第八章模擬輸入輸出接口

1第8章

模擬量輸入輸出接口2主要內(nèi)容：模擬量輸入輸出通道的組成D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理、連接及編程A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理、連接及編程3模擬接口電路的任務(wù)模擬電路的任務(wù)0010110110101100工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程傳感器放大濾波多路轉(zhuǎn)換&采樣保持A/D轉(zhuǎn)換放大驅(qū)動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換輸出接口微型計(jì)算機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入接口物理量變換信號(hào)處理信號(hào)變換I/O接口輸入通道輸出通道8.1模擬量的輸入輸出通道4模擬量的輸入通道傳感器（Transducer）非電量→電壓、電流變送器（Transformer）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)信號(hào)處理（SignalProcessing）放大、整形、濾波多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（Multiplexer）多選一采樣保持電路（SampleHolder，S/H）保證變換時(shí)信號(hào)恒定不變A/D變換器（A/DConverter）模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量5模擬量的輸出通道D/A變換器（D/AConverter）數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量低通濾波平滑輸出波形放大驅(qū)動(dòng)提供足夠的驅(qū)動(dòng)電壓，電流6模擬量輸入輸出應(yīng)用案例水泥廠增濕塔出口溫度控制系統(tǒng)7掌握：D/A變換器的工作原理D/A變換器的主要技術(shù)指標(biāo)DAC0832的三種工作模式DAC0832的應(yīng)用8.2數(shù)/模（D/A）變換器88.2.1D/A變換器的工作原理組成：模擬開(kāi)關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算放大器VrefRf

模擬開(kāi)關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)VO數(shù)字量∑9基本變換原理當(dāng)運(yùn)放的放大倍數(shù)足夠大時(shí)，輸出電壓VO與輸入電壓Vin的關(guān)系為：VinRf

VO∑R

10若輸入端有n個(gè)支路,則輸出電壓VO與輸入電壓Vi的關(guān)系為：VinRf

VO∑R1Rn…令每個(gè)支路的輸入電阻為2iRf,并令Vin為一基準(zhǔn)電壓Vref，則有如果每個(gè)支路由一個(gè)開(kāi)關(guān)Si控制，Si=1表示Si合上，Si=0表示Si斷開(kāi)，則上式變換為

若Si=1,該項(xiàng)對(duì)VO有貢獻(xiàn)若Si=0,該項(xiàng)對(duì)VO無(wú)貢獻(xiàn)12n=8的權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)2R4R8R16R32R64R128R256RVrefRf

VOS1S2S3S4S5S6S7S8權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)13如果用8位二進(jìn)制代碼來(lái)控制圖中的S1～S8(Di=1時(shí)Si閉合；Di=0時(shí)Si斷開(kāi))，則不同的二進(jìn)制代碼就對(duì)應(yīng)不同輸出電壓VO；當(dāng)代碼在0～FFH之間變化時(shí)，VO相應(yīng)地在0～(255/256)Vref之間變化；為控制電阻網(wǎng)絡(luò)各支路電阻值的精度，實(shí)際的D/A轉(zhuǎn)換器采用R-2R

T形電阻網(wǎng)絡(luò)，它只用兩種阻值的電阻(R和2R)。T形電阻網(wǎng)絡(luò)倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)178.2.2主要技術(shù)指標(biāo)分辨率（Resolution）輸入的二進(jìn)制數(shù)每±1個(gè)最低有效位(LSB)使輸出變化的程度。LSB:LeastSignificantBit(最低有效位)MSB：MostSignificantBit(最高有效位)FSR:FullScaleRange

