DAC和ADC接口技术

1、1 7.3.1 模拟接口概述模拟接口概述 7.3.2 DAC及其接口及其接口 7.3.3 ADC及其接口及其接口 7.3 A/D7.3 A/D、D/AD/A转换接口技术转换接口技术2 单片机的外部设备不一定都是数字式的，也经常会和模拟单片机的外部设备不一定都是数字式的，也经常会和模拟式的设备连接。式的设备连接。 例如单片机来控制温度、压力时，温度和压力都是连续例如单片机来控制温度、压力时，温度和压力都是连续变化的，都是模拟量，在单片机与外部环境通信的时候，就变化的，都是模拟量，在单片机与外部环境通信的时候，就需要有一种转换器来把模拟信号变为数字信号，以便能够输需要有一种转换器来把模拟信号变为数

2、字信号，以便能够输送给单片机进行处理。而单片机送出的控制信号，也必须经送给单片机进行处理。而单片机送出的控制信号，也必须经过变换器变成模拟信号，才能为控制电路所接受。这种变换过变换器变成模拟信号，才能为控制电路所接受。这种变换器就称为数模器就称为数模(D/A)转换器和模数转换器和模数(A/D)转换器。转换器。 CPU与模拟外设之间的接口电路称为模拟接口。与模拟外设之间的接口电路称为模拟接口。 在这一节里将介绍单片机与在这一节里将介绍单片机与 A/D及及D/A转换器接口，以及有转换器接口，以及有关的应用。关的应用。 7.3.1 7.3.1 模拟接口概述模拟接口概述3一、一、DAC介绍介绍1DAC

3、结构：结构：DAC芯片上集成有芯片上集成有D/A转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2DAC的参数：描述的参数：描述DA转换器性能的参数很多，主要有以下几个：转换器性能的参数很多，主要有以下几个：(1) 分辨率分辨率(Resolution) (2) 偏移误差偏移误差(OffsetError) (3) 线性度线性度(Linearity) (4) 精度精度(Accuracy) (5) 转换速度转换速度(ConvemionRate) (6) 温度灵敏度温度灵敏度(TemperatureSensitivity) 7.3.2 DAC7.3.2 DAC及其接口及其接口DAC0832 集成化的集成化的D

4、/A转换器有两类不同的芯转换器有两类不同的芯片：一类是不便和微处理器微计算机片：一类是不便和微处理器微计算机接口的，这类芯片只有数字输入、模拟接口的，这类芯片只有数字输入、模拟输出等端子，不带使能端及其他控制输出等端子，不带使能端及其他控制端。端。 另一类另一类D/A芯片是为微机系统设计的，芯片是为微机系统设计的，因 而 带 有 使 能 端 等 控 制 输 入 ， 以 便因 而 带 有 使 能 端 等 控 制 输 入 ， 以 便和微机接口。和微机接口。 能与微机接口的能与微机接口的D/A芯片也有许多种，芯片也有许多种，其中有的是不带数据锁存器的，这类其中有的是不带数据锁存器的，这类D/A转器与

5、微机连接时不够方便。也有的是转器与微机连接时不够方便。也有的是带有数据锁存器的，目前应用较广泛，带有数据锁存器的，目前应用较广泛，下 面 通 过下 面 通 过 典 型 芯 片 来 介 绍 单 片 机典 型 芯 片 来 介 绍 单 片 机与这类与这类DA转换器的接口。转换器的接口。4一、一、DAC介绍介绍1DAC结构：结构：DAC芯片上集成有芯片上集成有D/A转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2DAC的参数：描述的参数：描述DA转换器性能的参数很多，主要有以下几个：转换器性能的参数很多，主要有以下几个：(1) 分辨率分辨率(Resolution) (2) 偏移误差偏移误差(OffsetEr

