数模转换与模数转换接口及其应用PPT课件

1、一、概述 1、模拟量与数字量 模拟量连续变化的物理量。例如：电压、电流、压力、温度、位移、流量等。例如：二进制数00101110l数字量时间和数值上都离散的量。第1页/共78页2、模拟量输入输出通道控制对象温度流量传感器传感器多路开关采样保持器A/D转换器数字量微机系统控制数字量I/O接口锁存器D/A转换放大驱动模拟量模拟电量信号处理信号处理非电量第2页/共78页1、传感器（变送器） 把外部的把外部的物理量物理量（例如：声音、温度、压力、流量（例如：声音、温度、压力、流量 等）转换成等）转换成电流或电压信号电流或电压信号。2、信号处理 传感器输出的信号比较微弱，需要经过传感器输出的信号比较微弱

2、，需要经过放大放大，获得，获得ADCADC 所要求的输入电平范围。所要求的输入电平范围。 安装在现场的安装在现场的传感器传感器及其及其传输线路传输线路容易受到容易受到干扰信号干扰信号的的 影响，需要加接影响，需要加接滤波滤波电路，滤去干扰信号。电路，滤去干扰信号。第3页/共78页3、多路开关（Multiplexer） 需要监测或控制的需要监测或控制的模拟量模拟量往往多于一个。可以使用多路往往多于一个。可以使用多路 模拟开关，轮流接通其中的一路，使多个模拟信号共用模拟开关，轮流接通其中的一路，使多个模拟信号共用 一个一个ADC进行进行A/D转换。转换。4、A/D转换器（Analog Digit

3、Converter, ADC） 将模拟量转换成数字量，送计算机处理，它是输入通将模拟量转换成数字量，送计算机处理，它是输入通道的道的核心核心环节。环节。 AD转换器输入模拟信号通常有以下几种电压范围：转换器输入模拟信号通常有以下几种电压范围： 单极性单极性05V、010V、020V; 双极性双极性2.5V、5V、10V等。等。第4页/共78页5 、 采 样 / 保 持 器 （ S a m p l e Holder） A/DA/D转换期间，转换期间，保持输入信号不变保持输入信号不变的电路称为采样的电路称为采样/ /保持电路。保持电路。 转换开始之前，采样转换开始之前，采样/ /保持电路保持电路采

4、集采集输入信号（采样）；输入信号（采样）； 转换进行过程中，它向转换进行过程中，它向A/DA/D转换器转换器保持保持固定的输出（保持）。固定的输出（保持）。6、 D/A转换器（Digit Analog Converter, DAC） D/A转换器将成数字量转换成模拟量输出。转换器将成数字量转换成模拟量输出。第5页/共78页 1）传感器的定义 传感器（Sensor/Transducer）是借助检测元件接收一种形式的信息，并按一定的规律将所获取的信息转换成另一种信息的装置。 目前，经传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。物理量电量传感器3、

5、常用传感器第6页/共78页2）传感器的构成 传感器一般由敏感元件、转换元件和辅助元件组成。被测信息被测信息敏感元件敏感元件转换元件转换元件辅助电源辅助电源信号调理电路信号调理电路输出信息输出信息 敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系 的某一物理量的元件。 转换元件：是指传感器中能将敏感元件的输出量转换为 适于传输和测量的电信号部分。 辅助元件：信号调节和转换的元件。第7页/共78页 （1）温度传感器热电偶，利用金属的温差产生电动势； 热电阻，利用导体的电阻值随温度变化进行测温； 热敏电阻，利用半导体的电阻值随温度变化测温； 两种不同类型的金属导体两端，分别接在一起构成闭合回路，当

6、两个结点温度不等有温差时，回路里会产生热电势，形成电流，这种现象称为热电效应。3）传感器的分类第8页/共78页（2）湿度传感器 能感受气体中水蒸气的含量，把湿度的变化转换成电量 变化的传感器。 湿敏电阻是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子（聚苯乙烯、聚酰亚胺）薄膜电容制成，当环境湿度改变时，湿敏电容的介电常数变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比，利用这一特性即可测量湿度。 毛发湿度计干湿球湿度计第9页/共78页（3）气敏传感器 气敏传感器是把某种气体的成分、

