微机原理及应用第9章系统前向后向通道配置与接口技术.ppt

第9章 系统前向后向通道配置 与接口技术 第9章 系统前向后向通道配置 与接口技术 9.1 后向通道中的D/A接口技术 9.1.1D/A转换器概述 9.1.2典型D/A转换芯片DAC0832 9.1.3 DAC0832和MCS-51的接口 9.2 前向通道中的A/D接口技术 A/D转换器的原理及技术指标 典型A/D转换芯片ADC0809 ADC0809和MCS-51的接口 应用设计举例 9.1.1 D/A转换器概述 1、D/A转换器的输入方式 串行方式和并行方式 2、D/A转换器的输出方式 电压输出和电流输出 3、D/A转换器的锁存器 带与不带锁存器关系到接口设计 4、主要技术指标 分辨率、精度、转换速度等等 DAC0832是使用非常普遍的位D/A转换器，由于其 片内有输入数据寄存器，故可以直接与单片机接口。 DAC0832以电流形式输出，当需要转换为电压输出 时，可外接运算放大器。属于该系列的芯片还有 DAC0830、DAC0831，它们可以相互代换。 1、DAC0832主要特性： 分辨率位； 电流建立时间S； 数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式； 输出电流线性度可在满量程下调节； 逻辑电平输入与TTL电平兼容； 单一电源供电（5V15V）； 低功耗，20m。 9.1.2典型D/A转换芯片DAC0832 2、DAC0832内部结构及引脚 9.1.3、DAC0832与80C51单片机的接口 、单缓冲工作方式 此方式适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出但并 不要求同步输出的系统。 执行下列三条指令，即可将一个数字量转换为模拟量 MOVDPTR，#7FFFH ;指向0832的口地址 MOVA,#DATA8；待转换的数字量送A MOVX DPTR,A；写入0832并转换输出模拟量 【例9-1】用DAC0832单缓冲方式产生锯齿波电压信号 ORG 0100H START: MOV DPTR, #7FFFH;置0832口地址 MOV A, #00H ;置累加器初值00H LOOP: MOVX DPTR, A ;送数据 INC A ;累加器值加1 LCALL DELAY ;调用延时程序，改变信号频率 AJMP LOOP;跳转循环 DELAY: MOV R3, #10 ;改变x、y、z的值，可调整延时时间 DEL1: MOV R4, #20 DEL2: MOV R5, #30 DEL3: DJNZ R5, DEL3 NOP DJNZ R4, DEL2 DJNZ R3, DEL1 RET 【例9-2】用DAC0832单缓冲方式产生方波电压信号 ORG 0100H START: MOV DPTR, #7FFFH;置0832口地址 MOV A, #00H ;置累加器初值00H LOOP: MOVX DPTR, A ;送数据 LCALL DELAY ;调用延时程序，改变信号频率 CPL A ;取反 AJMP LOOP;跳转循环 DELAY: MOV R3, #10 ;改变x、y、z的值，可调整延时时间 DEL1: MOV R4, #20 DEL2: MOV R5, #30 DEL3: DJNZ R5, DEL3 NOP DJNZ R4, DEL2 DJNZ R3, DEL1 RET 【例9-3】用DAC0832单缓冲方式产生三角波电压信号 ORG 0100H START: MOV DPTR, #7FFFH;置0832口地址 CLR A ;置累加器初值00H LOOP1: MOVX DPTR, A ;送数据 LCALL DELAY ;调用延时程序 INC A CJNE A，#OFFH，LOOP1 LOOP2: MOVX DPTR, A ;送数据 LCALL DELAY ;调用延时程序 DEC A JNZ LOOP2 AJMP LOOP1;跳转循环 2、双缓冲工作方式 多路D/A转换输出，如果要求同步进行，就应该采 用双缓冲器同步方式 。 