6、ror) (3) 线性度线性度(Linearity) (4) 精度精度(Accuracy) (5) 转换速度转换速度(ConvemionRate) (6) 温度灵敏度温度灵敏度(TemperatureSensitivity) 分辨率反映了数字量在最低位上变化分辨率反映了数字量在最低位上变化1位位时输出模拟量的最小变化。时输出模拟量的最小变化。 一般用相对值表示。对于一般用相对值表示。对于8位位D/A转换器转换器来说，分辨率为最大输出幅度的来说，分辨率为最大输出幅度的0.39，即为，即为1/256。而对于。而对于10位位D/A转换器来说，分辨率转换器来说，分辨率可以提高到可以提高到0.1，即，即

7、1/1024。 7.3.2 DAC7.3.2 DAC及其接口及其接口5一、一、DAC介绍介绍1DAC结构：结构：DAC芯片上集成有芯片上集成有D/A转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2DAC的参数：描述的参数：描述DA转换器性能的参数很多，主要有以下几个：转换器性能的参数很多，主要有以下几个：(1) 分辨率分辨率(Resolution) (2) 偏移误差偏移误差(OffsetError) (3) 线性度线性度(Linearity) (4) 精度精度(Accuracy) (5) 转换速度转换速度(ConvemionRate) (6) 温度灵敏度温度灵敏度(TemperatureSensit

8、ivity) 偏移误差是指输人数字量为偏移误差是指输人数字量为0时，输出模拟时，输出模拟量对量对0的偏移值。这种误差一般可在的偏移值。这种误差一般可在D/A转换器转换器外部用电位器调节到最小。外部用电位器调节到最小。7.3.2 DAC7.3.2 DAC及其接口及其接口6一、一、DAC介绍介绍1DAC结构：结构：DAC芯片上集成有芯片上集成有D/A转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2DAC的参数：描述的参数：描述DA转换器性能的参数很多，主要有以下几个：转换器性能的参数很多，主要有以下几个：(1) 分辨率分辨率(Resolution) (2) 偏移误差偏移误差(OffsetError) (

9、3) 线性度线性度(Linearity) (4) 精度精度(Accuracy) (5) 转换速度转换速度(ConvemionRate) (6) 温度灵敏度温度灵敏度(TemperatureSensitivity) 线性度是指线性度是指D/A转换器的实际转移特性与转换器的实际转移特性与理想直线之间的最大误差，或最大偏移。一般理想直线之间的最大误差，或最大偏移。一般情况下，偏差值应小于土言情况下，偏差值应小于土言LSB。这里。这里LSB是是指最低一位数字量变化所带来的幅度变化。指最低一位数字量变化所带来的幅度变化。7.3.2 DAC7.3.2 DAC及其接口及其接口7一、一、DAC介绍介绍1DAC

10、结构：结构：DAC芯片上集成有芯片上集成有D/A转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2DAC的参数：描述的参数：描述DA转换器性能的参数很多，主要有以下几个：转换器性能的参数很多，主要有以下几个：(1) 分辨率分辨率(Resolution) (2) 偏移误差偏移误差(OffsetError) (3) 线性度线性度(Linearity) (4) 精度精度(Accuracy) (5) 转换速度转换速度(ConvemionRate) (6) 温度灵敏度温度灵敏度(TemperatureSensitivity) 精度为实际模拟输出与理想模拟输出之间精度为实际模拟输出与理想模拟输出之间的最大偏差。除

11、了线性度不好会影响精度之外，的最大偏差。除了线性度不好会影响精度之外，参考电源的波动等因素都会影响精度。可以理参考电源的波动等因素都会影响精度。可以理解为线性度是在一定测试条件下得到的解为线性度是在一定测试条件下得到的D/A转换转换器的误差，而精度是指在实际工作时的器的误差，而精度是指在实际工作时的DA转转换器的误差，一般质量的换器的误差，一般质量的D/A转换器的精度为满转换器的精度为满量程的量程的0.21LSB。7.3.2 DAC7.3.2 DAC及其接口及其接口8一、一、DAC介绍介绍1DAC结构：结构：DAC芯片上集成有芯片上集成有D/A转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2DAC的