7、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换为电流、电压信号，来检测特定气体的传感器。 主要包括：半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等。 主要应用：一氧化碳气体检测、瓦斯气体检测、煤气检测、氟利昂检测、酒精检测等。 第10页/共78页（4）压电式和压阻式传感器 压电式传感器是利用某些物质的压电效应将被测量转换为电量的一种传感器。 某些物质如石英，当受到外力时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出现，形成电场；当外力消失时，材料又重新回复到原来状态，这种现象称为压电效应。 第11页/共78页半导体单晶硅、锗等材料，受到作用力时，它的电阻率（电阻）会发生变化，这种效应称为

8、压阻式效应，可做成压阻式传感器。高压进气口低压进气口第12页/共78页（5）光纤传感器 利用光导纤维的传光特性，把被测量转换为光特性（强度、相位、频率、波长）改变的传感器。 第13页/共78页（6）光电码盘式传感器 码盘式角度-数字传感器 码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。码盘由光学玻璃制成，其上刻有许多同心码道，码道的条数就是数码的位数，每位码道上都有按一定规律排列的透光和不透光部分，即亮区和暗区。第14页/共78页 由光源1发出的光线，经透镜2变成一束平行光照射在码盘3上，通过透光部分的光线经狭缝4照射到光电元件5上，光电元件的排列与码

9、道一一对应，对应于亮区和暗区的光电元件输出的信号，前者为“1”，后者为“0”。 当码盘旋转至不同位置时，光电元件输出信号的组合，反映出按一定规律编码的数字量，代表了码盘轴的角位移大小。第15页/共78页二、 D/A转换器及其接口技术2.1 D/A转换器 2.1.3 D/A2.1.3 D/A转换器的主要技术参数转换器的主要技术参数2.1.2 R-2R 2.1.2 R-2R 倒倒T T型电阻网络型电阻网络D/AD/A转换器转换器2.1.1 D/A2.1.1 D/A转换器的基本原理转换器的基本原理第16页/共78页2.1.1 D/A转换器的基本原理转换器的基本原理将输入的每一位二进制代码按其权的大小

10、，转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。uo或 io输出D/Ad0d1dn1输入)2222(00112211oddddKunnnnu第17页/共78页解：当输入为00000001时： 因此，当输入数字量为00001001时： 即和输入数字量00001001相对应的模拟输出电压为45mV。mVKuDKuuiiiO5270mVDKuuiiiO452121520370)(例1、一个8位D/A转换电路，输入为00000001时，输出电压为5mV，则输入数字量为00001001时，输出电压有多大？第18页/共78页 D/A转换

11、器的基本组成转换器的基本组成: 数数码码 寄寄存存器器 n n位位模模拟拟开开关关 解解码码 网网络络 求求和和 电电路路 基基准准电电压压 n n位位数数字字量量输输入入 模模拟拟量量 输输出出 存放数字量存放数字量的各位数码的各位数码由输入数字量控制由输入数字量控制产生权电流产生权电流将权电流相加产将权电流相加产生与输入成正比生与输入成正比的模拟电压的模拟电压根据输入的数字量的方式分，可分为：串行DAC：串行输入方式的D/A转换器。并行DAC：并行输入方式的D/A转换器。第19页/共78页S0S3S2S11 0 1 0 1 0 1 0RRFd3d0d1d2URuo +RR2R2R2R2R2

12、RIRABCD分别从虚线A、B、C、D处向左看的二端网络等效电阻都是R。不论模拟开关接到运算放大器的反相输入端（虚地）还是接到地，即不论输入数字信号是1还是0，各支路的电流不变。从参考电压UR处输入的电流IR为：RUIRR2.1.2 R-2R 倒倒T型电阻网络型电阻网络D/A转换器转换器参考电压模拟开关第20页/共78页S0S3S2S11 0 1 0 1 0 1 0RRFd3d0d1d2URuo +RR2R2R2R2R2RIRABCDI3I2I1I0IRUIIRUIIRUIIRUIIRRRRRRRR403122132161 281241 221各支路电流IR为：第21页/共78页S0S3S2S

