微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第二章課件

第2章輸入/輸出接口與過程通道第2章輸入/輸出接口與過程通道12.6A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)2.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理2.6.2如何選擇A/D轉(zhuǎn)換器件2.6.3常用A/D轉(zhuǎn)換器2.6.4A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)2.6A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)2.6.1逐次逼近式A/D22.6A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器是把模擬電壓或電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的集成電路器件，是模擬量輸入通道中的關(guān)鍵器件，其性能對(duì)通道的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)性能的影響很大。按位數(shù)來分：有4位、8位、12位、16位等按結(jié)構(gòu)來分：有單一功能A/D轉(zhuǎn)換器，有多功能的A/D轉(zhuǎn)換器，如AD363，其內(nèi)部含有16路多路開關(guān)、數(shù)據(jù)放大器、采樣保持器及12位A/D轉(zhuǎn)換器。按工作原理來分：有雙積分型、逐次逼近型、∑-△調(diào)制型及電壓頻率變換型等。2.6A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器是把模擬電壓或電流32.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理逐次逼近式種類多、應(yīng)用廣。主要由逐次逼近寄存器SAR、D/A轉(zhuǎn)換器、比較器、時(shí)鐘及控制邏輯等組成。2.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理逐次逼近式種類多、應(yīng)用廣42.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理：逐位設(shè)定SAR寄存器中的數(shù)字量，該數(shù)字量經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后得到電壓Uo，將Uo與待轉(zhuǎn)換的輸入模擬電壓Ui進(jìn)行比較。根據(jù)比較結(jié)果，修正SAR中的數(shù)字量，逐次逼近輸入模擬量。2.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理：52.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理比較時(shí)，先從SAR的最高位開始，逐次確定各位的數(shù)碼是“1”還是“0”工作過程如下：如果Ui≥Uo，該位的“1”保留；如果Ui<Uo，該位應(yīng)予清零。2.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理比較時(shí)，先從SAR的最高62.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理其逐次逼近類似于對(duì)分，一個(gè)N位的A/D轉(zhuǎn)換器，只需要比較N次即可，因而轉(zhuǎn)換速度快。2.6.1逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理其逐次逼近類似于對(duì)分，一7舉例：有一個(gè)4位A/D轉(zhuǎn)換器，滿刻度值5V，若輸入3.5V模擬電壓，試分析其逐次逼近的轉(zhuǎn)換過程量化單位：當(dāng)最高位為“1”時(shí)，Uo=？Uo=0.3125V×23=2.5V，