完成两路D/A同步输出的程序如下： MOV DPTR，#0DFFFH ；指向0832（）输入锁存器 MOV A，#Xdata MOVX DPTR，A ；data1送入0832（）输入锁存器 MOV DPTR，#0BFFFH ；指向DAC0832（）输入锁存器 MOV A，#Ydata MOVX DPTR，A ；data2送入0832（2）输入锁存器 MOV DPTR，#7FFFH ；同时启动0832 (1)、0832(2) MOVX DPTR，A ；同时完成D/A转换输出 3、直通工作方式 当DAC0832芯片的片选信号、写信号、及传 送控制信号的引脚全部接地，允许输入锁存信 号ILE引脚接5V时，DAC0832芯片就处于直 通工作方式，数字量一旦输入，就直接进入 DAC寄存器，进行D/A转换。 9.2 前向通道中的A/D接口技术 1、逐次逼近式ADC的转换原理 9.2.1 转换器的原理及主要技术指标 1、主要性能为： 分辨率为位； 精度：ADC0809小于1LSB（ADC0808小于 1/2LSB）； 单+5V供电，模拟输入电压范围为05V； 具有锁存控制的路输入模拟开关； 可锁存三态输出，输出与TTL电平兼容； 功耗为15mW； 不必进行零点和满度调整； 转换速度取决于芯片外接的时钟频率。时钟频 率范围：101280KHz。典型值为时钟频率 640KHz，转换时间约为100S。 9.2.2 典型A/D转换芯片ADC0809 2、ADC0809的内部结构及引脚功能 1、IN0IN7，路模拟量输入端。 2、D7D0，位数字量输出端。 3、ALE， 地址锁存允许信号输入端。通常向此引脚输入一个 正脉冲时，可将三位地址选择信号A、B、C锁存于地址寄存器 内并进行译码，选通相应的模拟输入通道。 4、START，启动A/D转换控制信号输入端。一般向此引脚输入 一个正脉冲，上升沿复位内部逐次逼近寄存器，下降沿后开始 A/D转换。 5、CLK，时钟信号输入端。 6、EOC，转换结束信号输出端。A/D转换期间EOC为低电平， A/D转换结束后EOC为高电平。 7、OE，输出允许控制端，控制输出锁存器的三态门。当OE为 高电平时，转换结果数据出现在D7D0引脚。当OE为低电平 时，D7D0引脚对外呈高阻状态。 8、C、B、A，路模拟开关的地址选通信号输入端，3个输入 端的信号为000111时，接通IN0IN7对应通道。 9、VR（）、VR（）：分别为基准电源的正、负输入端。 9.2.3 ADC0809和MCS-51的接口 通道地址： ，；选择通道并启动转换 ，；读取通道的转换结果 例：对路模拟信号轮流采样一次，并依次把转换结果 存储到片内RAM以30H为起始地址的连续单元中。 AD_1:MOV R1, #30H ;置数据区指针初值 MOV DPTR, #07FF8H ;指向通道0 MOV R7, #08H ;置通道数 LOOP:MOVX DPTR, A ;启动A/D转换 ACALLDELAY;等待转换结束 MOVXA, DPTR;读以A/D转换结果 MOV R1, A ;存储于数据区 INCDPTR ;指向下一个通道 INCR1 ;修改数据区指针 DJNZR7, LOOP ;8个通道转换完否？ RET 9.2.4 应用设计举例 1、定时转换方式的应用 MAIN：MOV R1，#30H ；置数据区首地址 MOV DPTR，#7FF8H ；指向通道 MOV R7，#08H ；置通道数 LOOP：MOVX DPTR，A ；启动A/D转换 HER：JB P3.3，HER ；查询A/D转换结束 MOVX A，DPTR ；读取A/D转换结果 MOV R1，A ；存储数据 INC DPTR ；指向下一个通道 INC R1 ；修改数据区指针 DJNZ R7，LOOP ；个通道转换完否？ RET 2、查询转换方式的应用 3、中断方式 ORG 0000H AJMP AD_4 ORG 0013H AJMP INT_1 AD_4:MOVR0, #30H ;数据区首地址 MOV R2, #08H;共8路模拟信号 SETB IT1 ;设INT1为边沿触发方式 SETB EX1 ;允许INT1中断 SETB EA;CPU开中断 MOV DPTR, #07FF8H;ADC0809IN0通道地址 MOVX DPTR, A;启动IN0的A/D转换 HERE:SJMP HERE;等待中断 INT_1:MOVX A, DPTR;中断服务程序,读A/D转换 结果