文档介绍：第8章单片机典型外围接口技术
单片机原理、接口及应用
内容提要
★ A/D、D/A接口技术
★ A/D接口技术
★ D/A接口技术
A/D、D/A接口技术
在前一章并行接口的扩展中,解决了数字量或开关量的检测和控制,然而很多应用系统中, 测控的对象是模拟量,计算机只能处理数字量,因此必须进行数字量和模拟量之间的转换, 这就需要使用A/D或D/A接口。A/D和D/A接口又有串行接口和并行接口之分。本章主要介绍并行D/A和A/D转换接口。
A/D接口技术
A/D概述
模数AD转换器是一种用来将连续的模拟信号转换成二进制数的器件。一个完整的A/D变换器通常包括这样的一些输入、输出信号:模拟输入信号和参考电压;数字输出信号;启动转换信号;转换结束信号;数据输出允许信号等。高速A/D一般还应有采样保持电路,以减少孔径误差(在A/D转换的孔径时间内,因输入模拟量的变动所引起输出的不确定性误差)。
A/D转换器的主要技术指标有:
①分辨率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。通常用位数表示, 对n位的A/D转换器, 分辨率为满刻度电压的1/2n。
②转换误差指一个实际的A/D转换器量化值与一个理想的A/D转换器量化值之间的最大偏差,通常以最低有效位的倍数给出。转换误差和分辨率一起共同描述A/D转换器的转换精度。值得一提的是,转换误差或转换精度的概念在国内外不同的参考文献上含义或形式可能会有所不一样,读者在阅读时应该注意类别区别。
③转换时间与转换速率 A/D转换器完成一次转换所需要的时间为A/D的转换时间。转换时间的倒数为转换速率,即1秒种完成转换的次数。
ADC0809是逐次逼近型八位A/D转换器,片内有八路模拟开关,可对八路模拟电压量实现分时转换。典型转换速度100μs 。片内带有三态输出缓冲器,可直接与单片机的数据总线相连接。 ADC0809的引脚见图,其信号意义如下: CLK 时钟信号,典型值为500~640KHZ VREF+、VREF- 基准电压输入,通常 VREF+ 接+5V、VREF- 接地 ALE 地址锁存允许,其上升缘锁存 ADDC~ADDA的地址信号
ADC0809的扩展接口
ALE
ADDA
ADDB
ADDC
START
EOC
~
D0
D7
OE
CLK
VREF+
VREF-
VCC
IN0
IN7
GND
ADC0809
START A/D转换启动信号,上升缘启动A/D转换。 EOC 转换完成信号,启动转换后,EOC输出低电平,转换完成后输出高电平。该信号可用作向单片机提出中断申请,或者作为查询信号。 OE 数字量输出允许信号,该引脚输入高电平时,转换后的数字量从D0~D7脚输出。 IN0~IN7 模拟电压输入,八个引脚可分别接八路模拟信号。 ADDA、ADDB、ADDC 通道选择信号,其输入电平的组合选择模拟通道IN0~IN7之一:
ADDC、ADDB 、ADDA 模拟通道
0 0 0 IN0
0 0 1 IN1
……
1 1 1 IN7
…
转换结束信号EOC根据不同的方式和单片机的连结方式不同:
采用延时方式 EOC悬空,在启动转换后延时
100 μs,再读转换结果;
采用查询方式,可将EOC接并行口(P1或P3)的
某线,检测EOC变高后,再读入转换结果。
采用中断方式,可将EOC经非门反相接到单片机的
中断请求端,一旦转换完成EOC变为高电平,向
8XX51提出中断请求,进入中断服务后读入转换
结果。。
ADC0809和8XX51的连结
ALE
~
273
1
~
D0
D7
Q0
Q1
Q2
373
G
1
INT1
P0
8XX51
RD
WR
CLK
Q
ALE
D
Q
ALE
ADDA
ADDB
ADDC
START
EOC
~
D0
D7
OE
CLK
IN0
IN7
VREF+
VREF-
VCC
GND
ADC0809
8
8
+5V
1
1
主程序:
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0013H ;INT1中断入口地址
LJMP INT1
ORG 0030H
MAIN:MOV R0,#60H ;置数据存储区首址
MOV R2,#08H ;置八路数据采集初值
SETB IT1 ;设置边延触发中断
SETB EA