Ui>Uo，最高位保留。依次類推，給定輸入3.5V電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的逐次比較過程如下：舉例：有一個(gè)4位A/D轉(zhuǎn)換器，滿刻度值5V，若輸入3.5V8UO=0.3125V×D*Ui=3.5V步驟SAR內(nèi)容轉(zhuǎn)換后電壓UO(V)UiUO比較該位去留8421(1)10002.5Ui>UO保留(2)11003.75Ui<UO去掉(3)10103.125Ui>UO保留(4)10113.4375Ui>UO保留結(jié)果1011誤差：3.5V－3.4375V=0.0625VUO=0.3125V×D*Ui=3.5VUO=0.3125V×D*Ui=3.5V步驟SAR內(nèi)容92.6.2如何選擇A/D轉(zhuǎn)換器件1．A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)對(duì)于測(cè)量或測(cè)控系統(tǒng)，模擬信號(hào)都是先經(jīng)過測(cè)量裝置再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后采進(jìn)行處理的，也就是說，總的誤差是由測(cè)量誤差和量化誤差共同構(gòu)成的。因此A/D轉(zhuǎn)換器的精度應(yīng)與測(cè)量裝置的精度相匹配。量化誤差與A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)有關(guān)。2.6.2如何選擇A/D轉(zhuǎn)換器件1．A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)10A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率通常用位數(shù)n來表示，如8位、12位等。一般把8位以下的A/D轉(zhuǎn)換器稱為低分辨率A/D轉(zhuǎn)換器，9~12位的稱為中分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，13位以上的稱為高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率通常用位數(shù)n來表示，如8位、12位等。11分辨率定義為滿刻度電壓與2n的比值，即分辨率是A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入量變化的敏感程度。假設(shè)A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)為n，滿量程電壓為FSR，則分辨率定義為：量化單位就是分辨率。相對(duì)分辨率定義為：分辨率定義為滿刻度電壓與2n的比值，即分辨率是A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)12A/D轉(zhuǎn)換器分辨率與位數(shù)的關(guān)系（假設(shè)滿量程為10V）位數(shù)級(jí)數(shù)相對(duì)分辨率絕對(duì)分辨率82560.391%39.1mV1010240.0977%9.77mV1240960.0244%2.44mV14163840.0061%0.61mV16655360.0015%0.15mV分辨率的高低取決于位數(shù)的多少，因此，一般用位數(shù)來間接表示分辨率。A/D轉(zhuǎn)換器分辨率與位數(shù)的關(guān)系（假設(shè)滿量程為10V）位數(shù)級(jí)132．A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率A/D轉(zhuǎn)換器從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到結(jié)束轉(zhuǎn)換，需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)就是轉(zhuǎn)換速率，它是每秒鐘完成的轉(zhuǎn)換次數(shù)。3．采樣/保持器對(duì)于一般頻率較高的模擬信號(hào)都要加采樣/保持器。如果信號(hào)頻率不高，A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間短，即采用高速A/D器件時(shí)，可不使用采樣/保持器。采集直流或者變化非常緩慢的信號(hào)時(shí)，也可以不使用采樣/保持器。2．A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率144．A/D轉(zhuǎn)換器量程表示A/D轉(zhuǎn)換器所能轉(zhuǎn)換的輸入電壓范圍，如-5V~+5V，0~10V，0~5V等。有些A/D轉(zhuǎn)換器件提供了不同量程的引腳，只有正確使用，才能保證轉(zhuǎn)換精度。5．偏置極性有些A/D器件提供了雙極性偏置控制。當(dāng)此引腳接地時(shí)，信號(hào)為單極性輸入方式，當(dāng)此引腳接基準(zhǔn)電壓時(shí)，信號(hào)為雙極性輸入方式。6．?dāng)?shù)據(jù)輸出方式A/D轉(zhuǎn)換器件輸出的邏輯電平多數(shù)為TTL電平，有并行和串行兩種輸出形式。4．A/D轉(zhuǎn)換器量程157．工作溫度范圍由于溫度會(huì)對(duì)運(yùn)算放大器和電阻網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，故只有在一定的溫度范圍內(nèi)才能保證額定的精度指標(biāo)。8．線性度線性度指的是實(shí)際A/D器件的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線的最大偏移。9．A/D轉(zhuǎn)換對(duì)電源電路的要求A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)電源的要求較高。這是因?yàn)樵贏/D轉(zhuǎn)換電路中，電源除了完成對(duì)A/D轉(zhuǎn)換芯片供電外，還需提供A/D轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓?；鶞?zhǔn)電源的精度將影響A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果精度。如何選擇合適的電壓基準(zhǔn)源呢？簡(jiǎn)單來說，需要電壓基準(zhǔn)源簡(jiǎn)單、基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定。7．工作溫度范圍162.6.3常用A/D轉(zhuǎn)換器1.ADC0808/0809ADC0808/0809是采用CMOS工藝的多路8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，芯片內(nèi)包括一個(gè)8通道多路模擬開關(guān)、8位A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器。2.6.3常用A/D轉(zhuǎn)換器1.ADC0808/080917IN3IN2IN4IN1IN5IN0IN6ADDAIN7ADDBSTARTADDCEOCALED3D7OED6CLKD5VCCD4VREF+D0GNDVREF-D1D2ADC0809IN3IN2IN418（1）ADC0809主要技術(shù)指標(biāo)。線性誤差為±1LSB；轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs；單一電源+5V供電，模擬量輸入范圍0~+5V；功耗15mW；輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器；無需進(jìn)行零位及滿量程調(diào)整；溫度范圍-40℃~+85℃。價(jià)格（6~30元，與廠家和封裝形式有關(guān)）（1）ADC0809主要技術(shù)指標(biāo)。19圖2-20ADC0808/0809原理圖圖2-20ADC0808/0809原理圖20（2）ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳功能ADC0809的邏輯結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示，其結(jié)構(gòu)可分為：①多路模擬開關(guān)；②逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器；③輸出鎖存器（2）ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳功能ADC0809的邏輯結(jié)21ADC0808/0809原理框圖三態(tài)輸出鎖存器逐次逼近寄存器8選1模擬多路開關(guān)地址鎖存器譯碼器開關(guān)數(shù)組比較器控制邏輯STARTEOCCLKABCALEVccOEGNDIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0D7D6D5D4D3D2D1D0+VREF-VREF電阻分壓器UiUOADC0808/0809原理框圖8選1地址開關(guān)數(shù)組比控制22Vcc：芯片工作電源，+5VGND：芯片地信號(hào)CLK：時(shí)鐘信號(hào),10~1280KHz，決定A/D轉(zhuǎn)換速率三態(tài)輸出鎖存器逐次逼近寄存器8選1模擬多路開關(guān)地址鎖存器譯碼器開關(guān)數(shù)組比較器控制邏輯STARTEOCCLKABCALEOEVccGNDIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0D7D6D5D4D3D2D1D0+VREF-VREF電阻分壓器UiUO+VREF：+參考電壓，一般接+5V－VREF：－參考電壓,一般接0VVcc：芯片工作電源，+5V三態(tài)逐次8選1地23IN0~IN7：8個(gè)模擬輸入端A、B、C：地址選擇輸入端ALE：地址鎖存允許,其上升沿將地址C、B、A鎖存三態(tài)輸出鎖存器逐次逼近寄存器8選1模擬多路開關(guān)地址鎖存器譯碼器開關(guān)數(shù)組比較器控制邏輯STARTEOCCLKABCALEOEVccGNDIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0D7D6D5D4D3D2D1D0+VREF-VREF電阻分壓器UiUOIN0~IN7：8個(gè)模擬輸入端三態(tài)逐次8選1地址開關(guān)24A、B、C：3位地址輸入，C為最高位，A為最低位。通過C、B、A的不同組合選擇即可選擇接入的模擬量輸入通道。CBA所選通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7CBA所選000IN0001IN1010IN2011IN3125START：