(滿量程)分辨率表示方法：可用輸入數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示，如8位、10位等；也可用一個(gè)LSB（LeastSignificantBit）使輸出變化的程度來(lái)表示。18分辯率例一個(gè)滿量程為5V的10位D/A變換器，±1LSB的變化所引起輸出模擬量的變化為：5/(210-1)=5/1023=0.04888V=48.88mV19轉(zhuǎn)換精度（誤差）實(shí)際輸出值與理論值之間的最大偏差影響轉(zhuǎn)換精度的因素：分辯率電源波動(dòng)溫度變化┇20轉(zhuǎn)換時(shí)間從開(kāi)始轉(zhuǎn)換到與滿量程值相差±1/2LSB所對(duì)應(yīng)的模擬量所需要的時(shí)間tV1/2LSBtCVFULL218.2.3典型D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832特點(diǎn)：8位電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器T型電阻網(wǎng)絡(luò)差動(dòng)輸出22主要引腳功能輸入寄存器控制信號(hào)：D7～D0：輸入數(shù)據(jù)線ILE：輸入鎖存允許CS：片選信號(hào)WR1：寫(xiě)輸入鎖存器CSVccWR1ILEAGNDWR2DI3XFERDI2DI4DI1DI5DI0DI6VREFDI7RfbIOUT1DGNDIOUT223DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)D0～D7：8位數(shù)據(jù)總線，完成數(shù)字量D輸入。CS：片選信號(hào)（輸入），低電平有效。Iout1和Iout2：電流輸出“1”和電流輸出“2”。當(dāng)數(shù)據(jù)為全“1”時(shí)，Iout1輸出電流最大；為全“0”時(shí)輸出電流最小。Iout1+Iout2=常數(shù)。主要引腳功能ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)（輸入），高電平有效。WR1、WR2：WR1是第1寫(xiě)輸入信號(hào)，WR2是第2寫(xiě)輸入信號(hào)，均是低電平有效。WR1與ILE信號(hào)共同控制輸入寄存器；WR2與XFER信號(hào)合在一起控制DAC寄存器。XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)(輸入),低電平有效。Rfb：內(nèi)部集成反饋電阻（15KΩ），DAC0832是電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器，為得到電壓的轉(zhuǎn)換輸出，使用時(shí)需在兩個(gè)電流輸出端接運(yùn)算放大器，Rfb可作為運(yùn)算放大器的反饋電阻。Vref:外加高精度基準(zhǔn)電壓輸入端，內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)相連接，可正可負(fù)，范圍為-10V～+10V；DGND:數(shù)字地;AGND:模擬地26工作模式單緩沖模式雙緩沖模式無(wú)緩沖模式27單緩沖模式是使DAC0832的兩個(gè)輸入寄存器中有一個(gè)處于直通方式，而另一個(gè)處于受控鎖存方式。如果8位DAC寄存器處于直通方式，應(yīng)使WR2=0和XFER=0。可把這兩個(gè)信號(hào)固定接地。把WR1接8086的WR，ILE接高電平，CS接高位地址線或地址譯碼輸出，由單片機(jī)控制輸入寄存器。+-Voport數(shù)據(jù)線地址譯碼PC總線IOWA0~A9D0~D7+5VCSDAC0832DI0~DI7IOUT1IOUT2RFBXFER

WR2WR1ILE單緩沖工作方式

:

輸入寄存器工作于受控狀態(tài)DAC寄存器工作于直通狀態(tài)單緩沖模式連接圖129PC總線I/O寫(xiě)時(shí)序A15~A0CLKIOWT4T1T2T3TwD7~D0port轉(zhuǎn)換一個(gè)數(shù)據(jù)的程序段：MOVAL,data;取數(shù)字量MOVDX,portOUTDX,ALD/A轉(zhuǎn)換IOUT2DI7~DI0LEIOUT1LECSWR1ILE&WR2XFER&輸入寄存RFB-+VoIOWA9~A0D7~D0+5VPC總線port地址譯碼DAC寄存30port數(shù)據(jù)線地址譯碼PC總線IOWA0~A9D0~D7+5VXFERDAC0832DI0~DI7+-VoIOUT1IOUT2RFBCS

WR1WR2ILE單緩沖工作方式

:

