單片機(jī)AD與DA轉(zhuǎn)換

會計(jì)學(xué)1單片機(jī)AD與DA轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換器接口

A/D轉(zhuǎn)換器是實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)換的器件，按轉(zhuǎn)換原理可分為四種：計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器和并行式A/D轉(zhuǎn)換器。目前最常用的A/D轉(zhuǎn)換器是雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器和逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。前者的主要優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾性能好，價(jià)格便宜，但轉(zhuǎn)換速度較慢，一般用于速度要求不高的場合。后者是一種速度較快、精度較高的轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時(shí)間大約在幾微秒到幾百微秒之間。第1頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

ADC0809是一個(gè)8位8通道的逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器。第2頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

通道選擇表地址碼選擇的通道CBA000001010011100101110111IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7第3頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

CLK：時(shí)鐘信號，可由單片機(jī)ALE信號分頻得到。轉(zhuǎn)換步驟ALE信號上升沿有效，鎖存地址并選中相應(yīng)通道。ST信號有效，開始轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換期間ST為低電平。EOC信號輸出高電平，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。OE信號有效，允許輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。第4頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

ADC0809引腳圖第5頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

ADC0809引腳圖（1）IN7?IN0：8個(gè)模擬量輸入通道。（2）ADDA、ADDB、ADDC：地址線。（3）ALE：地址鎖存允許信號。對應(yīng)ALE上升沿，ADDA、ADDB和ADDC地址狀態(tài)送入地址鎖存器中，經(jīng)譯碼后輸出選擇模擬信號輸入通道。（4）START：轉(zhuǎn)換啟動信號。對應(yīng)START上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清0；對應(yīng)START下跳沿，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。（5）D7~D0：數(shù)據(jù)輸出線，為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。第6頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

ADC0809引腳圖（6）OE：輸出允許信號，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。當(dāng)OE=0時(shí)，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻；當(dāng)OE=1時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。（7）CLK：時(shí)鐘信號。ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號由外界提供，因此有時(shí)鐘信號引腳。通常使用頻率為500kHz的時(shí)鐘信號（8）EOC——轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。啟動轉(zhuǎn)換后，系統(tǒng)自動設(shè)置EOC=0，轉(zhuǎn)換完成后，EOC=1。該狀態(tài)信號既可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可以作為中斷請求信號使用。（9）Vref：參考電源。參考電壓用來與輸入的模擬信號進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)，其典型值為+5V（Vref(+)=+5V，Vref(-)=0V）。第7頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展三總線第8頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展三總線地址鎖存器74LS373是帶三態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器。由于單片機(jī)的數(shù)據(jù)線與地址線的低8位共用P0口，因此必須用地址鎖存器將地址信號和數(shù)據(jù)信號區(qū)分開。74LS373的鎖存控制端G直接與單片機(jī)的鎖存控制信號ALE相連，在ALE的下降沿鎖存低8位地址。高8位地址由P2口直接提供。系統(tǒng)擴(kuò)展中常用的控制線有以下三條：：控制程序存儲器的讀操作，在執(zhí)行指令的取指階段和從程序存儲器中取數(shù)據(jù)時(shí)有效。：控制數(shù)據(jù)存儲器的讀操作，從外部數(shù)據(jù)存儲器或I/O端口中讀取數(shù)據(jù)時(shí)有效。：控制數(shù)據(jù)存儲器的寫操作，向外部數(shù)據(jù)存儲器或I/O端口中寫數(shù)據(jù)時(shí)有效。第9頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

ADC0809與8031單片機(jī)的連接第10頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

ADC0809的通道地址表...............單片機(jī)P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00809×××××××ST×××××CBAIN0×××××××0×××××000IN1×××××××0×××××001IN7×××××××0×××××111第11頁/共24頁A/D轉(zhuǎn)換器接口

單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口程序設(shè)計(jì)，主要有以下四個(gè)步驟：啟動A/D轉(zhuǎn)換，START引腳得到下降沿。查詢EOC引腳狀態(tài)，EOC引腳由0變1，表示A/D轉(zhuǎn)換過程結(jié)束。允許讀數(shù)，將OE引腳設(shè)置為1狀態(tài)。讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。...............第12頁/共24頁D/A轉(zhuǎn)換器接口

