gChapter6_模／数转换器_V2.ppt

* * * * * * * * * 6.6 面对设计如何选择和使用A／D转换器 3. 如何确定是否要加采样／保持器 原则上，采集变化非常缓慢的模拟信 号（例如温度）时，可不用采样／保持器。 其它模拟信号都要加采样／保持器。 * 第6章 模／数转换器 6.7 A／D转换器与微机接口 接口任务 ①转换器收到微机发出的转换 指令，进行转换。 ②当微机发出取数指令时，转 换结果存入微机内存。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 1. 接口设计中的问题 需要解决的问题有以下三个： ⑴ 数据输出缓冲问题 原因： 计算机的数据总线是CPU与存储器、 I／O设备之间传送数据的公共通道。 要求： A／D转换器的数据输出端必须通过 三态缓冲器与数据总线相连。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 当未被选中时，A／D转换器的输出呈 高阻抗状态，以免干扰数据总线上的数据 传送。 下面分四种情况予以讨论。 芯片数据输出端有三态缓冲器，且有三 态控制端引脚 相应芯片有ADC0809，AD7574。 它们可以直接和微机数据总线相连。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 芯片不具备三态输出缓冲器 相应芯片有ADC1210。 这类芯片输出端不能直接连到数据总 线，必须外加三态缓冲器。 芯片具有三态输出缓冲器，且由片内时序控制 相应芯片有AD571和AD572。 这类芯片不能直接与数据总线相连， 需要通过时序调整接口转换。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 芯片有三态输出缓冲器，且片内时序与 微机总线时序配合 相应芯片有AD574A， 这类芯片的输出端可直接和微机数据 总线相连。 ⑵ 产生芯片选通信号和控制信号 芯片选通信号— 地址信号。 信号产生： 由译码器产生地址信号。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 作用： 给出地址信号，就选通了A／D 芯片。 译码器与地 址总线连接 ①系统采用内存映象I／O方式， 　需要全部地址线参与译码。 ②系统采用I／O映象方式，用部 分低位地址线参与译码。 内存映象—— I／O不单独编址。 I／O映象—— I／O单独编址。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 控制信号完成对A／D转换器的读写控制 不同微机其控制总线不相同： ① 8031单片机中，控制线 共同控 制A／D转换器的读／写操作。 当 时，执行写操作； 当 时，读操作。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 ② 8088CPU的PC机中，控制线 共同控制A／D转换器的读／写操作。 在利用微机地址总线、控制总线对 A／D转换器的读／写进行控制时，要注 意时序匹配。 时序匹配— 微机提供的控制信号的持续 时间和相位关系满足所用 A／D 转换器的控制要求。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 在接有采样／保持器的数据采集系统 中，要考虑采样／保持器、 A／D转换器 和CPU之间的时序配合问题。 ① 用A／D转换器的转换状态信号作为采 样／保持器的模拟开关的控制信号。 保证A／D转换与采样／保持器的 协调。 目的： 通常做法： * 6.7 A／D转换器与微机接口 ②A／D转换器的启动转换脉冲宽度应大于 采样／保持器的孔径时间。 保证在启动A／D转换之前采样／保 持器已达到稳定状态，使A／D转换 准确。 目的： * 6.7 A／D转换器与微机接口 ⑶ 读出数据 需要解决 的问题 ①A／D转换器与CPU的联络 方式。 ②数据输出格式。 联络方式 联络— CPU与A／D转换器传送信息。 * 6.7 A／D转换器与微机接口 联络方式 ① 查询方式。 ② 中断方式。 ① 查询方式 查询方式 — CPU不断查询A／D转换器 的STS脚的电平变化。 因此，要将A／D转换器的转换状态 STS脚接在微机I／O口的某一位上。 * 传到D0 三态缓冲器 AD574 8031 6.7 A／D转换器与微机接口 P0.7 P0.0 . . . D11 D4 . . . D3 D0 . . . STS P2.7 P2.0 . . . 地址 译 码 器 RD + 图6.26 8031与AD574A接口电路中转换状态查询 * 6.7 A／D转换器与微机接口 AD574A的转换状态信号STS经三态 缓冲器接到数据总线的D0上，在读状态， 用一特定地址选定、打开三态缓冲器，以 供CPU检查转换状态： D0 = 0，A／D处于转换周期； D1 = 1，A／D转换结束。 * 6.7 A／