第十五讲 A-D转换器设计.ppt

第十五讲 A/D转换器设计 本讲要求： 了解单片机输入输出通道的相关概念 掌握ADC0809的引脚定义、转换精度等性能参数 掌握ADC0809与单片机的硬件接口电路及软件编程方法 1、输入通道（前向通道） 被测对象与单片机联系的信号通道。包括传感器或敏感元件、通道结构、信号调节、A/D转换、电源的配置、抗干扰等。 2、输出通道（后向通道） 单片机与被控对象联系的信号通道。包括功率驱动、干扰的抑制、D/A转换等。 3、传感器输出信号形式 模拟量：模拟电压大信号（V）、模拟电压小信号（mV、μV）、电流大信号（0-10mA、4-20mA）、电流小信号（mA、 μA）。 开关量：TTL电平频率信号（Hz）、小频率信号、TTL电平开关信号、非TTL电平开关信号。 二、 A/D转换器及接口技术 A/D转换器（Analog To Digit Converter）：将模拟量转换为与之成比例的数字量的器件称为A/D转换器，常用ADC表示。 1、A/D转换器的性能指标 （1）分辨率：分辨率是指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。A/D转换器的分辨率定义为满刻度电压与2n之比值，其中n为ADC的位数。 例：12位的ADC分辨率计算。 满刻度电压：为VREFH - VREFL ， 若VREFH =5V， VREFL =-5V，则满刻度电 压为10V ADC分辨率：10V× （1/2）12=2.4mV 三、 ADC0809的应用 1、ADC0809的特点 ADC0809是NS（National Semiconductor，美国国家半导体）公司产品，主要性能指标： 分辨率为8位，误差1LSB 转换时间为100μs（外部时钟输入频率fc = 640 kHz ） 单一电源+5V，采用单一电源+5V供电时量程为0～5V 8路输入通道，带有锁存控制逻辑 DIP28封装 转换结果读取方式有延时读数、查询EOC=1、EOC申请中断。 2、ADC0809引脚定义 3、输入通道的选择 4、ADC0809与单片机的接口单路 由于ADC0809数据输出可以直接连接MCS-51的数据总线P0口， 可通过外部中断或查询方式读取A/D转换结果。 4、ADC0809与单片机的接口单路 5、ADC0809转换程序设计 题目： 假设ADC0809与MCS-51的硬件连接如P9页图所示，要求采用中断方法，进行8路A/D转换，将IN0～IN7转换结果分别存入片内RAM的30H～37H地址单元中。 解：程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ; 转主程序 ORG 0003H ; 中断服务入口地址 LJMP INT0 ; 中断服务。 ORG 0100H // 主程序 MAIN: MOV R0, #30H ; 内部数据指针指向30H单元 MOV DPTR, #7FF8H ; 指向P2.7口，且选通IN0 SETB IT0 ; 设置下降沿触发 SETB EX0 ; 允许中断 SETB EA ; 开总中断允许 MOVX @DPTR, A ; 启动A/D转换 LJMP $ ; 等待转换结束中断 //中断服务程序 INT0: MOVX A, @DPTR ; 取A/D转换结果 MOV @R0, A ; 存结果 INC R0 ; 内部指针下移 INC DPTR ; 外部指针下移，指向下一路 CJNE R0，#38H，NEXT ; 未转换完8路，继续转换 CLR EX0 ; 关中断允许 RETI ; 中断返回 NEXT: MOVX @DPTR, A ; 启动下一路A/D转换 RETI ; 中断返回，继续等待下一次 END * * 一、输入/输出通道概述 前向通道信号处理方式 （2）转换速率与