輸入寄存器工作于直通狀態(tài)DAC寄存器工作于受控狀態(tài)31PC總線I/O寫(xiě)時(shí)序A15~A0CLKIOWT4T1T2T3TwD7~D0port轉(zhuǎn)換一個(gè)數(shù)據(jù)的程序段：MOVAL,data;取數(shù)字量MOVDX,portOUTDX,ALIOUT2DI7~DI0LECSWR1ILE&輸入寄存VoD7~D0+5VPC總線portWR2IOWA9~A0XFERD/A轉(zhuǎn)換LEIOUT1RFB-+DAC寄存地址譯碼&32雙緩沖模式（標(biāo)準(zhǔn)模式）對(duì)輸入寄存器和DAC寄存器均需控制。兩個(gè)步驟：

（1）將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸入寄存器；（2）將輸入寄存器的內(nèi)容寫(xiě)入DAC寄存器此時(shí)芯片占用兩個(gè)端口地址。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)接收與D/A轉(zhuǎn)換可異步進(jìn)行；可實(shí)現(xiàn)多個(gè)DAC同步轉(zhuǎn)換輸出。分時(shí)寫(xiě)入、同步轉(zhuǎn)換。33工作時(shí)序?qū)戄斎爰拇嫫鲗?xiě)DAC寄存器34轉(zhuǎn)換一個(gè)數(shù)據(jù)的程序段：MOVAL,data;取數(shù)字量MOVDX，port1OUTDX,AL;打開(kāi)第一級(jí)鎖存MOVDX,port2OUTDX,AL;打開(kāi)第二級(jí)鎖存IOUT2DI7~DI0LECSWR1ILE&輸入寄存VoD7~D0+5VPC總線port2WR2IOWA9~A0XFERD/A轉(zhuǎn)換LEIOUT1RFB-+DAC寄存地址譯碼&port135例1當(dāng)要求多個(gè)模擬量同時(shí)輸出時(shí)，可采用雙重緩沖方式。地址譯碼port1XFERWR2CSWR1ILE+D/A轉(zhuǎn)換DI7~DI0Vo1port2XFERWR2CSWR1ILE+D/A轉(zhuǎn)換DI7~DI0Vo2port3DAC0832DAC0832D7~D0A9~A0IOWPC總線+5v+5v36codeSEGMENTASSUMECS:code,DS:codedatav1DB11h,12h,13h,14h,15h,16h,17h,18h,19h,1Ahdatav2DB21h,22h,23h,24h,25h,26h,27h,28h,29h,2Ahstart:MOVAX,code MOVDS,AXLEASI,data_v1 LEABX,data_v2 MOVCX,10next: MOVAL,[SI];取V1的數(shù)據(jù)

OUTport1,AL;打開(kāi)第一片0832第一級(jí)鎖存

MOVAL,[BX];取V2的數(shù)據(jù)

OUTport2,AL;打開(kāi)第二片0832第一級(jí)鎖存

OUTport3,AL

;打開(kāi)兩片0832的第二級(jí)鎖存

INCSI INCBX LOOPnext MOVAH,4CH INT21Hcode ENDS ENDstart編程：將datav1和datav2處的兩組數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成模擬量同時(shí)輸出。37例2應(yīng)用舉例(調(diào)幅）

計(jì)算當(dāng)數(shù)字量為0CDH時(shí)的輸出Vo。DAC0832PC總線數(shù)據(jù)線WR1IOWDI0~DI7D0~D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB

WR2DGNDCS地址譯碼A0~A9XFERVREF-5Vport1port2轉(zhuǎn)換一個(gè)數(shù)據(jù)的程序段：MOVAL,0CDHMOVDX，port1OUTDX,ALMOVDX,port2OUTDX,AL38調(diào)幅分析：當(dāng)數(shù)字量為0FFH=255時(shí)，IOUT1=Vo=-IOUT1

