多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件

主讲人：张启

单片机技术基础主讲人：张启

单片机技术基础能够把模拟量变成数字量的器件称为模数转换器(A/D)。能够把数字量变成模拟量的器件称为数模转换器(D/A)。代表型号：DAC0832ADC0809AD转换有并行比较式、积分式、逐次逼近式等多种转换方式。课题九

电压表能够把模拟量变成数字量的器件称为模数转换器(A/D)。课题九8位并行输出A/D转换器ADC0809接口(1)ADC0809的特点8路模拟输入8位数字输出的A/D转换芯片采用逐次逼近的方法完成A/D转换完成一次转换约需100µs驱动时钟不大于1280Khz，典型时钟640Khz8位并行输出A/D转换器ADC0809接口9.3.3逐次逼近型A/D转换器接口 逐次逼近型ADC基本原理逐次逼近ADC原理电路框图思考：和利用多路比较器实现的并行AD有什么优缺点？9.3.3逐次逼近型A/D转换器接口 逐次逼近型ADC基驱动时钟不大于1280Khz，典型时钟640Khz如何处理ADC0809需要的时钟？方法一：独立硬件电路提供方法二：单片机系统的ALE锁存脚频率是晶振周期的1/6，即2Mhz。增加二分频电路可获得1Mhz频率信号。方法三：利用定时计数器进行软分频（参考定时计数器的输出频率例子）驱动时钟不大于1280Khz，典型时钟640Khz8位并行输出A/D转换器ADC0809接口(2)ADC0809的结构

ADC0809的结构框图如图所示。

ADC0809由单一+5V电源供电，此时输入范围为0-5V； 片内有一个带有锁存功能的8通道多路模拟开关，可对8路0-5V的输入模拟电压信号分时进行转换，三个地址信号A、B和C决定是哪一路模拟信号被选中并送到内部A/D转换器中进行转换， 片内具有多路开关、地址译码器和锁存电路以及逐次逼近寄存器。输出具有TTL三态锁存缓冲器，可直接接到单片机数据总线上。8位并行输出A/D转换器ADC0809接口START开始输出控制输出允许START开始输出控制输出允许多路转换开关ABCIN0IN1IN7A/D转换多路ABCIN0A/D转换

(3)ADC0809的引脚

ADC0809是28脚双列直插式封装，引脚图如图所示。IN0～IN7：8路模拟量输入引脚。START：A/D转换启动信号输入端。上升沿时，复位ADC0809；START下降沿时启动转换；转换期间应保持低电平。ALE：通道地址锁存允许信号输入端，上升沿锁存通道地址。EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

(3)ADC0809的引脚

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。

CLK：时钟信号输入端。

A、B、C：地址输入线，经译码后可选通IN0～IN7八通道中的一个通道进行转换。A为最低，C为最高。

D7

～D0：8位数字量输出引脚。

VR(＋)：参考电压正端。一般接+5V高精度参考电源。

VR(－)：参考电压负端。一般接模拟地。

Vcc，GND：电源电压Vcc接+5V，GND为数字地。

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。（4）ADC0809与8051的接口电路

ADC0809与8051单片机的接口如图所示。（4）ADC0809与8051的接口电路（5）ADC0809接口ADC0809从启动转换到结束转换需要一段时间，如何获取数据？说明：转换大约需要100us，转换状态能通过EOC引脚体现。（5）ADC0809接口可以采用定时采样、查询和中断三种控制方式。定时采样：既然转换时间大概是100us，启动转换后等100us再读取数据。查询：判断EOC转换结束信号，作为读数的条件。启动转换后EOC=0，转换结束后EOC=1。中断：利用EOC信号当作外部中断信号，向CPU发出外部中断申请。多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件获得数据和输入电压的关系ADC0809是8位AD，如果基准电压使用2.55V，则0x00：0v…0xff：2.55v为便于计算，可定义基准电压为2.55V，则单位变化量是0.01V。多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件练习：在Proteus里，利用一个电位器POT-LIN输出模拟电压给ADC0809的IN0通道，转换后在3位数码管上显示。多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件分析：（1）ADC0809的时钟信号为了节省电路成本，可以采用定时器进行软定时。为了简化程序难度，可以采用外加硬件电路实现：单片机的ALE脚是时钟的6分频输出，12m晶振的时候就是2mhz，再次分频可满足要求。一个简单的D触发器构成的二分频电路如下：多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件分析：（2）ADC0809的控制1.转换之前主程序对ADC0809的初始化START和OE引脚初始状态为0，EOC为1：

START=0：不启动转换；OE=0：ADC0809不输出；

EOC=1：没开始转换或者转换已经结束。多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件分析：（2）ADC0809的控制2.进行转换的时候：

ABC选定通道，IN0通道的ABC=000；ALE上升沿锁定地址。（ALE的正脉冲可以指令实现，也可以用总线方式。）START下降沿启动转换，该信号至少要保持100ns。（12m晶振时，高一下低一下得到的正脉冲已经有1us）

注意下一次启动转换一样需要START下降沿。

更换通道了需要重新锁存地址。多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件分析：（2）ADC0809的控制3.转换结束的时候：

根据EOC信号判断是否转换结束。

EOC=1，转换结束。（转换时EOC自动变为0）定时采样：调用100us延时。查询方法：while（EOC==0）；//等待变高中断方法：EOC接51的INTx。如果转换结束，然后：

OE=1，允许转换数据输出；

端口取数；

OE=0，关闭ADC0809输出；

多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件分析：（3）数码管的动态扫描既然每次AD转换需要100us时间，如果每次转换3位数码管轮流显示一次，不停的转换+显示，大约也有几百到上千hz的扫描频率。While(1){

。。。//转换，约耗时100us

。。。//显示一遍，约耗时xxms。}多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件本例中Proteus做仿真的一些注意事项和小技巧1：Proteus中的ADC0809没有开发模型库，不能仿真，可以使用其改进型ADC0808代替ADC0808和ADC0809的主要区别是0808的不可调误差更小，是正负半个LSB，0809是正负1个LSB。多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件本例中Proteus做仿真的一些注意事项和小技巧2.ADC0808在Proteus中的一个有点囧的问题：OUT1是高位，….OUT8是低位…多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件本例中Proteus做仿真的一些注意事项和小技巧3.为了简便，可利用：调试信号Dclock作为1khz时钟频率源；调试信号DC作为2.55v直流基准电压源；多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件本例中Proteus做仿真的一些注意事项和小技巧POT可调电阻顺便增加一个直流电压表；注意可调电阻POT必须选用ACTIVE属性的，仿真时才能操作…多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件本例中Proteus做仿真的一些注意事项和小技巧KEIL或PROTEUS可打开监控窗口…为了绘图简洁，可考虑使用网络标号和总线…多路转换开关ABCIN0IN1IN7AD转换课件