单片机AD与DA转换

本章内容A/D转换器接口D/A转换器接口第6章A/D与D/A转换接口A/D转换器接口

A/D转换器是实现模拟量向数字量转换的器件，按转换原理可分为四种：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行式A/D转换器。目前最常用的A/D转换器是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。前者的主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜，但转换速度较慢，一般用于速度要求不高的场合。后者是一种速度较快、精度较高的转换器，其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。A/D转换器接口

ADC0809是一个8位8通道的逐次逼近式AD转换器。A/D转换器接口

通道选择表地址码选择的通道CBA000001010011100101110111IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7A/D转换器接口

CLK：时钟信号，可由单片机ALE信号分频得到。转换步骤ALE信号上升沿有效，锁存地址并选中相应通道。ST信号有效，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信号有效，允许输出转换结果。A/D转换器接口

ADC0809引脚图A/D转换器接口

ADC0809引脚图（1）IN7〜IN0：8个模拟量输入通道。（2）ADDA、ADDB、ADDC：地址线。（3）ALE：地址锁存允许信号。对应ALE上升沿，ADDA、ADDB和ADDC地址状态送入地址锁存器中，经译码后输出选择模拟信号输入通道。（4）START：转换启动信号。对应START上跳沿时，所有内部寄存器清0；对应START下跳沿，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。（5）D7~D0：数据输出线，为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。A/D转换器接口

ADC0809引脚图（6）OE：输出允许信号，用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。当OE=0时，输出数据线呈高电阻；当OE=1时，输出转换得到的数据。（7）CLK：时钟信号。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（8）EOC——转换结束状态信号。启动转换后，系统自动设置EOC=0，转换完成后，EOC=1。该状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。（9）Vref：参考电源。参考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（Vref(+)=+5V，Vref(-)=0V）。A/D转换器接口

单片机系统扩展三总线A/D转换器接口

单片机系统扩展三总线地址锁存器74LS373是带三态缓冲输出的8D锁存器。由于单片机的数据线与地址线的低8位共用P0口，因此必须用地址锁存器将地址信号和数据信号区分开。74LS373的锁存控制端G直接与单片机的锁存控制信号ALE相连，在ALE的下降沿锁存低8位地址。高8位地址由P2口直接提供。系统扩展中常用的控制线有以下三条：：控制程序存储器的读操作，在执行指令的取指阶段和从程序存储器中取数据时有效。：控制数据存储器的读操作，从外部数据存储器或I/O端口中读取数据时有效。：控制数据存储器的写操作，向外部数据存储器或I/O端口中写数据时有效。A/D转换器接口

ADC0809与8031单片机的连接A/D转换器接口

ADC0809的通道地址表...............单片机P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00809×××××××ST×××××CBAIN0×××××××0×××××000IN1×××××××0×××××001IN7×××××××0×××××111A/D转换器接口

单片机与A/D转换器接口程序设计，主要有以下四个步骤：启动A/D转换，START引脚得到下降沿。查询EOC引脚状态，EOC引脚由0变1，表示A/D转换过程结束。允许读数，将OE引脚设置为1状态。读取A/D转换结果。...............D/A转换器接口

#include<absacc.h> //该头文件中定义XBYTE关键字#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineIN0XBYTE[0xfef8] //设置AD0809的通道0地址sbitad_busy=P3^3; //定义EOC状态voidad0809(ucharidata*x) { uchari; ucharxdata*ad_adr; //定义指向外部RAM的指针 ad_adr=&IN0; //通道0的地址送ad_adr for(i=0;i<8;i++) //处理8通道 { *ad_adr=0; //写外部I/O地址操作，启动转换，写的内容不重要，只需写操作 i=i; //延时等待EOC变低 i=i; while(ad_busy==0)；//查询等待转换结束 x[i]=*ad_adr;//读操作，输出允许信号有效，存转换结果ad_adr++; //地址增1，指向下一通道}}voidmain(void) { staticucharidataad[10];//static是静态变量的类型说明符ad0809(ad); //采样AD0809通道的值}...............指针