13、11 0 1 0 1 0 1 0RRFd3d0d1d2URuo +RR2R2R2R2R2RIRABCDI3I2I1I0I)(0011223343322110022222ddddRUdIdIdIdIIR)2222(2001122334oddddRRUIRuFRF第22页/共78页256255REFV 256129REFV 256128REFV 256127REFV 2561REFV 2560REFV8位位D/A转换器的输入转换器的输入/输出关系输出关系000000001000000011111110000000011000000111111111模拟量模拟量 数字量数字量MSB LSB第23页/

14、共78页当当n=3时，时，DAC的输出与输入转换特性图，输出的输出与输入转换特性图，输出为阶梯波。为阶梯波。 ULSB1000001010 011 100234567BUmuO 或 iO101 110 11176543210000 001 010 011 100 101 110 111uo(V)D第24页/共78页（1）分辨率 分辨率是指D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压之比。 最小输出电压就是对应于输入数字量最低位为1，其余各位均为0时的输出电压。 最大输出电压就是对应于输入数字量全部为1时的输出电压。10位D/A转换器的分辨率为：001. 010231121102.1.3 D/A转换

15、器的主要技术参数分辨率可用输入二进制数的有效位数n表示。第25页/共78页（2 2）转换精度 D/AD/A转换器的转换精度是指输出模拟电压的实际值与理想值之差。（3 3）输出建立时间 从输入数字量起，到输出电压或电流达到稳定值所需要的时间，称为输出建立时间。 第26页/共78页2.2 并行8位D/A转换芯片AD558及其接口 1、 AD558的内部结构框图AD558的输出模拟电压范围为 02.56V分辨率= 2.56V/256第27页/共78页2、AD558与PC机的连接图 第28页/共78页FFHV00HTt用AD588产生锯齿波模拟信号。第29页/共78页CODESEGMENTASSUME

16、 CS：CODESTART： MOV CX，256MOV AL，0LOOP1:OUT 30C，AL；输出AL内容CALL DELAY；延时INC AL；AL内容加1LOOP LOOP1；循环256次JMP START；重新输出下一个锯齿波用AD588产生锯齿波模拟信号程序：第30页/共78页3、串行8位D/A转换器TLC5620 TLC5620是一个4路串行8位电压输出型数模转换器（DAC），带有缓冲参考电压输入（高阻抗）。DAC模块输出电压范围为1或2倍的参考电压，DAC是单向的。这个器件使用很简单，有一个5V的单电源供电。上电复位功能可以保证重启动条件。第31页/共78页TLC5620内部

17、功能框图：第一级缓冲 第二级缓冲 参考电压输入端 2 2倍电路 第32页/共78页TLC5620引脚功能： 第33页/共78页引脚引脚输入输入/输出输出描述描述名称名称序号序号CLK7I串行接口时钟。引脚出现下降沿时，将输入的数字量移入串行接口寄存器串行接口时钟。引脚出现下降沿时，将输入的数字量移入串行接口寄存器DACA12ODAC A模拟信号输出模拟信号输出DACB11ODAC B模拟信号输出模拟信号输出DACC10ODAC C模拟信号输出模拟信号输出DACD9ODAC D模拟信号输出模拟信号输出DATA6I串行接口二进制输入端串行接口二进制输入端GND1I地回路及参考终端地回路及参考终端L

18、DAC13I加载加载DAC。当引脚出现高电平时，即使有数字量被读入串行口也不会对。当引脚出现高电平时，即使有数字量被读入串行口也不会对DAC的输出进行更新。的输出进行更新。只有当引脚从高电平变为低电平时，只有当引脚从高电平变为低电平时，DAC输出才更新。输出才更新。LOAD8I串口加载控制。当串口加载控制。当LDAC是低电平，并且是低电平，并且LOAD引脚出现下降沿时，数字量被保引脚出现下降沿时，数字量被保存到锁存器，随后输出端产生模拟电压。存到锁存器，随后输出端产生模拟电压。REFA2I输入到输入到DAC A的参考电压。这个电压的参考电压。这个电压定义了输出模拟量的范围定义了输出模拟量的范围