×RFB=-

FBREF256R255V256255VREF所以：當(dāng)數(shù)字量為0CDH=205，VREF=-5V時(shí)：

Vo=-=4V256205VREF數(shù)據(jù)線WR1IOWDI0~DI7D0~D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB

WR2DGNDCS地址譯碼A0~A9XFERVREF-5Vport1port239注意：

Vo的輸出與參考電壓VREF、以及輸出的連接方法（同相還是反相）有關(guān)。數(shù)據(jù)線WR1IOWDI0~DI7D0~D7+5VILE+-VoIOUT1IOUT2RFB

WR2DGNDCS地址譯碼A0~A9XFERVREF-5Vport1port24V上例中，若VREF接的是-10V,則Vo=8V

-10V8V10V若VREF接的是10V,則Vo=-8V-8V40例3

利用上例連線圖，編程輸出一鋸齒波。tVo4V0V41調(diào)頻：codeSEGMENT

ASSUMECS:codestart:MOVCX,8000H;波形個(gè)數(shù)

MOVAL,0;鋸齒谷值next:MOVDX,port1;打開(kāi)第一級(jí)鎖存

OUTDX,ALMOVDX,port2;打開(kāi)第二級(jí)鎖存

OUTDX,AL

CALLdelay;控制鋸齒波的周期

INCAL;修改輸出值

CMPAL,0CEH;比較是否到鋸齒峰值

JNZnext;未到跳轉(zhuǎn)

MOVAL,0;重置鋸齒谷值

LOOPnext

;輸出個(gè)數(shù)未到跳轉(zhuǎn)

MOVAH,4CH;返回DOSINT21H；子程delay（略）codeENDSENDstart

Vo4V0VCDH424V0VVot實(shí)際輸出的波形圖tVo4V0V不是43無(wú)緩沖器模式輸入寄存器和DAC寄存器共用一個(gè)地址，同時(shí)選通輸出。直通方式——WR1=WR2=XFER=0時(shí)，數(shù)據(jù)可以從輸入端經(jīng)兩個(gè)寄存器直接進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器，數(shù)字量輸入后就能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。不能直接與數(shù)據(jù)總線連接，需外加并行接口(如74LS373、8255等)。448.3模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的一般工作原理A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用與系統(tǒng)的連接數(shù)據(jù)采集程序的編寫(xiě)A/D轉(zhuǎn)換的四個(gè)步驟:采樣→保持→量化→編碼采樣/保持：由采樣保持電路（S/H）完成量化/編碼：由ADC電路完成（ADC：AD轉(zhuǎn)換器）8.3.1采樣和保持采樣將一個(gè)時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)為時(shí)間上斷續(xù)變化的（離散的）模擬量。即：把時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為一個(gè)脈沖串，脈沖串中每個(gè)脈沖的幅度取決于采樣時(shí)的輸入信號(hào)的幅度。保持將采樣得到的模擬量值保持下來(lái)，使之等于采樣控制脈沖存在的最后瞬間的采樣值。目的：A/D轉(zhuǎn)換期間保持采樣值恒定不變。對(duì)于變化緩慢的信號(hào)，可省略采樣保持電路采樣保持電路（S/H）由MOS管采樣開(kāi)關(guān)T、保持電容CH和運(yùn)放構(gòu)成的跟隨器三部分組成。S(t)=1時(shí)，T導(dǎo)通，Vin向CH充電，VC和Vout跟蹤Vin變化，即對(duì)Vin采樣。S(t)=0時(shí)，T截止，Vout將保持前一瞬間采樣的數(shù)值不變。＋－CHTVoutVin采樣控制S(t)VC采樣保持電路的波形