#include<absacc.h> //該頭文件中定義XBYTE關(guān)鍵字#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineIN0XBYTE[0xfef8] //設(shè)置AD0809的通道0地址sbitad_busy=P3^3; //定義EOC狀態(tài)voidad0809(ucharidata*x) { uchari; ucharxdata*ad_adr; //定義指向外部RAM的指針

ad_adr=&IN0; //通道0的地址送ad_adr for(i=0;i<8;i++) //處理8通道

{ *ad_adr=0; //寫外部I/O地址操作，啟動轉(zhuǎn)換，寫的內(nèi)容不重要，只需寫操作

i=i; //延時(shí)等待EOC變低

i=i; while(ad_busy==0)；//查詢等待轉(zhuǎn)換結(jié)束

x[i]=*ad_adr;//讀操作，輸出允許信號有效，存轉(zhuǎn)換結(jié)果ad_adr++; //地址增1，指向下一通道}}voidmain(void) { staticucharidataad[10];//static是靜態(tài)變量的類型說明符ad0809(ad); //采樣AD0809通道的值}...............第13頁/共24頁指針

指針變量的定義數(shù)據(jù)類型*指針變量名；例如：inti,j,k,*i_ptr;//定義整型變量i,j,k和整型指針變量i_ptr為變量i賦值的方法有以下兩種：①直接方式：

i=10;//將整數(shù)10送入地址為2000和2001的單元內(nèi)（整型數(shù)據(jù)占兩個(gè)存儲單元2000和2001）②間接方式：

i_ptr=&i;//變量i的地址送給指針變量i_ptr,i_ptr=2000*i_ptr=10;//將整數(shù)10送入i_ptr指向的存儲單元中，即2000單元第14頁/共24頁指針

指針運(yùn)算符（1）取地址運(yùn)算符取地址運(yùn)算符&是單目運(yùn)算符，其功能是取變量的地址，例如：i_ptr=&i;//變量i的地址送給指針變量i_ptr,i_ptr=2000（2）取內(nèi)容運(yùn)算符取內(nèi)容運(yùn)算符*是單目運(yùn)算符，用來表示指針變量所指的單元的內(nèi)容，在*運(yùn)算符之后跟的必須是指針變量。例如：j=*i_ptr;//將i_ptr所指的單元2000的內(nèi)容10賦給變量j，則j=10第15頁/共24頁指針

指針變量的賦值運(yùn)算把一個(gè)變量的地址賦予指向相同數(shù)據(jù)類型的指針變量

inti,*i_ptr;i_ptr=&i;把一個(gè)指針變量的值賦予指向相同類型變量的另一個(gè)指針變量

inti,*i_ptr,*m_ptr;i_ptr=&i;m_ptr=i_ptr;把數(shù)組的首地址賦予指向數(shù)組的指針變量

inta[5],*ap;ap=a;ap=&a[0];inta[5],*ap=a;把字符串的首地址賦予指向字符類型的指針變量

unsignedchar*cp;cp=“HelloWorld!”;

這里應(yīng)該說明的是，并不是把整個(gè)字符串裝入指針變量，而是把存放該字符串的字符數(shù)組的首地址裝入指針變量。第16頁/共24頁D/A轉(zhuǎn)換器接口

D/A轉(zhuǎn)換器輸入的是數(shù)字量，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出的是模擬量。DAC0832是一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器。單電源供電，從+5V～+15V范圍均可正常工作?；鶞?zhǔn)電壓的范圍為±10V；電流建立時(shí)間為1μs；CMOS工藝，低功耗（僅為20mW）。...............第17頁/共24頁D/A轉(zhuǎn)換器接口

...............DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖第18頁/共24頁D/A轉(zhuǎn)換器接口

DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖DAC0832由輸入寄存器和DAC寄存器構(gòu)成兩級數(shù)據(jù)輸入鎖存。使用時(shí)數(shù)據(jù)輸入可以采用兩級鎖存（雙鎖存）形式、或單級鎖存（一級鎖存，另一級直通）形式，或直接輸入（兩級直通）形式。此外，由三個(gè)與門電路可組成寄存器輸出控制邏輯電路，該邏輯電路的功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存控制。當(dāng)=0時(shí)，輸入數(shù)據(jù)被鎖存；當(dāng)=1時(shí)，鎖存器的輸出跟隨輸入的數(shù)據(jù)。第19頁/共24頁D/A轉(zhuǎn)換器接口

DAC0832各引腳信號說明第20頁/共24頁D/A轉(zhuǎn)換器接口

單片機(jī)與DAC0832單緩沖連接方式第21頁/共24頁D/A轉(zhuǎn)換器接口

單片機(jī)與DAC0832單緩沖連接方式產(chǎn)生三角波程序#include<absacc.h> //絕對地址訪問頭文件#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineDA0832XBYTE[0x7fff]voiddelay_1ms();//延時(shí)1ms程序voidmain(void){ uchari;TMOD=0x10; //置定時(shí)器1為方式1while(1) { for(i=0;i