19、。REFB3I输入到输入到DAC B的参考电压。这个电压定义了输出模拟量的范围。的参考电压。这个电压定义了输出模拟量的范围。REFC4I输入到输入到DAC C的参考电压。这个电压定义了输出模拟量的范围。的参考电压。这个电压定义了输出模拟量的范围。REFD5I输入到输入到DAC D的参考电压。这个电压定义了输出模拟量的范围。的参考电压。这个电压定义了输出模拟量的范围。VDD14I正电源正电源第34页/共78页TLC5620的工作原理：TLC5620TLC5620最基本的数据写入方式是LDACLDAC控制更新方式。分为三个步骤： 一、串行输入数据，当LOADLOAD为高时，在CLKCLK的每一个下

20、降沿，数据通过DATADATA端串行输入到移位寄存器中； 二、当所有数据位均被写入后， LOADLOAD发送负脉冲将数据从串行寄存器写入到第一级缓冲寄存器中； 三、LDACLDAC发送负脉冲，把数据送入第二级缓冲寄存器中，DACDAC输出电压被更新。第35页/共78页数据写入方式 (LDAC更新DAC输出) 数据写入方式 (LOAD更新DAC输出) TLC5620TLC5620数据格式2位DAC选择信号A1A0，1位范围信号位RNG，8位数据位，最高位在前。第36页/共78页各个输出电压由下式给出： 式中CODE范围是0到255， RNG（范围位）是0或1，包含在串行控制字中，当RNG为0时，

21、输出范围在1倍参考电压和地电压之间，当RNG为1时，输出范围在两倍参考电压和地电压之间。第37页/共78页 表1 串行输入编码 表2 DAC输出电压第38页/共78页DATACLKLOADLDACREFAREFBREFCREFDDACADACBDACCDACDPC0PC1PC2PC3TLC56208255ATLC5620与8086 CPU的接口 第39页/共78页DAC_PROC PROC FAR ；这是对DAC的子程序 PUSH AX PUSH CX PUSH DX PUSHF MOV CL，5 ；先把AX内容左移5位SHL AX，CLMOV DX，AX ；DX为串行输出的数据，最高位为通道

22、选择MOV CX，11 ；循环11次DAC_PROC1:MOV AL，0 ；预置对DATA线的置位复位字SHL DX，1 ；取串行输出位ADC AL，0 ；把串行输出位送到置位复位字的第0位OUT 86H，AL ；把DATA线上串行输出位内容MOV AL，00000010B ；发送CLK负脉冲OUT 86H，ALMOV AL，00000011BOUT 86H，ALLOOP DAC_PROC1；循环第40页/共78页MOV AL，00000100B ；循环完毕，发LOAD负脉冲OUT 86H，ALMOV AL，00000101BOUT 86H，ALMOV AL，00000110B ；发LDAC负

23、脉冲OUT 86H，ALMOV AL，00000111BOUT 86H，ALPOPFPOP DXPOP CXPOP AXRETDAC_PROC ENDP第41页/共78页主程序中，相关程序段如下： MOV AL，10010010B ；8255A初始化 OUT 86H，AL MOV AL，0FFH OUT 84H，AL . ；其他处理 MOV CX，256 ；下面程序段使D/A通道B产生一锯齿波 OUT AL，0 ； D/A初始数据为0 MOV AH，00000010B ；选取通道B，最大输出电压为参考电压 OUT 86H，ALAGAIN：CALL DAC_PROC ；把AX内容送到DAC IN

24、C AL；产生锯齿波的下一个数据 CALL DELAY；延时 LOOP AGAIN ；循环256次 . ；其他处理第42页/共78页4、12位DA转换及接口 第43页/共78页dn-1d1d0数字量输出(n位)ADC的数字化编码电路 CPS SCADC采样-保持电路采样展宽信号输入模拟电压ui(t)us(t)模拟电子开关S在采样脉冲CPS的控制下重复接通、断开的过程。S接通时，ui(t)对C充电，为采样过程；S断开时，C上的电压保持不变，为保持过程。在保持过程中，采样的模拟电压经数字化编码电路转换成一组n位的二进制数输出。三、 AD转换器及其接口技术 1、A/D转换器的基本过程转换器的基本过程