12、参数：描述的参数：描述DA转换器性能的参数很多，主要有以下几个：转换器性能的参数很多，主要有以下几个：(1) 分辨率分辨率(Resolution) (2) 偏移误差偏移误差(OffsetError) (3) 线性度线性度(Linearity) (4) 精度精度(Accuracy) (5) 转换速度转换速度(ConvemionRate) (6) 温度灵敏度温度灵敏度(TemperatureSensitivity) 转换速度即每秒钟可以转换的次数，其倒转换速度即每秒钟可以转换的次数，其倒数为转换时间。数为转换时间。7.3.2 DAC7.3.2 DAC及其接口及其接口9一、一、DAC介绍介绍1DAC

13、结构：结构：DAC芯片上集成有芯片上集成有D/A转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2DAC的参数：描述的参数：描述DA转换器性能的参数很多，主要有以下几个：转换器性能的参数很多，主要有以下几个：(1) 分辨率分辨率(Resolution) (2) 偏移误差偏移误差(OffsetError) (3) 线性度线性度(Linearity) (4) 精度精度(Accuracy) (5) 转换速度转换速度(ConvemionRate) (6) 温度灵敏度温度灵敏度(TemperatureSensitivity) 温度灵敏度是指输入不变的情况下，输出温度灵敏度是指输入不变的情况下，输出模拟信号随温度

14、的变化。模拟信号随温度的变化。7.3.2 DAC7.3.2 DAC及其接口及其接口10DAC 0832的结构的结构DAC 0832的引脚的引脚DAC 0832的接口的接口DAC 0832的应用的应用二、典型二、典型DACDAC芯片及其接口芯片及其接口118位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILEVREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2 8位输入寄存器由位输入寄存器由8个个D锁存器组成，用锁存器组成，用来作为输入数据的缓来作为输入数据的缓冲寄存器。冲寄存器。 它的它的8个数据输入个数据输入可以直接和微机的数可以直接和微机的数据总

15、线相连。据总线相连。LE1为为其控制输入，其控制输入，LE1=1时，时，D触发器接收信触发器接收信号，号，IE1=0时，为锁存时，为锁存状态。状态。 8位位DAC寄存器它也由寄存器它也由8个个D锁存锁存器组成。器组成。8位输人数据只有经过位输人数据只有经过DAC寄存器才能送到寄存器才能送到DA转换器去转换。转换器去转换。 它的控制端为它的控制端为LE2，当，当LE2=1时，时，输出跟随输入，而当输出跟随输入，而当LE2=0时为锁存时为锁存状态。状态。DAC寄存器的输出直接送到寄存器的输出直接送到8位位DA转换器进行数模转换。转换器进行数模转换。 LE1=1的条件：的条件： ILE=1， =0，

16、 =0 LE2=1的条件：的条件： =0， =0Rfb1、DAC0832的结构的结构12DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 8位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2D

17、I3DI4DI5DI6DI7+VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2RfbDAC083212345678910CSVCCILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7Iout2Iout1WR1AGNDDI3DI2DI1DI0VrefRfbDGND111213141516171819202、DAC0832的引脚的引脚ILE138位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典

18、型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 它的输出是与数它的输出是与数字量成比例的电流，字量成比例的电流，Vref为参考电压输入，为参考电压输入，Rfb为运算放大器的为运算放大器的反馈电阻，引脚反馈电阻，引脚Rfb则是这个反馈电阻则是这个反馈电阻瑞，接到运算放大瑞，接到运算放大器的输器的输出端。出端。 Rfb2、DA

19、C0832的引脚的引脚ILE148位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在

20、一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 DAC0832有两个电有两个电流输出端：流输出端：Iout1为为DAC电流输出电流输出1，当，当DAC寄存器中为全寄存器中为全1时，输出电流最大，时，输出电流最大，当当DAC寄存器中为寄存器中为全全0时，输出电流为时，输出电流为0。Iout2为为DAC电流输电流输出出2，Iout2为一常数为一常数与与 I o u t 1 之 差 ， 即之 差 ， 即Iout1+Iout2=常数常数在实际使用时，总是在实际使用时，总是将电流转为电压来使将电流转为电压来使用 ， 即 将用 ， 即 将 I o u t 1 和和Iout2加到一个运算加到一个运算放大

