轉(zhuǎn)換時(shí)間12二、8路位集成A/D轉(zhuǎn)換器ADC 0809邏輯控制 與定時(shí)電路START啟動(dòng)CLK時(shí)鐘轉(zhuǎn)換結(jié)束EOC8位A/D轉(zhuǎn)換器A逐次逼近 寄存器SAR樹狀模擬開(kāi)關(guān)陣譯碼器265R電阻分壓器8路模擬量選通開(kāi)關(guān)通道地址鎖存與譯碼IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7ADDAADDBADDC3位地址碼輸入地址鎖存有效ALE電壓比較器三

8、態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器輸出有效控制OEVccVREF（+）VREF（-）GNDD0.D7 +-1、基本結(jié)構(gòu)及工作原理：13通道選擇 啟動(dòng)ADC EOC有效否 取轉(zhuǎn)換結(jié)果有效2、ADC0809的接口界面： a、面向單片機(jī)的引腳： ADDAADDC：通道地址選擇信號(hào)。 ALE：通道地址鎖存信號(hào)，上升沿有效。 START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)，其上升沿清A/D內(nèi)部寄存器，下降 沿啟動(dòng)內(nèi)部控制邏輯。 EOF：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，高電平有效。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，高電平有效。 D0D7：三態(tài)數(shù)據(jù)輸出信號(hào)b、面向通道的接口：IN0IN7（8路05V模擬信號(hào)）c、電源引腳： Vcc：電源（5V）， AGND：模擬地，DGND：

9、數(shù)字地 +VREF、-VREF：精密電源的正負(fù)端d、CLK（1280KHZ）：時(shí)鐘輸入引腳14三、ADC0809與單片機(jī)的接口1、查詢方式 15例：對(duì)路模擬信號(hào)輪流采樣一次，并依次把轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)到片內(nèi)RAM以DATA為起始地址的連續(xù)單元中。MAIN：MOV R1，#DATA ；置數(shù)據(jù)區(qū)首地址 MOV DPTR，#7FF8H；指向通道 MOV R7，#08H；置通道數(shù)LOOP：MOVX DPTR，A；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換HER：JB P3.3，HER ；查詢A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 MOVX A，DPTR；讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV R1，A；存儲(chǔ)數(shù)據(jù) INC DPTR；指向下一個(gè)通道 INC R1 ；修改數(shù)據(jù)

10、區(qū)指針 DJNZ R7，LOOP ；個(gè)通道轉(zhuǎn)換完否？ 162、中斷方式 讀取IN0通道的模擬量轉(zhuǎn)換結(jié)果，并送至片內(nèi)RAM以DATA為首地址的連續(xù)單元中。 ORG 0013H；中斷服務(wù)程序入口 AJMP PINT1 ORG 2000HMAIN：MOV R1, #DATA ；置數(shù)據(jù)區(qū)首地址 SETB IT1 ；為邊沿觸發(fā)方式 SETB EA ；開(kāi)中斷 SETB EX1；允許中斷 MOV DPTR，#7FF8H；指向IN0通道 MOVX DPTR，A；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換LOOP：NOP；等待中斷 AJMP LOOP 17 ORG 2100H ；中斷服務(wù)程序入口PINT1：PUSH PSW；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PU

11、SH ACC PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR, #7FF8H MOVX A，DPTR ；讀取轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù) MOV R1，A ；數(shù)據(jù)存入以DATA為首地址的RAM中 INC R1 ；修改數(shù)據(jù)區(qū)指針 MOVX DPTR，A ；再次啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 POP DPH ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP DPL POP ACC POP PSW RETI ；中斷返回183、接口設(shè)計(jì)a、查詢方式接口OEALE8031P0.0. . .P0.7WRP1.0P2.7RD11ALE74LS02VREF（+）VREF（-）ADC0809CLKADDAADDBADDCD0. . .D7EOCSTARTIN7. .

12、.IN01DC1QQ通道地址：7FF8H7FFFH啟動(dòng)信號(hào)和地址鎖存信號(hào)的產(chǎn)生：WR=0&P2.7=0.讀數(shù)據(jù)：RD=0 &P2.7=0.19例。如上圖所示電路，編程循環(huán)采集8個(gè)模擬通道的數(shù)據(jù)保存到片內(nèi)DATA開(kāi)始的單元。ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN：MOV R0 , #DATA MOV DPTR ，#7FF8H MOV R7 ，#08HLOOP: MOVX DPTR ， A JNB P1.0 , $ MOVX A , DPTR MOV R0 , A INC R0 INC DPTR DJNZ R7 , LOOP .20b、中斷方式接口1輸入2K11OE. . .P0.0P0.7. . .IN0IN7IN1D7D0. . .CLKALEALESTART8031VREF（+）VREF（-）ADDAADDBADDCRDVccGNDEOCADC08092200pF+5VP2.6WRINT1通道地址：00H07H啟動(dòng)信號(hào)和地址鎖存信號(hào)的產(chǎn)生：WR=0&P2.6=0.（BFFFH）讀數(shù)據(jù)：RD=0 &P2.6=0. （BFFFH）221ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN：MOV DPTR ，#0BFFFH MOV R7， 08H MOV R0 ， #DATA CLR A MOV B , A MOVX D