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单片机和模数转换器的接口单片机和模数转换器的接口 单片机和模数转换器的接口单片机和模数转换器的接口 ·吴景逖· 数据采集是各种智能仪表、工控系统、科学试验等工作中必不可少的任务，它是将实 时变化的各种物理量如温度、压力、流量等先经过各种传感器和变换器变成电压或电流信 号，再经过模数转换器( 以下简称 A/D)变成数字信号，送到单片机或微机进行运算、显示、 打印、控制等处理。现在很多单片机内部已经嵌入了 A/D ，简化了硬件设计，但是这种 A/D 的精度一般仅为 10 位或 8 位，满足不了一些要求较高的应用需求。本文将以 80C31 单片 机和 AD574A 的接口为例，从硬件设计和编程两方面介绍如何实现单片机和 A/D 的接口。 希望读者通过本文的介绍可以系统了解 A/D 转换的过程以及相关的其它技术问题。 AD574AAD574A 的特性的特性 AD574AAD574A 的特性的特性 AD574A 是 12 位逐次逼近型的 A/D ，芯片内有三态输出缓冲器，输出可直接连到单 片机总线，输入控制信号有 CE、/CS 、R/C ，A0 及 12/8。当 CE 为 1，/CS 为 0，R/C 为 0 时，表示作 A/D 转换，R/C 为‘1’时，表示读 A/D 转换后的数据。起动 AD574A 时，如 果 A0(通常将它和单片机的最低位地址线 A0 相连) 为 ‘0 ’，表示设定 AD574A 为 12 位 A/D ， 如果 A0 为‘1’，表示设定为 8 位 A/D 。在 A/D 结束后读取数据时，如果 A0 为‘0 ’，表 示允许输出转换结果 12 位中的高 8 位，如果 A0 为‘1’，表示允许输出低 4 位。引脚 12/8 如接数字地，表示以两个 8 位字的方式输出数据（与 80C31 的接口采用本方式）。引脚 12/8 如接+5V ，表示以一个 12 位字的方式输出数据。 AD574A 完成一次 A/D 转换的时间约 15～35 微秒，它提供的 STS 信号可以用来被单 片机查询 A/D 是否完成。转换开始时，STS 从‘0 ’到‘1’，转换过程中，它保持‘1’， 转换结束时，它从‘1’到‘0 ’，‘1’到‘0 ’的下降沿通知单片机 A/D 已结束，可以开始 读取 A/D 转换的结果。 80C380C311 和和 AD574AD574 的接口的接口 80C380C311 和和 AD574AD574 的接口的接口 80C31 和 AD574 的接口电路如图 1 所示。 由图可以看出 AD574 的高 8 位 DB11～DB4 和 80C31 的数据线 D7～D0 直接相连，低 4 位 DB3～DB0 和 80C31 的 D3～D0 相连，这样 A/D 结束后，A0 为 0 时读取转换结果的高 8 位，A0 为‘1’时，读取低 4 位。/CS 端接到 译码器的一个输出端“AD574 ADDRR ( 即 AD574 的地址) ”；80C31 的/WR 和/RD 经一个 与非门接到 CE 端，表示 A/D 转换时 (WR=0)和读取数据时(/RD=0)，CE= ‘1’。同时(/RD 反相后接 R/C 端)转换时 RD=1 ，R/C= ‘0 ’，读数据时 RD=0 ，R/C= ‘1’。附表为 AD574A 1 控制真值表。 附附表表 附附表表 CE /CS R/C 12/8 AO 工作状态 0 X X X X 不工作 X