(完整word版)ADC0808功能及简介

1、11.2.4典型的集成ADC5片为了满足多种需要，目前国内外各半导体器件生产厂家设计并生产出了多种 多样的ADC5片。仅美国AD公司的ADCT品就有几十个系列、近百种型号之多。 从性能上讲，它们有的精度高、速度快，有的则价格低廉。从功能上讲，有的不 仅具有A/D转换的基本功能，还包括内部放大器和三态输出锁存器； 有的甚至还 包括多路开关、采样保持器等，已发展为一个单片的小型数据采集系统。尽管ADC5片的品种、型号很多，其内部功能强弱、转换速度快慢、转换精 度高低有很大差别，但从用户最关心的外特性看，无论哪种芯片，都必不可少地 要包括以下四种基本信号引脚端：模拟信号输入端(单极性或双极性)；数字

2、量输 出端(并行或串行)；转换启动信号输入端；转换结束信号输出端。除此之外，各 种不同型号的芯片可能还会有一些其他各不相同的控制信号端。选用ADC芯片时，除了必须考虑各种技术要求外，通常还需了解芯片以下两方面的特性。(1)数字输出的方式是否有可控三态输出。有可控三态输出的ADC芯片允许输出线与微机系统的数据总线直接相连，并在转换结束后利用读数信号RD选 通三态门，将转换结果送上总线。没有可控三态输出 (包括内部根本没有输出三 态门和虽有三态门、但外部不可控两种情况)的ADC5片则不允许数据输出线与 系统的数据总线直接相连，而必须通过 I/O接口与MPU&换信息。(2)启动转换的控制方式

3、是脉冲控制式还是电平控制式。对脉冲启动转换 的ADC5片，只要在其启动转换引脚上施加一个宽度符合芯片要求的脉冲信号， 就能启动转换并自动完成。一般能和 MPH已套使用白芯片，MPU勺I/O写脉冲都 能满足ADC5片对启动脉冲的要求。对电平启动转换的ADC5片，在转换过程中 启动信号必须保持规定的电平不变， 否则，如中途撤消规定的电平，就会停止转 换而可能得到错误的结果。为此，必须用D触发器或可编程并行I/O接口芯片的 某一位来锁存这个电平，或用单稳等电路来对启动信号进行定时变换。具有上述两种数字输出方式和两种启动转换控制方式的ADC5片都不少，在实际使用芯片时要特别注意看清芯片说明。下面介绍两

4、种常用芯片的性能和使用方 法。1. ADC 0808/0809ADC 0808和ADC 0809除精度略有差别外(前者精度为8位、后者精度为7 位)，其余各方面完全相同。它们都是CMOSS件，不仅包括一个8位的逐次逼近 型的ADC部分，而且还提供一个8通道的模拟多路开关和通道寻址逻辑， 因而有 理由把它作为简单的“数据采集系统”。利用它可直接输入8个单端的模拟信号 分时进行A/D转换，在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。1)主要技术指标和特性(1)分辨率：8位。1(2)总的不可调误差： ADC0808为± 2 LSB,ADC 0809为± 1LSR(3)转换时

5、间： 取决于芯片时钟频率，如 CLK=500kHZ寸，Tcon=128n s。(4)单一电源：+5V。(5)模拟输入电压范围： 单极性05V;双极性± 5V, ±10V(需外加一定 电路)。(6)具有可控三态输出缓存器。(7)启动转换控制为脉冲式(正脉冲)，上升沿使所有内部寄存器清零，下 降沿使A/D转换开始。(8)使用时不需进行零点和满刻度调节。2)内部结构和外部引脚ADC0808/0809的内部结构和外部弓唧分别如图 11.19和图11.20所示。内 部各部分的作用和工作原理在内部结构图中已一目了然， 在此就不再赘述，下面 仅对各引脚定义分述如下：数字输ALEA叫 AD

6、DC叫”印 线图11.19 ADC0808/0809内部结构框图(1) INoIN78路模拟输入，通过3根地址译码线AD® ADR AD淋 选通一路。(2) DDoA/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微 处理器数据线连接。8位排列顺序是D为最高位，D0为最低位。(3) AD® ADR ADD-模拟通道选择地址信号， ADD为低位，ADD为高 位。地址信号与选中通道对应关系如表 11.3所示。(4) Vr(+)、Vr(-)正、负参考电压输入端，用于提供片内 DACfe阻网络 的基准电压。在单极性/&入时，Vr(+)=5V, Vr(-)=OV ;双极性输

