第10章 单片机AD及DA转换接口.ppt

1、教学基本要求： （1）、熟悉DAC0832的内部结构及工作方式； （2）、掌握单片机与DAC0832的接口原理； （3）、熟悉ADC0809的内部结构及功能； （4）、掌握单片机与ADC0809的接口原理； 教学重点： （1）、单片机与DAC0832的接口原理； （2）、单片机与ADC0809的接口原理； 教学难点： （1）、单片机与DAC0832接口的程序设计； （2）、单片机与ADC0809接口的程序设计；,第10章 单片机A/D及D/A转换器接口,10.2 A/D 转换器接口,A/D转换器：实现模拟量数字量的转换。 A/D转换器的一般分类： （1）、计数式A/D转换器； （2）、双积分式

2、A/D转换器； （3）、逐次逼近式A/D转换器； （4）、并行式A/D转换器。 目前最常用的是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。,10.2.1 8位A/D转换器芯片与80C51接口 ADC 0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺， 其转换时间为100S左右。 1、ADC 0809的内部逻辑结构,2、信号引脚 ADC 0809转换器芯片为28引脚，双列直插式（DIP）封装。,（1）、IN7IN0：模拟量输入通道； ADC0809对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范围05 V，若信号过小还需进行放大。另外，在A/D转换过程中，模拟量输入的值不应变化太快，

3、因此，对变化速度快的模拟量，在输入前应增加采样保持电路。 （2）、A、B、C：地址线； A为低位地址，C为高位地址，用于对模拟通道进行选择；,（3）、ALE：地址锁存允许信号； 在对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中； （4）、START：转换启动信号； START上跳沿时，所有内部寄存器清0；START下跳沿时，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平； （5）、D7D0：数据输出线； （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。OE=0，输出数据线呈高电阻；OE=1，输出转换得到的数据； （7）、CLK：时钟信号，通常

4、使用频率为500kHz的时钟信号； （8）、EOC：转换结束状态信号。 EOC=0，正在进行转换；EOC=1，转换结束。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）、VCC：+5 V电源； （10）、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+5 V（Vref (+) =+5 V，Vref(-) =0 V） 。,3、MCS-51单片机与ADC 0809接口,1）、8路模拟通道选择 假设没有用到的地址线为“1”，则8路通道IN0IN7的地址分别为FEF8HFEFFH。 2）、转换数据的传送 数据传送的关键问题是如何确认A/

5、D转换完成，因为只有确认数据转换完成后，才能进行传送。 （1）、定时传送方式 （2）、查询方式 （3）、中断方式,4、应用举例 设计一个8路模拟量输入的巡回检测系统，采样数据依次存放在片外RAM 0A0H0A7H单元中，ADC 0809的8路通道IN0IN7的地址分别为FEF8HFEFFH，其数据采样的初始化程序和中断服务程序如下： 初始化程序：MOV R0， #0A0H； MOV R2， #08H； SETB IT1； 边沿触发方式 SETB EA； SETB EX1； MOV DPTR，#0FEF8H； LOOP： MOVX DPTR，A; LCALL DELY1MS DJNZ R2， L

6、OOP,中断服务程序： MOVX A， DPTR；读A/D转换结果 MOVX R0， A ；存数 INC DPTR ；更新通道 INC R0 ；更新暂存单元 RETI ；返回,10.3 D/A转换器接口,10.3.1 D/A转换芯片 1、概述 D/A转换器输入的是数字量，经转换后输出的是模拟量。 D/A转换器按输出形式可分为： （1）、电压输出形式 输入：二进制数或BCD码数 输出：电压 （2）、电流输出形式 输入：二进制数或BCD码数 输出：电流,D/A转换器按其内部是否含有锁存器可分为： （1）、内部无数据锁存器的D/A转换器 （2）、内部有数据锁存器的D/A转换器 2、技术指标 D/A转

7、换器的技术性能指标： 绝对精度、相对精度、线性度、输出电压范围、温度系数、输入数字代码种类（二进制或BCD码）等。 （1）、分辩率 分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入数字量的位数有关。 如果数字量的位数为n，则D/A转换器的分辨率为2-n。这就意味着数/模转换器能对满刻度的2-n输入量作出反应。,使用时，应根据分辨率的需要来选定转换器的位数。DAC常可分为8位、10位、12位三种。 （2）、建立时间 建立时间是描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数字量变化到输出达到终值误差（1/2）LSB（最低有效位）时所需的时间。通常以建立时间来表示转换速度。,3、典型D/A转换器

8、芯片DAC 0832 DAC0832是一个8位D/A转换器。单电源供电，从+5 V+15 V均可正常工作。基准电压的范围为10 V；电流建立时间为1 s；CMOS工艺，低功耗20 mW。 DAC0832转换器芯片为20引脚，双列直插式（DIP）封装。,1）、各引脚信号说明如下： （1）、DI7DI0：转换数据输入； （2）、/CS：片选信号（输入），低电平有效； （3）、ILE：数据锁存允许信号（输入），高电平有效； （4）、/WR1：第1写信号（输入），低电平有效； （5）、/XFER：数据传送控制信号（输入），低电平有效； （6）、/WR2：第2写信号（输入），低电平有效； （7）、Iout1：电流输出1； （8）、Iout2：电流输出2； （9）、 Rfb：反馈电阻端； （10）、Vref：基准电压，其电压范围是-10 V+10 V； （11）、DGND：数字地； （12）、 AGND：模拟地。,2）、 DAC0832内部结构：,10.3.2 DAC0831单缓冲连接方式 1、单缓冲方式连接,2、单缓冲方式应用举例 例：产生锯齿波。,假定输入寄存器地址为7FFFH，