高電平時(shí)開始轉(zhuǎn)換；即一個(gè)正脈沖完成啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器?？膳cALE端子連接在一起，當(dāng)通過軟件或硬件輸入一個(gè)正脈沖，便啟動(dòng)A/D。三態(tài)輸出鎖存器逐次逼近寄存器8選1模擬多路開關(guān)地址鎖存器譯碼器開關(guān)數(shù)組比較器控制邏輯STARTEOCCLKABCALEOEVccGNDIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0D7D6D5D4D3D2D1D0+VREF-VREF電阻分壓器UiUOSTART：高電平時(shí)開始轉(zhuǎn)換；即一個(gè)正脈沖完成啟動(dòng)A26EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換期間為低電平，A/D轉(zhuǎn)換完成后變?yōu)楦唠娖?，可用作判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。三態(tài)輸出鎖存器逐次逼近寄存器8選1模擬多路開關(guān)地址鎖存器譯碼器開關(guān)數(shù)組比較器控制邏輯STARTEOCCLKABCALEOEVccGNDIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0D7D6D5D4D3D2D1D0+VREF-VREF電阻分壓器UiUOOE（OUTPUTENABLE）:

輸出允許信號(hào),高電平有效，允許從三態(tài)輸出鎖存器讀取數(shù)字信號(hào)。D7~D0：數(shù)字量輸出端EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換期間為低電平，A/D轉(zhuǎn)27（3）時(shí)序圖（3）時(shí)序圖282.AD574AD574是美國(guó)模擬器件公司（AnalogDevices）生產(chǎn)的12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。片內(nèi)配有三態(tài)輸出緩沖電路，因而可直接與各種典型的8位或16位的微機(jī)相連。2.AD574AD574是美國(guó)模擬器件公司（Analog29（1）AD574主要技術(shù)指標(biāo)AD574是12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，具有可控三態(tài)輸出緩沖鎖存器，12位數(shù)據(jù)可以一次讀出；內(nèi)部集成+10.000V電壓基準(zhǔn)源，內(nèi)部集成時(shí)鐘電路，不需外部接線；通過改變外部接線，模擬量輸入電壓既可以是單極性也是可以是雙極性；單極性輸入時(shí)，允許輸入的模擬量范圍為0~+10V和0~+20V；雙極性輸入時(shí)允許輸入的模擬量范圍為-5V~+5V和-10V~+10V。（1）AD574主要技術(shù)指標(biāo)30（2）AD574的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-22AD574內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳排列圖（2）AD574的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-22AD574內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管31（3）AD574芯片引腳功能Vcc：工作電源正端，+12VDC~+15VDC。VEE：工作電源負(fù)端，-12VDC~-15VDC。VL：邏輯電路供電輸入端，+5VDC。DGND：數(shù)字地。各種數(shù)字電路（譯碼器、門電路、觸發(fā)器等）及+5V電源的地。AGND：模擬地。各模擬器件（放大器、比較器、采樣保持器等）及+15V和-15V的地。REFOUT：基準(zhǔn)電壓源輸出端，+10.000V。REFIN：基準(zhǔn)電壓源輸入端，如果REFOUT通過電阻接至REFIN，可用來調(diào)增益。微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第二章ppt課件32STS：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，高電平表示正在轉(zhuǎn)換，低電平表示已轉(zhuǎn)換完畢。DB0-DB11：12位輸出數(shù)據(jù)線，三態(tài)輸出鎖存，可與主機(jī)數(shù)據(jù)線直接相連。CE：片使能信號(hào)（芯片啟動(dòng)），輸入，高電平有效。當(dāng)CE=1時(shí)，允許轉(zhuǎn)換或讀取結(jié)果，到底是轉(zhuǎn)換還是讀取結(jié)果與有關(guān)。：片選信號(hào)，輸入，低電平有效。必須同時(shí)有效，AD574才能工作，否則處于禁止?fàn)顟B(tài)。STS：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，高電平表示正在轉(zhuǎn)換，低電平表示已33：數(shù)據(jù)輸出方式選擇信號(hào)。此引腳為高電平時(shí)，12位數(shù)據(jù)同時(shí)有效輸出；當(dāng)此引腳為低電平時(shí)，與引腳A0配合，把12位數(shù)據(jù)分兩次輸出。：讀/轉(zhuǎn)換信號(hào)。：數(shù)據(jù)輸出方式選擇信號(hào)。此引腳為高電平時(shí)，12位數(shù)據(jù)同34注意：如果此時(shí)A0：轉(zhuǎn)換和讀字節(jié)選擇信號(hào)。此管腳有兩個(gè)功能：