7、入时，%(+)、%(-) 分别接正、负极性的参考电压。IN、一28 *IN一IN, 一27261N2叫NININSTART HEOC*CLOCK一Vcc"(+)一GND -10II121314ADC25240808/08092322212019IS171615<ADD.AaddbADDC-*ALE> D式MSE),%* DQSB)一 V*)图11.20 ADC0808/0809外部引脚图表11.3地址信号与选中通道的关系地 址选中通道ADDADDADD000INo001INi010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7(5) ALE地址锁存允许

8、信号，高电平有效。当此信号有效时， A B、C 三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。在使用时，该信号常和START 信号连在一起，以便同时锁存通道地址和启动 A/D转换。(6) STARA/D转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿 使逐次逼近寄存器清零，下降沿开始A/D转换。如正在进行转换时又接到新的启 动脉冲，则原来的转换进程被中止，重新从头开始转换。(7) EOC-转换结束信号，高电平有效。该信号在A/D转换过程中为低电 平，其余时间为高电平。该信号可作为被 CPUfi询的状态信号，也可作为对 CPU 的中断请求信号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC&

9、;可作为启动信号反馈接到STAR/，但在刚加电时需由外电路第一次启动。(8) OE-输出允许信号，高电平有效。当微处理器送出该信号时， ADC0808/0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。在中断 工作方式下，该信号往往是 CPUK出的中断请求响应信号。3)工作时序与使用说明ADC 0808/0809的工作时序如图11.21所示。当通道选才?地址有效时， ALE信号一出现，地址便马上被锁存，这时转换启动信号紧随 ALE之后（或与ALE同 时）出现。START勺上升沿将逐次逼近寄存器 SARM位，在该上升沿之后的2s加8个时钟周期内（不定），EOC言号将变低电平，以指示转换操

10、作正在进行中，直到转换完成后EOCM变高电平。微处理器收到变为高电平的EOC1号后，便立 即送出OE信号，打开三态门，读取转换结果。（CPU） WR V X复位SAR，启动转换START/ALEADDI地址锁存(A,B©EOC0八转换结束OF高阻数据输出数据有效200ns图 11.21 ADC 0808/0809 工作时序模拟输入通道的选择可以相对于转换开始操作独立地进行（当然，不能在转 换过程中进行），然而通常是把通道选择和启动转换结合起来完成（因为ADC0808/0809勺时间特性允许这样做）。这样可以用一条写指令既选择模拟通道 又启动转换。在与微机接口时，输入通道的选择可有两种

11、方法， 一种是通过地址 总线选择，一种是通过数据总线选择。如用EOC言号去产生中断请求，要特别注意EOC勺变低相对于启动信号有2s+8 个时钟周期的延迟，要设法使它不致产生虚假的中断请求。为此，最好利用EOC上升沿产生中断请求，而不是靠高电平产生中断请求。ADC0808与ADC 0809区另代7.3 A/D转换器 ADC0809t MCS-51单片机的接口 设计ADC0808/0809八位逐次逼近式A/D转换器是一种单片CMO器件，包括8位 的模/数转换器,8通道多路转换器和与微处理器兼容的控制逻辑.8通道多路转 换器能直接连通8个单端模拟信号中一任何一个.一,ADC0808/0809的内部结

12、构 及引脚功能1,ADC0809转换器内部结构2,ADC080|脚功能分辨率为8位.最大 不可调误差ADC0808J、于± 1/2LSB,ADC0809、于± 1LSB单一+5V供电，模拟输入 范围为05V.具有锁存三态输出，输出与TTL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的时钟频率.时钟频率范围：101280KHz当CLK=500KHZ寸，转换速度为128卜s.IN0IN7:8 路输入通道的模拟量输入端口 . 2-12-8:8位数字量输出端口 . START,ALE:START启动控制输入端口，ALE为地 址锁存控制信号端口 .这两个信号端可连

13、接在一起，当通过软件输入一个正脉冲， 便立即启动模/数转换.EOC,OE:EOC转换结束信号脉冲输出端口 ，OE为输出允 许控制端口，这两个信号亦可连结在一起表示模/数转换结束.OE端的电平由低 变高，打开三态输出锁存器，将转换结果的数字量输出到数据总线 上.REF(+),REF(-),VCC,GND,REF(+)和REF(-)为参考电压输入端，VCC为主电源 输入端,GND为接地端.一般REF(+)与VCC连接在一起，REF(-)与GND1接在一 起.CLK:时钟输入端.3,8路模拟开关的三位地址选通编码表 ADDA,B,C8各模拟开 关的三位地址选通输入端，以选择对应的输入通道.地址码对应

