第10章 AD和DA转换接口

A/D转换接口D/A转换接口第

章

A/D和D/A转换接口本章内容SingleChipMicrocomputer1010.1A/D转换器接口A/D转换器的作用典型芯片ADC0809ADC0809的应用A/D转换器的作用将模拟量转换为数字量，以便计算机接收处理传感器单片机A/D转换双积分式A/D转换器逐次逼近式A/D转换器计数式A/D转换器并行式A/D转化器调理电路A/D转换器概述逐次逼近式典型A/D转换器芯片有：(1)ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D转换器(2)ADC0808/0809型8位MOS型A/D转换器(3)ADC0816/0817典型芯片—ADC0809介绍ADC0809是一个8位8通道的AD转换器。ADC0809功能分析CLK：时钟信号，可由单片机ALE信号分频得到。转换有以下几步：ALE信号上升沿有效，锁存地址并选中相应通道。ST信号有效，上升沿复位0809,下降沿开始转换。A/D转换期间ST为低电平。EOC信号输出高电平，表示转换结束。OE输出允许，高电平时,允许输出转换结果。ADC0809和单片机的连接一、采用单片机的I/O端口直接控制ADC0809例1：采用ADC0809采集0～5V连续可变的模拟电压信号，将其转换为8位数字信号00～FFH后，送单片机处理，并在最右端三位数码管上显示出十进制值（显示格式：000～255）。0～5V的模拟电压信号通过调节器来获得。程序：#include<reg51.h>voiddelay10ms();voiddisplay();sbitSTART=P3^2;sbitEOC=P3^1;sbitOE=P3^0;sbitADDA=P3^4;sbitADDB=P3^5;sbitADDC=P3^6;unsignedcharresult;unsignedcharcodedispcode[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//共阴段码表八段LED数码管共阴字型编码（段代码编码表）字形0123456789黑共阴3F065B4F666D7D077F6F00voidmain(){while(1){ADDA=1;//选择通道3ADDB=1;ADDC=0;START=0;START=1;//上升沿，内部寄存器清零,锁存地址

START=0;//下降沿，启动A/D转换

while(EOC==0);//查询等待转换结束

OE=1;//输出转换得到的数据

result=P1;OE=0;display();}}voiddelay10ms(){unsignedinti;

for(i=0;i<1200;i++);}voiddisplay(){P2=0x0d;P0=dispcode[result/100];delay10ms();P2=0x0b;P0=dispcode[(result%100)/10];delay10ms();P2=0x07;P0=dispcode[result%10];delay10ms();}采用ADC0809采集0～5V连续可变的模拟电压信号，将其转换为8位数字信号00～FFH后，送单片机处理，并在最右端两位数码管上显示出电压值（显示格式：0.0～5.0）。同时最左端数码管显示采集的通道数。0～5V的模拟电压信号通过调节器来获得。要求采集转换结果采用查询和中断两种方式实现。练习ADC0809和单片机的连接写信号、P2.0有效时，启动AD转换。转换结束后，输出高电平，向CPU发出中断请求读信号、P2.0有效时，允许输出AD转换结果。转换时钟由ALE分频得到（6MHz晶振）。805174LS373ADC0809÷2CLKD0-D7≥1≥1111GEOCSTALEOERDP2.0WRINT1ALEP0A0-A7A0A1A2ABCVR(+)VR(-)+5VGNDIN0IN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1转换结果由此输出二、采用单片机系统扩展方式控制ADC0809通道选择表

选择的通道000001010011100101110111IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7CBA8051A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00809×××××××ST×××××CBAIN0