指针变量的定义数据类型*指针变量名；例如：inti,j,k,*i_ptr;//定义整型变量i,j,k和整型指针变量i_ptr为变量i赋值的方法有以下两种：①直接方式：i=10;//将整数10送入地址为2000和2001的单元内（整型数据占两个存储单元2000和2001）②间接方式：i_ptr=&i;//变量i的地址送给指针变量i_ptr,i_ptr=2000*i_ptr=10;//将整数10送入i_ptr指向的存储单元中，即2000单元指针指针肾运算连符（1）取衣地址祖运算泉符取地竿址运冬算符&是单庆目运送算符析，其地功能澡是取戒变量秩的地纷址，蚂例如盈：i_幅pt堪r=&寻i;斤//变量i的地植址送掌给指躺针变翠量i_做pt幻玉r,者i_蜘pt务r=2银00杂0（2）取挠内容聚运算自符取内荐容运乱算符腹*是虑单目仔运算鲁符，则用来衰表示告指针敌变量工所指持的单港元的帝内容罩，在挥*运武算符激之后窜跟的刚必须怕是指化针变拖量。例如沿：j=斜*i_枕pt蓄r;条//将i_刻pt锋r所指雄的单贫元20勾00的内地容10赋给理变量j，则j=娇10指针指针蒜变量脖的赋蛮值运枣算把一削个变桐量的蓄地址扯赋予正指向死相同武数据娃类型层的指吨针变厌量in们ti,伸*i_广pt求r;i_错pt火r=&榆i;把一算个指践针变爷量的捐值赋右予指酿向相贵同类摸型变挖量的涝另一哑个指探针变秃量in趴ti,肌*i_岂pt物r,*m_驶pt芳r;i_泊pt独r=&纹i;m_瞎pt违r=i_专pt网r;把数完组的驶首地瓜址赋弯予指啦向数课组的沿指针快变量in烧ta[浇5]胖,*ap;ap=a练;ap=&猫a[峡0]掀;in伟ta[宁5]蜡,*ap=a挺;把字撒符串怪的首搂地址定赋予蛇指向粱字符颤类型磁的指谦针变绵量un缠si所gn炭ed皮c峰ha鹊r辈*浴cp县;cp狭=“予He臭ll谎o饲Wo坦rl应d!竭”;这里瓣应该斩说明协的是氏，并斜不是眉把整每个字迷符串锁装入闲指针殊变量候，而蒜是把饰存放页该字地符串堆的字尺符数鸣组的货首地劣址装奥入指型针变录量。D/蛇A转换辰器接失口D/扭A转换形器输勤入的侧是数泳字量江，经奇转换析后输轿出的爸是模最拟量个。DA搜C0汇83染2是一静个8位D/音A转换适器。粥单电盆源供液电，蜂从+5药V～+1序5V范围巩均可义正常锦工作锦。基叔准电疮压的庙范围毯为±1败0V；电尼流建醋立时兔间为1µ愤s；CM紫OS工艺池，低芬功耗撑（仅胃为20船mW）。...............D/再A转换皇器接缎口...............DA郊C0永83规2内部盆结构许框图D/即A转换乌器接农口DA须C0臂83垂2内部状结构扶框图DA崇C0肿83酸2由输妈入寄第存器卷和DA伸C寄存帝器构扭成两挪级数客据输渐入锁糠存。零使用邮时数收据输休入可画以采督用两裤级锁授存（平双锁杀存）圣形式鱼、或鸦单级回锁存碎（一图级锁粘存，沾另一粗级直抗通）小形式芝，或法直接棒输入垦（两摆级直雷通）读形式术。此外福，由宾三个戴与门寨电路尺可组诊成寄以存器逗输出筑控制耳逻辑境电路细，该引逻辑鼓电路挖的功姓能是睡进行哄数据娃锁存蓄控制然。当=0时，裕输入沸数据邻被锁龙存；闷当=1时，掘锁存春器的驴输出膊跟随畜输入幸的数野据。D/绕A转换旅器接胁口DA捷C0桥83惯2各引贫脚信龟号说狠明D/堵A转换炕器接唯口单片舞机与DA缓C0萄83滥2单缓铲冲连占接方慨式D/断A转换傅器接蒙口单片揪机与DA狐C0状83玻2单缓疾冲连立接方巾式产生菜三角倘波程陪序#i犹nc贸lu唯de介<ab纺sa滑cc揭.h>扯//绝对汁地址饰访问蜻头文章件#i跪nc胞lu蜘de荡<r炭eg予51紫.h鼓>#d教ef租in诸euc庆ha跳run员si察gn浙ed栽c睬ha教r#d唯ef感in跌eui施ntun藏si嘉gn裹edin土t#d阻ef踏in畅e吩DA帝08助32骗X勾BY户TE钢[0切x7事ff栽f]vo器id毕d庸el葛ay和_1贤ms阶()琴;府//延时1m胁s程序vo夏idma薄in催(v洽oi率d)陷{uc阴ha匆ri;TM点OD饰=0降x1补0;犁//置定抵时器1为方就式1wh蒸il猴e(看1){fo疾r(谁i=0漠;i砖<=肠25辱5;乌i+多+;施//形成臂三角承波输慌出值姿，最胆大25诞5{