14、的输入通道 CBA000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6INL ,ADC0808/0809 与 8031单片机的接口设计 ADC0808/0809与8031单片机的硬件接口有三种方式， 查询方式，中断方式和等待延时方式.究竟采用何种方式，应视具体情况，按总体 要求而选择.1.延时方式 ADC0809编程模式在软件编写时，应令 p2.7=A15=0;A0,A1,A2给出被选择的模拟通道的地址；执行一条输出指令，启动 A/D转换；执行一条输入指令，读取A/D转换结果.通道地址：7FF8H7FFFHF面的 程序是采用延时的方法，分别对8路模拟信号轮

15、流采样一次，并依次把结果转存 到数据存储区的采样转换程序.START: MOVR1, #50H;置数据区首地址 MOVDPTR, #7FF8H ;P2.7=0 且指向通道 0 MOV R7, #08H ;置通道数 NEXT: MOVX DPTR,A ; 启动 A/D 转换 MOV R6, #0AH 软件延时 DLAY: NOPNOPNOPDJNZ R6, DLAYMOVX A, DPTRS取转换结果 MOR1, 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, NEXT ;8个通道全采样完了吗 2. 中断方式 将ADC0808/0809f乍为一个外部扩展的

16、并行I/O 口 ,直接由8031的P2.0和脉冲进 行启动.通道地址为FEF8+ FEFFHffl中断方式读取转换结果的数字量，模拟量输 入通路选择端 A,B,C分别与8031的P0.0,P0.1,P0.2(经74LS373)相连,CLK由8031的ALE提供.INTADC:SETBT1 ;选择为边沿触发方式 SETBEA;开中断SETB EX1 ;MOV DPTR, #0FEF8H 通道地址送 DPTRMOVX DPTR,A动 A/D 转换 PINT1:MOV DPTR, #0FEF8H 通道地址送 DPTRMOVX A, DPTR我从 IN0 输入的转换结果存入 MOV50H, A ;50

17、H单元MOVXDPTR,A启动A/D转换RETI ; 中断返回三，接口电路设计中的几点注意事项 1.关于ADC0808/0809最高工作时 钟频率的说明由于ADC0808/0809芯片内无时钟，所以必须靠外部提供时钟；外部 时钟的频率范围为10KHz1280KHZS前面的ADC0808/0809!过中断方式与8031 单片机接口的电路中，8031单片机的主频接为6MHZ,ALE§供ADC0808/0809勺时 钟频率为1MHZ(1000KHZ)实际应用系统使用证明，ADC0808/0809能够正常可靠 地工作.但在用户进行ADC0808/080的用设计时，推荐选用640KH姓右的时钟

18、频 率.2,ADC0816/17 与 ADC0809勺主要区另ADC0816/0817与 ADC0808/080阱目比， 除模拟量输入通道数增至16路，封装为40引脚外，其原理，性能结构基本相同.ADC0816和ADC0817勺主要区别是：ADC0816的最大不可调误差为± 1/2LSB, 精度高，价格也高;ADC0817的最大不可调误差为士 1LSB,价格低.习题七 试设 计一数据采集系统2002.10使用单位：山东省气象局在东营市孤岛气象观察站 设计单位：山东大学物理与微电子学院 2000级设计方案：自行确定提 示：对 于非模拟物理量，可以用下图示意即可非电物理量传感器 A/D转

19、换器§ 7.3 A/D转换器ADC0809f MCS-51单片机的接口设计ADC0808/0809八位逐次逼近式A/D转换器是一种单片CMOS件,包才5 8位的模/数转换器,8通道多路转换器和与微处理器兼容的控制逻辑.8通道多路转换器能直接连通8个单端模拟信号中一任何一个.一 ,ADC0808/0809的内部结构及引脚功能1,ADC0809转换器内部结构2,ADC0809引脚功能分辨率为8位.最大不可调误差ADC080卧于± 1/2LSB,ADC080孙于 ± 1LSB单一 +5V供电，模拟输入范围为05V.具有锁存三态输出，输出与TTL兼容.功耗为15mw.不必