A/D轉(zhuǎn)換就是對(duì)ti時(shí)刻所保持的采樣電壓（每次采樣結(jié)束時(shí)的輸入電壓）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。Voutt1t2t3t4t5t6t7t8tS(t)tVint采樣周期的確定通常采用等時(shí)間間隔采樣。采樣頻率fS不能低于2fmax（fmax為輸入信號(hào)Vin中最高次諧波分量的頻率）；fS的上限受計(jì)算機(jī)的速度、存儲(chǔ)容量、器件速度、成本等條件的限制實(shí)際應(yīng)用中一般取fS為fmax的4-5倍8.3.2量化和編碼量化就是用標(biāo)準(zhǔn)量化電平的個(gè)數(shù)來(lái)表示采樣的模擬電壓值。即把時(shí)間上離散而數(shù)值上連續(xù)的模擬量以一定的準(zhǔn)確度變換為時(shí)間上、數(shù)值上都離散的具有標(biāo)準(zhǔn)量化級(jí)的等效數(shù)字值。（量化電平的大小取決于A/D變換器的字長(zhǎng)）只有當(dāng)電壓值正好等于量化電平的整數(shù)倍時(shí)，量化后才是準(zhǔn)確值，否則量化后的結(jié)果都只能是輸入模似量的近似值。這種由于量化而產(chǎn)生的誤差叫做量化誤差。量化誤差是由于量化電平的有限性造成的，屬于原理性誤差，只能減小，無(wú)法消除。減小量化誤差的根本辦法是減小量化電平（即增加字長(zhǎng)）。編碼是把已經(jīng)量化的模擬數(shù)值（它是量化電平的整數(shù)倍）用二進(jìn)制碼、BCD碼或其它編碼來(lái)表示。Vint000016個(gè)量化級(jí)100010010010010001101000101011001110量化電平小Vint0000010100111001011111108個(gè)量化級(jí)100？量化電平大8.3.3A/D轉(zhuǎn)換器的分類根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換原理和特點(diǎn)的不同，可把ADC分成兩大類：直接ADC和間接ADC。直接ADC是將模擬電壓直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，常用的有：逐次逼近式ADC、計(jì)數(shù)式ADC、并行轉(zhuǎn)換式ADC等。間接ADC是將模擬電壓先轉(zhuǎn)換成中間量，如脈沖周期T、脈沖頻率f、脈沖寬度τ等，再將中間量變成數(shù)字量。常見(jiàn)的有：?jiǎn)畏e分式ADC、雙積分式ADC，V/F轉(zhuǎn)換式ADC等。各種ADC的優(yōu)缺點(diǎn)計(jì)數(shù)式ADC：最簡(jiǎn)單，但轉(zhuǎn)換速度最慢。并行轉(zhuǎn)換式ADC：速度最快，但成本最高。逐次逼近式ADC：轉(zhuǎn)換速度和精度都比較高，且比較簡(jiǎn)單，價(jià)格低，所以在微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用。雙積分式ADC：轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾能力強(qiáng)，但轉(zhuǎn)換速度慢，一般應(yīng)用在精度高而速度不高的場(chǎng)合，如測(cè)量?jī)x表。V/F轉(zhuǎn)換式ADC：在轉(zhuǎn)換線性度、精度、抗干擾能力等方面有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，且接口簡(jiǎn)單、占用計(jì)算機(jī)資源少，缺點(diǎn)也是轉(zhuǎn)換速度慢。在一些輸出信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍較大或傳輸距離較遠(yuǎn)的低速過(guò)程的模擬輸入通道中應(yīng)用較為廣泛。528.3.4A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理逐位反饋型A/D轉(zhuǎn)換器類似天平稱重量時(shí)的嘗試法，逐步用砝碼的累積重量去逼近被稱物體Vi-+逐次逼近寄存器D/A轉(zhuǎn)換器Vc比較器數(shù)字量輸出控制電路模擬量輸入工作原理解釋1類似天平稱重量時(shí)的嘗試法，逐步用砝碼的累積重量去逼近被稱物體。例如：用8個(gè)砝碼20g，21g，…，27g，可以稱出1～255g之間的物體。現(xiàn)有一物體，用砝碼稱出其重量（假定重量為176g）。1）ADC從高到低逐次給SAR的每一位“置1”（即加上不同權(quán)重的砝碼），SAR相當(dāng)于放法碼的稱盤(pán)；2）每次SAR中的數(shù)據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為電壓VC