25、第44页/共78页2 2、A/DA/D转换器的种类 A/D转换器按照工作原理的不同可分为： 直接A/D转换器和间接A/D转换器。 直接A/D转换器是将输入模拟电压直接转换成数字量； 间接A/D转换器是先将输入模拟电压转换成中间量，如时间或频率，然后将这些中间量转换成数字量。 常用的直接A/D转换器有并联比较型A/D转换器和逐次逼近型A/D转换器。常用的间接A/D转换器有中间量为时间的双积分型A/D转换器，中间量为频率的电压频率转换型A/D转换器。 第45页/共78页3、逐次逼近型、逐次逼近型ADC 工作原理可用天平秤重过程作比喻来说明。若工作原理可用天平秤重过程作比喻来说明。若有四个砝码共重有

26、四个砝码共重15克，每个重量分别为克，每个重量分别为8、4、2、1克。设待秤重量克。设待秤重量Wx = 13.4克，可以用下表步骤来秤克，可以用下表步骤来秤量：量：砝码重砝码重第一次第一次第二次第二次第三次第三次第四次第四次加加4克克加加2克克加加1克克8 克克砝码总重砝码总重 待测重量待测重量Wx ，故保留，故保留砝码总重仍砝码总重仍 待测重量待测重量Wx ，故撤除，故撤除砝码总重砝码总重 待测重量待测重量Wx ，故保留，故保留暂时结果暂时结果8 克克12 克克12 克克13 克克 结结 论论第46页/共78页(1)电路结构：VREF=-10V, VI I=6.84V=6.84V I 启动脉

27、冲启动脉冲 CP 时钟时钟 电压电压 比较器比较器 控制逻控制逻辑电路辑电路 移位寄位器移位寄位器 数据寄存器数据寄存器 模拟模拟 量输入量输入 数字数字 量输出量输出 D/A 转换器转换器 O VREF D0 D1 Dn-2 Dn-1 3、逐次逼近型、逐次逼近型ADC第47页/共78页转换原理转换原理 I 启动脉冲启动脉冲 CP 时钟时钟 电压电压 比较器比较器 控制逻控制逻辑电路辑电路 移位寄位器移位寄位器 数据寄存器数据寄存器 模拟模拟 量输入量输入 数字数字 量输出量输出 D/A 转换器转换器 O VREF D0 D1 Dn-2 Dn-1 1 0 0 0 1 0 0 0 5VVI5V

28、1VI=6.84VVREF= -10V第一个第一个CP：第48页/共78页第二个第二个CP： I 启动脉冲启动脉冲 CP 时钟时钟 电压电压 比较器比较器 控制逻控制逻辑电路辑电路 移位寄位器移位寄位器 数据寄存器数据寄存器 模拟模拟 量输入量输入 数字数字 量输出量输出 D/A 转换器转换器 O VREF D0 D1 Dn-2 Dn-1 0 1 0 0 1 1 0 0 7.5V10VI7.5V VI=6.84VVREF= -10V第49页/共78页第三个第三个CP： I 启动脉冲启动脉冲 CP 时钟时钟 电压电压 比较器比较器 控制逻控制逻辑电路辑电路 移位寄位器移位寄位器 数据寄存器数据寄

29、存器 模拟模拟 量输入量输入 数字数字 量输出量输出 D/A 转换器转换器 O VREF D0 D1 Dn-2 Dn-1 0 0 1 0 1 0 1 0 6.25V I 6.25V 101 I=6.84VVREF=10V第50页/共78页（3）工作波形最高位为1的转换电压为VD727 VREF/ 28 5V，其余各位为1的转换电压逐位按1/2衰减。 7.50000 6.2500 6.8750 6.5625 6.71875 6.796875 6.835937 0.00 5.0000 10 s CP 启启动动脉脉冲冲 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 O V 9 8 7 6 5 4