20、进行零点和满度调整.转换速度取决于芯片的时钟频率.时钟频率范围：101280KHz当 CLK=500KHZf,转换速度为128 pS.IN0IN7:8路输入通道的模拟量输入端口 .2-12-8:8位数字量输出端口 .START,ALE:START启动控制输入端口，ALE为地址锁存控制信号端口 .这两个信 号端可连接在一起，当通过软件输入一个正脉冲，便立即启动模/数4换.EOC,OE:EOCJ转换结束信号脉冲输出端口 ，OE为输出允许控制端口，这两个信号 亦可连结在一起表示模/数转换结束QE端的电平由低变高，打开三态输出锁存 器,将转换结果的数字量输出到数据总线上.REF(+),REF(-),V

21、CC,GND,REF(+)和REF(-)为参考电压输入端，VCC为主电源输入 端,GND为接地端.一般REF(+)与VCC1接在一起，REF(-)与GND1接在一起. CLK:时钟输入端.3,8路模拟开关的三位地址选通编码表ADDA,B,C8路模拟开关的三位地址选通输入端，以选择对应的输入通道. 地址码对应的输入通道G B、 A 0、 0、 0、 0、 1、 1、 1、 1、 0、 0、 1、 1、 0、 0、 1、 1、 0、 1、 0、 1、 0、1、0、1、IN0、IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7二,ADC0808/0809与8031单片机的接口设计ADC0808/

22、0809W 8031单片机的硬件接口有三种方式,查询方式，中断方式和等待 延时方式.究竟采用何种方式，应视具体情况，按总体要求而选择.1 .延时方式ADC0809a程模式在软件编写时，应令p2.7=A15=0;A0,A1,A2给出被选择的模拟通道的地址；执行一条输出指令，启动A/D转换；执行一条输入指令，读取A/D转换结果.通道地址：7FF8H7FFFH下面的程序是采用延时的方法，分别对8路模拟信号轮流采样一次，并依次把结 果转存到数据存储区的采样转换程序.START:MOV R1, #50H ;置数据区首地址MOV DPTR, #7FF8H ;P2.7=0且指向通道 0MOV R7, #08

23、H ;置通道数NEXT: MOVX DPTR,Ag动 A/D 转换MOV R6, #0AH ;软件延时DLAY: NOPNOPNOPDJNZ R6, DLAYMOVX A, DPTRS取转换结果MOV R1, A ;存储数据INC DPTR甘旨向下一个通道INC R1 ;修改数据区指针DJNZ R7, NEXT ;8个通道全采样完了吗2 .中断方式将ADC0808/0809乍为一个外部扩展的并行I/O 口 ,直接由8031的P2.0和脉冲进行启动.通道地址为FEF8+ FEFFH用中断方式读取转换结果的数字量，模拟量输入通路选择端A,B,C分别与8031的 P0.0,P0.1,P0.2(经 7

24、4LS373)相连,CLK由8031的ALE提供.INTADC:SETB IT1 ;选择为边沿触发方式SETB EA ;开中断SETB EX1 ;MOV DPTR, #0FEF8H通道地址送 DPTRMOVX DPTR,AB动 A/D 转换PINT1:MOV DPTR, #0FEF8H ;通道地址送 DPTRMOVX A, DPTRt取从IN0输入的转换结果存入MOV 50H, A ;50H 单元MOVX DPTR,AB动 A/D 转换RETI ;中断返回三，接口电路设计中的几点注意事项1.关于ADC0808/0809t高工作时钟频率的说明由于ADC0808/0809芯片内无时钟，所以必须靠外

25、部提供时钟；外部时钟的频率范围为10KHz1280KHZS前面的ADC0808/08091过中断方式与 8031单片机接口的电路中,8031单片机的主频接为6MHZ,ALE1供ADC0808/0809 的时钟频率为1MHZ(1000KHZ);实际应用系统使用证明 ,ADC0808/0809能够正常可靠地工作.但在用户进行ADC0808/0809用设计时，推荐选用640KHZ&右的时钟频率.2,ADC0816/17与 ADC0809勺牛要区别ADC0816/081% ADC0808/0809ffi比，除模拟量输入通道数增至 16路,封装为40 引脚外，其原理，性能结构基本相同.ADC081制 ADC0817勺牛要区别是:ADC081幽最大不可调误差为± 1/2LSB,精度高，价格也高；ADC0817勺