一是選擇字節(jié)長(zhǎng)度。在轉(zhuǎn)換之前，當(dāng)A0=0時(shí)，按12位進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間為35μs；當(dāng)A0=1時(shí)，按8位進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間為15μs，與狀態(tài)無關(guān)。二是選擇輸出方式。在讀周期中，A0=0，高8位數(shù)據(jù)有效；A0=1，低8位數(shù)據(jù)有效。，同時(shí)輸出12位數(shù)據(jù)，與A0狀態(tài)無關(guān)。注意：如果此時(shí)A0：轉(zhuǎn)換和讀字節(jié)選擇信號(hào)。此管腳有兩個(gè)功能35操作0××××禁止×1×××禁止100×0啟動(dòng)12位轉(zhuǎn)換100×1啟動(dòng)8位轉(zhuǎn)換101+5V×12位數(shù)據(jù)并行輸出101地0輸出高8位數(shù)據(jù)101地1輸出低4位數(shù)據(jù)，尾隨4個(gè)0表2-9AD574控制信號(hào)狀態(tài)表操作0××××禁止×1×××禁止100×0啟動(dòng)12位轉(zhuǎn)換103610VIN：模擬電壓信號(hào)輸入端，單極性0~10V，雙極性-5V~+5V。20VIN：模擬電壓信號(hào)輸入端，單極性0~20V，雙極性-10V~+10V。BIPOFF：雙極性補(bǔ)償，此腳適當(dāng)連接，可實(shí)現(xiàn)單極性或雙極性輸入。BIPOFF接0V，單極性輸入；BIPOFF接10V，雙極性輸入。10VIN：模擬電壓信號(hào)輸入端，單極性0~10V，雙極性-537（a）單極性輸入（b）雙極性輸入圖2-23AD574A模擬輸入電路的外部接法（a）單極性輸入（b）雙極性輸入圖2-23AD574A模擬38（1）零點(diǎn)調(diào)整在單極性輸入時(shí)，當(dāng)輸入模擬量Vin為0時(shí)，輸出數(shù)字量為0。當(dāng)Vin=1LSB/2時(shí)，那么D應(yīng)在0與001H之間。單極性輸入零點(diǎn)調(diào)整步驟：另Vin=1LSB/2（從10Vin腳輸入時(shí)為+0.0012V），調(diào)整圖2-23中的RP1，使D在0與001H之間跳動(dòng)。（1）零點(diǎn)調(diào)整39（2）增益調(diào)整增益調(diào)整在輸入為最大的附近調(diào)整。在單極性輸入時(shí)，當(dāng)輸入模擬量Vin=+VFS-1LSB時(shí)，D=FFFH。當(dāng)Vin==+VFS-2LSB時(shí)，那么D應(yīng)在FFFH與FFEH之間。單極性輸入零點(diǎn)調(diào)整步驟：另Vin=+VFS-1.5LSB（從10Vin腳輸入時(shí)為+4.9936V），調(diào)整圖2-23中的RP2，使D在FFFH與FFEH之間跳動(dòng)。（2）增益調(diào)整402.6.4A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)無論哪種A/D轉(zhuǎn)換器，也不管其內(nèi)部結(jié)構(gòu)怎樣，在將其與微型計(jì)算機(jī)連接時(shí)，都會(huì)遇到許多實(shí)際的技術(shù)問題。比如：A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)方式，模擬量輸入通道的構(gòu)成，參考電源如何提供，狀態(tài)檢測(cè)及鎖存，時(shí)鐘信號(hào)的提供方式，以及電源和地線的處理等。2.6.4A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)無論哪種A/D轉(zhuǎn)換器，也不411．模擬輸入信號(hào)在多數(shù)情況下，A/D轉(zhuǎn)換器所接受的模擬輸人信號(hào)為0~5V，但允許雙極性信號(hào)輸入的A/D也很多。因此，在連接時(shí)一定要弄清輸入信號(hào)的極性是否與A/D轉(zhuǎn)換器的極性相符，否則要通過外接電路改變輸入的極性。也有少數(shù)內(nèi)部帶有放大器的A/D可直接接受傳感器輸出的弱信號(hào)，但要注意量程范圍。1．模擬輸入信號(hào)在多數(shù)情況下，A/D轉(zhuǎn)換器所接受的模擬輸人信422．?dāng)?shù)字量輸出信號(hào)在一般的控制系統(tǒng)中所用的A/D轉(zhuǎn)換器多為并行數(shù)據(jù)輸出，因此當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設(shè)置數(shù)據(jù)鎖存器及三態(tài)輸出控制時(shí)，可直接掛在CPU的數(shù)據(jù)總線上；若A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部無三態(tài)輸出控制，就必須通過I/O接口。必須注意的是：當(dāng)8位微機(jī)與8位A/D連接時(shí)，可一次并行傳送8位數(shù)；而若與12位或更多位數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器連接，數(shù)據(jù)必須分時(shí)傳送。2．?dāng)?shù)字量輸出信號(hào)在一般的控制系統(tǒng)中所用的A/D轉(zhuǎn)換器多為并433．A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)方式啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)是A/D轉(zhuǎn)換器開始進(jìn)行轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵信號(hào)，根據(jù)芯片的要求，它可以是脈沖信號(hào)或電平信號(hào)。在微機(jī)控制系統(tǒng)中，脈沖啟動(dòng)信號(hào)可由CPU的地址線及讀/寫控制信號(hào)邏輯組合產(chǎn)生，也可以通過I/O接口用程序控制產(chǎn)生。