30、3 2 1 0 转转换换时时间间 = 80 s t / s 10000000 A=6.84VVREF=10V1 10 01 10 01 11 11 11 111000000101000001011000010101000101011001010111010101111第51页/共78页（1）分辨率 A/D转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，位数越多，误差越小，转换精度越高。例如，输入模拟电压的变化范围为05V，输出8位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2820mV；（2）相对精度 在理想情况下，所有的转换点应当在一条直线上。相对精度是指实际的各个转换点偏离理想特性的误差。（3）转换速度

31、转换速度是指完成一次转换所需的时间。转换时间是指从接到转换控制信号开始，到输出端得到稳定的数字输出信号所经过的这段时间。模数转换器的主要技术指标模数转换器的主要技术指标第52页/共78页4 4、A AD D转换与微机接口技术原理1 1）三态总线输入问题 ADCADC转换好的数据必须经过三态缓冲器与微机数据总线相连。有的ADCADC芯片带有三态输出缓冲器，其控制端为OE(OE(输出允许) )。若不带三态缓冲器的ADCADC芯片( (如AD570AD570芯片) )与微机接口，必须使用三态器件，如：8255A8255A，74LS27374LS273等。2 2）时间配合问题 ADCADC从启动转换到

32、转换结束经过的时间比较长，快则几微妙，慢则几毫秒，A/DA/D转换所需时间大于微机的指令时间。为了输入正确的转换结果，必须解决ADCADC与CPUCPU取数之间的时间配合问题。 A/DA/D芯片一般有三个信号要求控制：启动转换信号( (STARTSTART) )，转换结束信号( (EOCEOC) )，允许输出信号( (OEOE) )。第53页/共78页模拟输入模拟输入允许输出允许输出(OE)数据输出数据输出启动转换信号启动转换信号（START） 转换结束转换结束 (EOC)ADCCPU第54页/共78页5、AD转换与微机接口电路1 1） 延时等待法接口电路 延时等待法是利用CPU执行一条OUT

33、指令，启动A/D转换，然后CPU执行软件延时程序。延时时间一般比所选用的ADC芯片转换时间长。延时结束，CPU执行IN指令，发出OE信号，打开三态门获取ADC转换好的数据。需要两个端口地址，一个输出端口，启动ADC，一个输入端口，输入转换结束的有效数据。第55页/共78页PROC_ADC PROC FAR ；这是一个数据采集子程序AGAIN:OUT N1，AL ；启动ADCCALL DELAY ；延时IN AL，N2 ；取数MOV BX，AL ；存入数组INC BX ；数组指针加1 LOOP AGAIN ；循环RETPROC_ADCENDP N1 EQU START_PORTN2 EQU OE

34、_PORT.BUFF DB 256 DUP (?) ；定义一个数组，元素个数256 . MOV BX ， OFFSET BUFF ；定义子程序入口参数 MOV CX，256 CALL PROC_ADC ；调用数据采集子程序利用延时等待法进行256个数据转换程序。第56页/共78页2 2）查询法接口电路 查询法是由CPU来检查EOC信号。当CPU启动ADC芯片开始转换后，可执行其他任务，再通过状态端口检查ADC是否转换结束。下图是查询ADC的接口电路，有两个端口。CPU先通过Y0（译码器输出）所示端口地址执行一条IN指令，产生一个高电平有效的START信号，启动ADC开始转换。当ADC转换结束产

35、生EOC信号，CPU通过Y1端口地址执行一条IN指令，查询EOC信号。EOC信号通过三态门接数据线D0上，查询到D0为1，则ADC转换好数据，CPU再执行一条IN指令，发出OE信号，取入数据。第57页/共78页实际应用中，由于ADC直接与外部的模拟信号相连，当现场的干扰信号较强时，可能会通过ADC芯片影响CPU的正常工作。在实际ADC接口电路中，常用8255A作为ADC与CPU的接口电路。下图为使用8255A作为接口的软件查询方式下的A/D转换。工作过程：8255A的A口作为输入，方式1工作。ADC的START信号由PC7提供，EOC信号接PC4， PC4接收EOC信号后，将PA7 PA0上数