；3）VC與輸入電壓Vi比較，若VC≤Vi，保持當(dāng)前位的‘1’，否則當(dāng)前位‘置0’；4）從高到低逐次比較下去，直到SAR的每一位都嘗試完；5）SAR內(nèi)的數(shù)據(jù)就是與Vi相對(duì)應(yīng)的2進(jìn)制數(shù)。54T1T8T7T6T5T4T3T2......52.53.754.3754.694.844.734.8050時(shí)鐘A/D啟動(dòng)A/D結(jié)束Vi/Vt工作原理解釋255如：實(shí)現(xiàn)模擬電壓4.80V相當(dāng)于數(shù)字量123的A／D轉(zhuǎn)換.具體過(guò)程如下：

當(dāng)出現(xiàn)啟動(dòng)脈沖時(shí)，逐次逼近寄存器清“0”；當(dāng)?shù)谝粋€(gè)T1到來(lái)，逐次逼近寄存器最高位D7置“1”，

8位D/A轉(zhuǎn)換器輸入為10000000B， 輸出Vo為滿度的一半5V，即滿量值的128/255。

若Vo>Vi，比較器輸出低電平，控制電路使逐次逼近寄存器最高位D7置“0”(反之，置“1”)；

56當(dāng)?shù)诙€(gè)到來(lái)，逐次逼近寄存器D6位置“1”，

D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸入為01000000B， 輸出電壓為2.5V，Vo<Vi，比較器輸出高電平， 將D6位的“1”保留(否則，將D6位置"0")；

第三個(gè)T3

時(shí)鐘脈沖來(lái)，又將D5位置“1”……

重復(fù)上述過(guò)程直到D0位置“1”，再與輸入比較。

經(jīng)過(guò)8次以后，

逐次逼近寄存器中得到的數(shù)字量就是轉(zhuǎn)換結(jié)果。過(guò)程用下表表示。T257主要技術(shù)指標(biāo)精度量化間隔(分辨率)=Vmax/電平數(shù)(即滿量程值，2n-1）例：某8位ADC的滿量程電壓為5V，則其分辨率為5V/255=19.6mV

量化誤差:用數(shù)字（離散）量表示連續(xù)量時(shí)，由于數(shù)字量字長(zhǎng)有限而無(wú)法精確地表示連續(xù)量所造成的誤差。(字長(zhǎng)越長(zhǎng)，精度越高)絕對(duì)量化誤差=量化間隔/2=(滿量程電壓/(2n-1))/2

相對(duì)量化誤差=1/2*1/量化電平數(shù)目*100%例：滿量程電壓=10V，A/D變換器位數(shù)=10位，則絕對(duì)量化誤差≈10/211=4.88mV相對(duì)量化誤差≈1/211*100%=0.049%轉(zhuǎn)換時(shí)間轉(zhuǎn)換一次需要的時(shí)間。精度越高（字長(zhǎng)越長(zhǎng)），轉(zhuǎn)換速度越慢。輸入動(dòng)態(tài)范圍允許轉(zhuǎn)換的電壓的范圍。如0～5V、-5V～+5V、0～10V等。608.4典型的A/D轉(zhuǎn)換器AD08098通道（8路）輸入8位字長(zhǎng)逐位逼近型轉(zhuǎn)換時(shí)間100μs內(nèi)置三態(tài)輸出緩沖器61主要引腳功能D7～D0：輸出數(shù)據(jù)線（三態(tài)）IN0～I(xiàn)N7：8通道（路）模擬輸入ADDA、ADDB、ADDC：通道地址ALE：通道地址鎖存START：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)輸出OE：輸出允許（打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)）CLK：時(shí)鐘輸入（10KHz～1.2MHz）62內(nèi)部結(jié)構(gòu)IN7IN08個(gè)模擬輸入通道STARTEOCCLKOED7D0VREF(+)VREF(-)ADDCADDBADDAALE比較器8路模擬開(kāi)關(guān)逐位逼近寄存器SAR樹(shù)狀開(kāi)關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)三態(tài)輸出鎖存器時(shí)序與控制地址鎖存及譯碼D/A8選163工作時(shí)序①②③④⑤64ADC0809的工作過(guò)程①把通道地址送到ADDA～ADDC上，選擇一個(gè)模擬輸入；②在通道地址信號(hào)有效期間，ALE上的上升沿使該地址鎖存到內(nèi)部地址鎖存器；③START引腳上的下降沿啟動(dòng)A/D變換；④變換開(kāi)始后，EOC引腳呈現(xiàn)低電平，EOC重新變?yōu)楦唠娖綍r(shí)表示轉(zhuǎn)換結(jié)束；⑤OE信號(hào)打開(kāi)輸出鎖存器的三態(tài)門(mén)送出結(jié)果。65ADC0809的工作流程

