uC2012Ch8-2-模拟量IO通道sxj.ppt

第8章 键盘显示及模拟量通道技术 8.1 键盘/显示器接口扩展技术 8.2 模拟量I/O通道 8.2 模拟量I/O通道 8.2.1 A/D转换原理及主要性能指标 8.2.2 MCS-51单片机与ADC0809芯片接口设计 8.2.3 D/A转换原理及主要性能指标 8.2.4 MCS-51单片机与DAC0832芯片接口设计 概述 模/数转换（A/D）：由模拟量变为数字量的转换 数/模转换（D/A）：由数字量转为模拟量的转换 8.2.1 A/D转换原理及主要性能指标 A/D转换的分类 计数器式 结构简单，转换速度很慢，很少采用 双积分式 抗干扰能力强，转换精度也很高，转换速度不理想 逐次逼近型 结构不太复杂，转换速度也高 A/D转换器的性能指标 分辨率 转换器所能分辨的被测量的最小值。 如果数字量的位数为n，分辨率就等于1/2n满刻度值。 转换速度 转换精度：量化间隔＋量化误差 A/D转换误差 量化间隔： 量化误差：绝对量化误差 相对量化误差 8.2.2 MCS-51单片机与ADC0809芯片接口设计 特性 8位A/D CMOS低功耗器件 8 通道多路开关输入切换电路 单电源+5，Vref=+5V 逐次逼近结构，每次转换时间：?100?S 转换结果读取方式 ①延时读数 ②查询EOC=1 ③EOC申请中断 1. ADC0809内部结构与引脚功能 引脚: （双列直插28脚为例） IN0～IN7：8路模拟输入信号 A、B、C：地址选择线 ALE：地址锁存控制线 D0～D7：8位数字输出线 Vcc、GND：电源 Vref(+)、 Vref(-)：参考电压输入，一般Vref(+)接参考电压，Vref(-)接地 OE：允许输出控制端 CLK：时钟输入信号；典型640KHz，大于1.43MHz，将停止转换 START：A/D转换启动信号，下降沿启动芯片并开始A/D转换 EOC：转换结束标志，0在转换，1转换结束。有0信号是在启动信号START下降沿有效后大约10微秒（8CLK+2微秒）以后 2. MCS—51单片机与ADC0809的接口 必须处理好三个问题： ①在START端送一个100ns宽的启动正脉冲。 ②获取EOC端上的状态信息，它是A/D转换的结束标志。 ③给OE端送一个地址译码器的输出信号。 ADC0809 程序设计 （1） 模拟通道选择 （2） 转换数据的传送 (1)模拟通道选择 (2)转换数据的传送 （a）定时传送方式 （b）查询方式 （c）中断方式 [例] 编程对IN0～INT7上的模拟电压信号进行巡回检测 要求 采用中断方式采集数据 依次存放在内部RAM的60H～67H单元中 中断方式主程序：中断初始化(启动转换、送模拟量路数地址等) 中断方式中断服务程序：接收A/D转换后的数字量 ORG 0200H LINT1: MOVX A, @DPTR ;输入数字量送A MOV @R0, A ;存入数据区 INC R0 ;数据区指针+1 INC DPTR ;模拟路数+1 DJNZ R2, LOOP1 ;8路未转换完，则继续等待下次转换 CLR EA ;转换完毕，则关中断 CLR EX1 ;禁止外部中断1中断 RETI ;中断返回 LOOP1: MOVX @DPTR, A ;再次启动A/D转换 RETI ;中断返回 定时传送方式 ;P2.7接启动控制端 ;A、B、C分别接A0、A1、A2 ;延时读取 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV DPTR, #7FF8H MOV R0, #60H MOV R2, #08H 查询传送方式 ;P2.7接启动控制端 ;A、B、C分别接A0、A1、A2 ;查询P3.3(INT1)引脚状态读取 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV DPTR, #7FF8H MOV R0, #60H MOV R2, #08H ADC0809的三个地址端A、B、C也可与数据线相连 8.2.3 D/A转换原理及主要性能指标 D/A转换的原理 正比于 输出模拟量 输入数字量 输出模拟量 反映 输入数字量 大小 T形电阻网络 D/A转换器的性能指标 分辨率（resolution） 能分辨的 最小输出 模拟增量 —— LSB 转换精度(conversion accuracy) 满量程时，实际模拟输出值和理论值的接近程度。分辨率的一半