第8章 节 AD转换器 单片机原理、接口及应用 课件ppt.ppt

第8章?A/D转换器; A/D转换的功能是把模拟量电压转换为N位数字量。 设D为N位二进制数字量，UA为电压模拟量，UREF为参考电压，无论A/D或D/A，其转换关系为：; A/D转换器的主要性能指标： ⑴ 转换精度。转换精度通常用分辨率和量化误差来描述。 ① 分辨率。分辨率 = UREF / 2N 表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。N为A/D转换的位数，N越大，分辨率越高，习惯上分辨率常以A/D转换位数N表示。 ② 量化误差。量化误差是指零点和满度校准后，在整个转换范围内的最大误差。 ⑵ 转换时间。指A/D转换器完成一次A/D转换所需时间。转换时间越短，适应输入信号快速变化能力越强。; ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺。 8.1.1. ADC0809简介 ?内部逻辑结构 多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换。地址锁存与译码电路完成对A、B、C三个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，如表所示。 ;图8-1 ADC0809内部结构框图;图7.39 ADC0809 引脚图;?对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下： (1) IN7～IN0： 8路模拟量输入通道。ADC0809对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范围0～5 V，若信号过小还需进行放大。另外，在A/D转换过程中，模拟量输入的值不应变化太快，因此，对变化速度快的模拟量，在输入前应增加采样保持电路。;(2) A、B、C：地址线。A为低位地址，C为高位地址，用于对模拟通道进行选择。 (3) ALE：地址锁存允许信号。在对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。 (4)START：转换启动信号。START上跳沿时，所有内部寄存器清0；START下跳沿时，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。 (5)D7~D0：数据输出线。其为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。 ; (6)OE：输出允许信号。其用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高电阻；OE=1，输出转换得到的数据。 (7)CLK：时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500kHz的时钟信号。 (8)EOC：转换结束状态信号。EOC=0，正在进行转换；EOC=1，转换结束。该状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。; (9)VCC：+5 V电源。 (10)Vref：参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5 V（Vref (+) =+5 V，Vref(-) =0 V） ;8.1.2 ADC0809应用电路设计; ADC0809的工作流程;ADC0809的工作流程如图所示：;C语言编程： #include reg51.h #include absacc.h //定义绝对地址访问 #define uchar unsigned char #define IN0 XBYTE[0x0000] //定义IN0为通道0的地址 static uchar data x[8]; //定义8个单元的数组，存放结果 uchar xdata *ad_adr; //定义指向通道的指针 uchar i=0;;void main(void) { IT0=1; //初始化 EX0=1; EA=1; i=0; ad_adr=IN0; //指针指向通道0 *ad_adr=i; //启动通道0转换 for (;;) {;} //等待中断 } ;void int_adc(void) interrupt 0 //中断函数 { x[i]=*ad_adr; //接收当前通道转换结果 i++; ad_adr++; //指向下一个通道 if (i8) { *ad_adr=i; //8个通道未转换完，启动下一个通道返回 } else { EA=0;EX0=0; //8个通道转换完，关中断返回 } };;补充 串行A/D ADC0832及其接口电路 8位双输入串行A/D转换器；转换速度较高；单电源供电，功耗低（15