送通道地址通道地址鎖存啟動(dòng)A/D變換轉(zhuǎn)換結(jié)束否？送OE開(kāi)門(mén)信號(hào)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果YN66判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束的方法軟件延時(shí)等待（比如延時(shí)120us）此時(shí)不用EOC信號(hào)，CPU效率最低軟件查詢EOC狀態(tài)。把EOC作為中斷申請(qǐng)信號(hào)，接到8259的IN端。在中斷服務(wù)程序中讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果，效率較高67ADC0809的應(yīng)用芯片與系統(tǒng)的連接通常情況下需要經(jīng)數(shù)字接口與系統(tǒng)連接編寫(xiě)相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集程序從數(shù)據(jù)采集到存儲(chǔ)（1）單路輸入模擬信號(hào)可連接到任何一個(gè)輸入端；根據(jù)輸入端的連接將地址線接固定電平。（2）多路輸入輸入信號(hào)分別連接到不同的輸入端；使用通道地址編號(hào)選擇要轉(zhuǎn)換哪一路輸入（動(dòng)態(tài)選擇）。多路輸入時(shí)ADDCADDBADDAIN0IN1IN2IN3IN4ADC0809輸入0輸入1輸入2輸入3輸入4CPU指定通道號(hào)單路輸入時(shí)ADDCADDBADDAIN4ADC0809輸入+5VADC0809接口電路設(shè)計(jì)模擬量輸入地址鎖存信號(hào)ALE和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)START獨(dú)立連接：用兩個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行控制——需占用兩個(gè)I/O端口或兩個(gè)I/O線(用8255時(shí))；統(tǒng)一連接：用一個(gè)脈沖信號(hào)的上升沿進(jìn)行地址鎖存、下降沿實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換——只需占用一個(gè)I/O端口或一個(gè)I/O線(用8255時(shí))。ADC0809ALESTART獨(dú)立連接來(lái)自I/O譯碼1來(lái)自I/O譯碼2ADC0809ALESTART統(tǒng)一連接來(lái)自I/O譯碼

轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)線EOC的連接方法軟件延時(shí)(比如延時(shí)1ms)——不用EOC信號(hào)CPU效率低，只能按最大轉(zhuǎn)換時(shí)間延時(shí)，兼容性差簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)查詢EOC狀態(tài)EOC通過(guò)一個(gè)三態(tài)門(mén)連到數(shù)據(jù)總線三態(tài)門(mén)要占用一個(gè)I/O端口地址CPU效率低，兼容性好把EOC作為中斷申請(qǐng)信號(hào)，向CPU申請(qǐng)中斷在中斷服務(wù)程序中讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果CPU效率高，兼容性好71數(shù)據(jù)采集程序流程

初始化

送通道地址送ALE信號(hào)送START信號(hào)