若采用電平信號(hào)啟動(dòng)，一般情況下，在整個(gè)A/D轉(zhuǎn)換的過程中，要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的電平維持不變，這就需要用鎖存器保存該電平狀態(tài)直至轉(zhuǎn)換結(jié)束。脈沖的正負(fù)、電平的高低應(yīng)根據(jù)具體電路的要求而定。3．A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)方式啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)是A/D轉(zhuǎn)換器開始進(jìn)行444．轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)的處理方法轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)一般為電平信號(hào)（高電平或低電平），它是A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)，該信號(hào)已變?yōu)橛行B(tài)（高電平或低電平），即表明A/D轉(zhuǎn)換工作已經(jīng)結(jié)束。根據(jù)該信號(hào)的狀態(tài)即可從A/D中讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。因此轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)是A/D與外界的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。在微機(jī)控制系統(tǒng)中，可由此信號(hào)向CPU申請(qǐng)中斷或通過程序查詢?cè)撔盘?hào)的狀態(tài)，以便讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。4．轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)的處理方法轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)一般為電平信號(hào)（高電平455．時(shí)鐘信號(hào)的連接時(shí)鐘信號(hào)是A/D轉(zhuǎn)換器的又一個(gè)重要信號(hào)，整個(gè)轉(zhuǎn)換過程都是在時(shí)鐘控制下完成的。若A/D轉(zhuǎn)換器帶有內(nèi)部振蕩器，一般不需要任何附加電路，如AD574A等。若芯片要求提供外部時(shí)鐘，可根據(jù)芯片提供的參數(shù)要求，使用單獨(dú)的振蕩器。更多的場(chǎng)合是利用CPU的時(shí)鐘經(jīng)過分頻后產(chǎn)生。5．時(shí)鐘信號(hào)的連接時(shí)鐘信號(hào)是A/D轉(zhuǎn)換器的又一個(gè)重要信號(hào)，整466．電源和地線的連接A/D轉(zhuǎn)換器的電源分為兩類：一類是芯片工作所必須提供的電源，另一類是芯片所需的基準(zhǔn)電源。工作電源一般為+5V，可由直流電源直接供電。但也有一些芯片，需要為內(nèi)部的模擬電路提供電，如AD574A除了5V外，尚須±15V電源?；鶞?zhǔn)源作為A/D的比較基準(zhǔn)，直接影響到A/D轉(zhuǎn)換器的精度，要求較高，一般要經(jīng)過穩(wěn)壓以提高電源精度，或采用專用的精密電源模塊供電。6．電源和地線的連接A/D轉(zhuǎn)換器的電源分為兩類：一類是芯片工47在任何一個(gè)控制系統(tǒng)中，接地處理都占著很重要的位置。處理不好就是一個(gè)大的干擾源。在有A/D轉(zhuǎn)換器組成的采集系統(tǒng)中，有許多接地點(diǎn)，包括數(shù)字地（邏輯電路的返回端），模擬公共地（模擬電路的返回端）、信號(hào)地，有的還有信號(hào)的屏蔽地等，不少的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器芯片都單獨(dú)提供模擬地和數(shù)字地的引腳，對(duì)這些地線的處理原則采用“一點(diǎn)接地”，這樣可以避免地環(huán)流。在任何一個(gè)控制系統(tǒng)中，接地處理都占著很重要的位置。處理不好就48微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第二章ppt課件492.6.5A/D轉(zhuǎn)換器的程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例1.A/D轉(zhuǎn)換器與微機(jī)的數(shù)據(jù)交換方式（1）程序查詢方式。（2）定時(shí)方式。（3）中斷方式。A/D轉(zhuǎn)換器的程序設(shè)計(jì)主要分為三步：（1）啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換；（2）用上述數(shù)據(jù)交換方式（查詢、定時(shí)或中斷）等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束；（3）讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。2.6.5A/D轉(zhuǎn)換器的程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例1.A/D轉(zhuǎn)換502.A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例利用51單片機(jī)和ADC0809設(shè)計(jì)一個(gè)8路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：1）采用中斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。2）轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在30H~37H8個(gè)單元中。2.A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例利用51單片機(jī)和ADC080951圖2-27ADC0809與AT89S51單片機(jī)的接口電路ADC0809的8個(gè)通道所對(duì)應(yīng)的口地址是：FEF0~FEF7H。