36、据锁存到A口的数据输入缓冲器，同时从PC5发出输入缓冲区满信号IBFA，CPU读入C口的状态，查询到IBFA为1，将8255A中数据取走，同时启动下一个A/D转换 。第58页/共78页DATA SEGMET ;定义数据段BUFF DB 256 DUP(0) ;定义数组变量BUFFDATA ENDS8255-A EQU 238H ;8255的A口地址238H8255-C EQU 23CH ;8255的C口地址23CH8255-S EQU 23EH ;8255的控制口地址23EH CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE , DS:DATASTART: MOV AX, DATA MO

37、V DS, AX MOV CX, 256 MOV BX, OFFSET BUFF ;BX为数组首地址 MOV DX, 8255-S ;初始化8255,A口为输入，C口上半部 MOV AL, 0B0H ; 为输入，下半部为输出，B口为输出第59页/共78页 OUT DX, ALLOPP: MOV AL, 0FH ;发START信号 OUT DX, AL MOV AL, 0EH OUT DX, ALPOL: MOV DX, 8255-C IN AL, DX ;输入状态信号 TEST AL, 20H ;检测IBFA JZ POL ;若无效，循环检测 MOV DX, 8255-A ;A口数据有效，取数

38、据 IN AL, DX MOV BX, AL ;数据送数组 INC BX ;数组指针加1 LOOP LOPP ;循环256次 MOV AX, 4C00H INT 21H CODE ENDS END START第60页/共78页3）中断法接口电路使用中断方法，可提高CPU的利用率，当ADC转换结束，由EOC信号向CPU发出中断请求，CPU响应中断在中断服务子程序中读取转换结果。 由CPU执行一条IN指令，启动ADC转换；同时将D触发器清0。使得中断请求信号无效，此时，CPU只管去执行其他程序，一旦ADC转换好数据，EOC信号使D触发器置1，向8259A发出中断请求。若CPU响应中断，则转去执行中

39、断服务程序；CPU执行一条IN指令，使OE信号有效，读入ADC缓冲区转换好的数据，同时，START信号有效，启动下一条数据转换，并将中断请求信号变为无效，开始下一个数据的转换。第61页/共78页6 、AD转换芯片ADC0809一、ADC0809内部结构 模拟输入部分控制逻辑地址译码输入选通基准电压输入端第62页/共78页二、管脚说明 第63页/共78页管脚说明： ADC0809芯片有28个管脚，为双列直插式封装。 功能说明： IN7IN08个模拟量输入通道； ADDA，ADDB和ADDC通道端口地址选择线。A为低地址，C为高地址。其地址状态与通道对应关系见表10-1。 ALE地址锁存信号。由低

40、电平到高电平跳变时，将地址状态线的状态锁存，选择相应的输入通道。 START转换启动信号。START上升沿时，复位ADC0809；START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。第64页/共78页 D7D0数据输出线。为三态缓冲输出形式，D0为最低位，D7为最高。 OE输出允许信号。有效时将输出寄存器中的数据放到数据总线上；OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换得到的数据。 EOC转换结束信号。EOC=0，正在进行转换；EOC=1,转换结束。在使用中，该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。第65页/共78页 CLK 时钟信

41、号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500KHz的时钟信号。 Vcc +5V电源。 REF参考电源电压，用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V（REF(+)=+5V, REF(-)=-5V）。第66页/共78页C B A0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1被选择的通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7表10-1 通道选择表第67页/共78页三、ADC0809的有关参数ADC0809为8位A/D转换器，分辨率为满量程电压的1/256。当基准电压选定为VREF+=+5V， VREF+=0V时，若输入模拟电压为+1.5V，则转换成数字量为77，即01001101B，模拟输入与数字量输出的关系为：第68页/共78页例、某8 8位A/DA/D转换器的输入模拟电压满量程为5V5V，当输入电压为1.96V1.96V时，求对应的输出数字量？解：输出数字量对应的十进制数与输入模拟电压成正比：10iVK D所以有：10( )100D 故输出数字量D01100100。109612565)(.D第69页/共78页四、ADC0809的多路转换 ADC0809ADC0809在模拟输入部分有8 8