模数转换器adc0809的研究

模数转换器adc0809的研究

1.双转换器防节点数据采集大多数测试系统都进行数据采集，以进行精确、连续的数据转换模数。ADC0809是一种在数据采集中比较常见的8路模数转换器。但是如果要实现更多通道数的数据转换的话则比较麻烦,本文旨在通过用两片ADC0809构建一个16通道的数据采集系统,从而满足了多通道A/D转换的要求。2.fpgac7d-u3000引脚设计(1)ADC0809模数转换器ADC0809是一种COMS单片型8位逐次逼近式A/D转换器,它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等组成。因此,ADC0809可处理8路模拟量输入,且有三态输出能力,既可与各种微处理器相连,也可单独工作。ADC0809数据采集方式有3种:延时,查询,中断。它们在电路连接和程序编写中都有所不同。在设计中可以选择其中的一种或多种,本文中的电路连接采用的是中断方式。ADC0809的A、B、C三个引脚用于选择模拟信号的输入端IN0～IN7中的任意一路,引脚A、B、C选择通道的二进制编码如表1所示。(2)74LS74触发器74LS74是一种上升沿触发的边沿触发器,该芯片带有预置和清除端的两组D型触发器,其真值表如表2所示。从表可以看出,要使触发器正常工作,SD端和RD端应同时置于高电平,输出端才能受控于输入端,也可将他们悬空,上电默认为高电平。要想复位或者置位,只需给它一个低电平即可。(3)74LS373锁存器74LS373为三态输出的八D透明锁存器,373的输出端1Q～8Q可直接与总线相连。当三态允许控制端OC为低电平时,1Q～8Q为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。当OC为高电平时,1Q～8Q呈高阻态,既不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端C为高电平时,Q随数据输入端D而变。当C为低电平时,Q被锁存在已建立的数据电平。其真值表如图3所示。(4)微处理器STC15F2K60S2单片机本文根据系统设计需求采用宏晶公司开发的STCl5F2K60S2系列单片机,其具有高速、高可靠、低功耗、超强抗干扰等特点,加密性超强,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8～12倍。内部集成高精度R/C时钟,5MHz～35MHz宽范围可设置,可彻底省掉外部昂贵的晶振和外部复位电路。3路CCP/PWM/PCA,8路高速10位A/D转换(30万次/秒),内置2K字节大容量SRAM,2组高速异步串行通信端口,1组高速同步串行通信端口SPI,针对多串行口通信、电机控制、强干扰场合。3.p2p.7控制adc粗本文介绍的采集系统的总体思路是把第一片ADC0809的8位数据线输出口与STC15F2K60S2的一组I/O口(P0.0～P0.7)直接相连,74LS374输出的低3位地址1Q、2Q、3Q加到ADC0809的通道选择端A、B、C,可作为通道编码。STC15F2K60S2的WR与P2.7经过或非门后,可接至ADC0809的START及ALE引脚,RD与P2.7经过或非门后接至ADC0809的OE引脚,ADC0809的EOC经反相后接到STC15F2K60S2的INT0引脚。同理,第二片ADC0809的8位数据线输出口与STC15F2K60S2的另一组I/O口(P1.0～P1.7)直接相连,具体连接方法与第一片ADC0809类似,如图1所示。ADC0809的内部没有时钟电路,所需的时钟信号必须由外部提供,其要求的时钟频率必须小于640KHz。为了设计方便简单,特借助STC15F2K60S2的时钟信号为ADC0809提供外部时钟信号,其ALE引脚在不访问片外存储器时,可作为对外输出的时钟信号,得到的外部时钟频率为单片机时钟的1/6。为了方便,将两片ADC0809的CLK引脚都与74LS74的2Q引脚相连,将1CLK引脚直接与STC15F2K60S2的ALE引脚相连,共同使用单片机的时钟脉冲。ADC0809工作时将三态允许控制端OC置为低电平,使输出端1Q～8Q为正常逻辑状态。P2.7(地址总线最高位A15)可作为A/D转换的启动开关,P2.7为低电平有效。在启动A/D转换时,可由写信号WR和P2.7控制ADC0809的地址锁存和转换启动。而在读取转换结果时,则由读信号RD和P2.7控制ADC0809的OE信号。输入3位地址A、B、C,并使ALE置为1,以将地址存入锁存器中,此地址经译码可选通两个ADC0809的共16路模拟输入之一到比较器中,START上升沿将逐次逼近寄存器复位。EOC为转换结束输出信号,在A/D转换期间,EOC维持低电平,当A/D转换结束时,EOC变为高电平。ADC0809的START端收到下降沿后,并不立即进行A/D转换,而是延时后,才开始A/D转换,EOC变为高电平。单片机读取A/D转换结果的方式主要有三种,本文采用的是中断法。两个ADC0809的EOC必须经过非门接到STC15F2K60S2的中断请求输入端INT0和INT1上,单片机的中断触发方式为下降沿触发。STC15F2K60S2启动A/D转换后可以做其他工作,当A/D转换结束时,EOC由低电平变为高电平,经过非门传到INT端,STC15F2K60S2收到中断请求信号。若STC15F2K60S2开着中断,则进入中断服务程序,在中断服务程序中读取A/D转换的数据