圖2-27ADC0809與AT89S51單片機(jī)的接口電路A52ORG0000HAJMPMAINORG0003HAJMPINTORG0030HMAIN:MOVR0, #30HMOVR2, #08HSETBIT0SETBEASETBEX0MOVDPTR,#0FEF0H

MOVXDPTR,AHERE:SJMPHEREINT:MOVXA,DPTR;讀數(shù)據(jù)MOVR0,A;INCR0;指向下一緩存INCDPTR;指向下一通道DJNZR2,RTN;8次未完就繼續(xù)采集,已完就關(guān)中斷、停采集CLREACLREX0RETIRTN:MOVXDPTR,ARETIORG0000HINT:MOVXA,DPTR53?中斷方式讀取數(shù)據(jù)

PA7

┇┇PA0PB0

/STBA8255DB7┇ADC0809DB0

STARTALEEOC8086CPUD7│D074LS048259INTRAINTRIR3VX?中斷方式讀取數(shù)據(jù)PA7854主程序關(guān)中斷8259初始化8255A，B口初始化開中斷啟動(dòng)A/D執(zhí)行主程序

中斷服務(wù)程序入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)讀入數(shù)據(jù)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回主程序和中斷服務(wù)程序流程圖主程序關(guān)中斷8259初始化8255A，B口初始化開中斷啟動(dòng)A55（2）AD574應(yīng)用實(shí)例利用AT89S51單片機(jī)、8255A和AD574設(shè)計(jì)一個(gè)8路