×××××××0×××××000

IN1

0

001

…

…

IN7×××××××0×××××1111.首先分析各个通道的地址。(IN0到IN7的地址为0000H到0007H）#include<absacc.h>#include<reg51.h>#defineIN0XBYTE[0xfef8]//设置AD0809的通道0地址sbitINT1=P3^3;voidad0809(unsignedchar*x){unsignedchari;unsignedcharxdata*ad_adr;//存放通道地址

ad_adr=&IN0;//通道0地址送ad_adr

for(i=0;i<8;i++)//处理8通道

{*

ad_adr=0;//写操作启动A/D转换

i=i;//延时等待

while(INT1==1);//查询等待转换结束

x[i]=*ad_adr;//存转换结果

ad_adr++;//指向下一通道

}}编程—查询方式voidmain(void){unsignedcharad[10];ad0809(ad);//采样AD0809通道的值}#include<absacc.h>#include<reg51.h>#defineIN0XBYTE[0xfef8]//设置AD0809的通道0地址unsignedchari,x[8];unsignedcharxdata*ad_adr;//存放通道地址voidint1_adresult()interrupt2{

x[i]=*ad_adr;//存转换结果

ad_adr++;//下一通道

i++;

while(i==8)EA=0;//8个通道转换完毕，关中断}编程—中断方式voidmain(void){EA=1;//开总中断

EX1=1;//开外中断1IT1=1;//设置边沿触发方式

i=0;//初始化i为第0通道

ad_adr=&IN0；//通道0地址送ad_adr

*

ad_adr=0；//写操作启动A/D转换

while(1)；//等待中断}10.2D/A转换器接口D/A转换器的作用典型芯片DAC0832DAC0832的应用D/A转换器的作用单片机控制对象D/A转换将数字量转换为模拟量，以便操纵控制对象。D/A转换器的主要指标

转换速度：一般几十微秒到几百微秒，快速的可达1微秒。转换精度（分辨率）：决定于输入数字量的位数，位数越多，精度越高。典型芯片-DAC0832介绍DAC0832是一个八位D/A转换器，转换时间1微秒，结构如下：输出为模拟电流，可转换为电压。LE1或LE2=1，当前寄存器的输出跟随输入LE1或LE2=0，锁存数据DAC0832功能分析DI0-DI7：转换数据输入CS：片选信号ILE，WR1：控制输入寄存器

ILE=1，WR1=0时：直通

ILE=1，WR1=1时：锁存因此，DAC0832可以有三种工作形式：直通、单级锁存、两级锁存。XFER，WR2：控制DAC寄存器

XFER=0，WR2=0时：直通

XFER=1orWR2=1时：锁存单缓冲方式的接口（1）

译码器输出——一个处于直通方式，另一个处于受控的锁存方式

“同时”做何解释?单缓冲方式的接口（2）

——两个输入寄存器同时受控的方式

单缓冲方式的应用

——产生锯齿波假定采用接口（1）方式，即输入寄存器受控，而DAC寄存器直通，输入寄存器地址为E000H，产生锯齿波。#include<absacc.h>//绝对地址访问头文件#include<reg51.h>#defineDA0832XBYTE[0xE000]voiddelay_1ms();voidmain(){unsignedchari;

while(1){

for(i=0;i<=255;i++)//形成三角波输出值，最大为255{DA0832=i;//DA转换输出

delay_1ms();}

for(i=255;i>=0;i--){DA0832=i;//形成三角波输出值，最小为0delay_1ms();//DA转换输出

}}}1/282/283/28254/28255/280产生的锯齿波的过程D/A转换产生的锯齿波

用同样的方法也可以产生三角波、矩形波、梯形波。——两个锁存器都接成受控锁存方式。双缓冲方式的接口和应用输入寄存器地址：00E0HDAC寄存器地址：00C0H你知道它与第二种单缓冲方式的区别吗?Y7A7

A6A574LS138Y6C

B

AY7Y6双缓冲方式的应用

——产生锯齿波假定采用接口（1）方式，即输入寄存器受控，而DAC寄存器直通，输入寄存器地址为E000H，产生锯齿波。#include<absacc.h>//绝对地址访问头文件#include<reg51.h>#defineDA0832XBYTE[0x00E0]#defineDA0832_1XBYTE[0x00C0]voiddelay_1ms();voidmain(){unsignedchari;

对一个数字量的转换，需两步完成。

while(1){

for(i=0;i<=255;i++)//形成三角波输出值，最大为255{DA0832=i;//输入寄存器选通

DA0832_1=i;//DAC寄存器