8位AD转换接口电路设计 .pdfVIP

前言

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具

有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器

ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括

显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）

集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控

制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8为单片机，

发展到现在的32位300M的高速单片机。

模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟

信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电

压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意

义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考

模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大

小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

现将单片机与Ａ/Ｄ转换器相结合，将Ａ/Ｄ转换器采集到得信号

送到单片机中进行运算、显示、打印、控制等处理，是比较普遍的应

用。本设计即设计单片机与Ａ/Ｄ转换器接口电路。

一、设计目的

通过本设计，掌握单片机与A/D转换器的扩展设计。

二、芯片选型——单片机

Intel公司继1976年推出MCS-48系列8位单片机之后，又于1980

年推出了MCS-51系列高档8位单片机。至今20多年来，51系列单

片机经久不衰，并得到了极其广泛的应用。51系列单片机有多种型

号的产品，如普通型（51子系列）80C51、80C31、87C51和89C51

等，增强型（52子系列）80C32、80C52、87C52和89C52等。他们

的结构基本相同，其主要差别反映在储存器的配置上。89系列单片

机已经在片内增加4KB或8KB的FlashROM，而且整个89C51/98C52

芯片比87C51便宜的多。综合考虑，本设计选用98C51单片机。

98C51管脚图

三、芯片选型——A/D转换器

ADC0809是CMOS工艺，采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片，

28引脚双列直插式封装，片内除A/D转换器部分外还有很多路模拟

开关部分。多路开关有8路模拟输入量，最多允许8路模拟量分时输

入，共用一个A/D转换器进行转化。ADC0809由8路模拟开关、8

位A/D转换器、三态输出锁存器以及地址锁存译码器等组成。

ADC0809芯片的转换速度在最高时钟频率下为100左右。故本设

s

计选用该芯片。

引脚功能说明如下：

▪IN0～IN7:8个输入通道的模拟输入端。

▪D0～D7:8位数字量输出端。

▪START:启动信号，加上正脉冲后，A/D转换开始进行。

▪ALE:地址锁存信号。由低至高电平时，把三位地址信号

送入通道号地址锁存器，并经译码器得到地址输出，以选

择相应的模拟输入通道。

▪EOC:转换结束信号，是芯片的输出信号。转换开始后，

EOC信号变低；转换结束时，EOC返回高电平。这个信

号可以作为Ａ／Ｄ转换器的状态信号来查询，也可以直接

用作中断请求信号。

▪OE:输出允许控制端（开数字量输出三态门）。

▪CLK:时钟信号。最高允许值为640kHz。

▪VREF+和VREF-:A/D转换器的参考电压。

▪VCC:电源电压。由于是CMOS芯片，允许的电压范围较

宽，可以是+5～+15V。

四、芯片选型——地址译码器