21、器的输入。放大器的输入。RfbIout2Iout1Rfb电 平 输 出2、DAC0832的引脚的引脚158位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考

22、电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 DI0DI7是数字量是数字量输入信号线。可以直输入信号线。可以直接和微机的数据总线接和微机的数据总线相连。相连。Rfb2、DAC0832的引脚的引脚168位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时

23、用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 ILE：输入锁存允许信：输入锁存允许信号，高电平有效。只有号，高电平有效。只有当当ILE=1时，输人数字时，输人数字量才可能进入量才可能进入8位输入位输入寄存器。寄存器。 Rfb2、DAC0832的引脚的引脚178位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI

24、7+ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 CS：片选输入，低：片选输入，低电平有效。只有当电平有效。只有当WR1C

25、S=0时，这片时，这片0832才被选中工作。才被选中工作。Rfb2、DAC0832的引脚的引脚188位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参

26、考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 WR1：写信号：写信号1，低，低电平有效，控制输入电平有效，控制输入寄存器的写入。寄存器的写入。 Rfb2、DAC0832的引脚的引脚198位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。

27、 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 XFER：传送控制信号，：传送控制信号，低电子有效。控制数据低电子有效。控制数据从 输 入 寄 存 器 到从 输 入 寄 存 器 到DAC寄存器的传送。寄存器的传送。 Rfb2、DAC0832的引脚的引脚208位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILECSWR1XF

28、ERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832是是CMOS工艺，双列直插式工艺，双列直插式20引脚。引脚。 VCC电源可以在电源可以在5-15V内变化。典型使用内变化。典型使用时用时用15V电源。电源。 AGND为模拟量地线，为模拟量地线，DGND为数字量地为数字量地线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。线，使用时，这两个接地端应始终连在一起。 参考电压参考电压VREF接外部的标准电源，接外部的标准电源，VREF一般可在一般可在+10V到到10V范围内选用。范围内选用。 WR2：写信号：写信号2，低，低电平有效，控制电平有效，控制DAC寄存器的写人。寄存器的写人。

29、Rfb2、DAC0832的引脚的引脚218位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7+ILECSWR1XFERWR2VREFIOUT1IOUT2DGNDLE1LE2DAC0832转换器可以有三种工作方法，即转换器可以有三种工作方法，即直通方式直通方式、单缓冲方式单缓冲方式和和双缓冲方式双缓冲方式。（1）直通方式：）直通方式：这时两个这时两个8位数据寄存器都处于数据接收状态，即位数据寄存器都处于数据接收状态，即LEI和和IE2都为都为1。输人。输人数据直接送到内部数据直接送到内部DA转换器去转换。转换器去转换。（2）单缓冲方式：）单缓冲方式：这时

30、两个这时两个8位数据寄存器中有一个处于直通方式位数据寄存器中有一个处于直通方式(数据接收状态数据接收状态)，而另，而另一个则受微机送来的控制信号控制。在单缓冲工作方式时，一个则受微机送来的控制信号控制。在单缓冲工作方式时，0832中两个数据寄存器有一中两个数据寄存器有一个处于直通方式，一般都是将个处于直通方式，一般都是将8位位DAC寄存器置于直通方式。寄存器置于直通方式。（3）双缓冲方式：）双缓冲方式：这时两个这时两个8位数据寄存器都不处于直通方式，单片机或其他微机必须位数据寄存器都不处于直通方式，单片机或其他微机必须送两次写信号才能完成一次送两次写信号才能完成一次DA转换。转换。Rfb3、D

31、AC0832的接口的接口22直通方式：这时两个直通方式：这时两个8位数据寄存器都处于数据接收状态，即位数据寄存器都处于数据接收状态，即LEI和和IE2都为都为1。因此，因此，IEL =1，而，而CS、WRl、WR2和和XFER为为0。输人数据直接送到内部。输人数据直接送到内部DA转转换器去转换。这种方式可用于一些不带微机的控制系统中。换器去转换。这种方式可用于一些不带微机的控制系统中。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Feb-1999Sheet of File:C:My Documents考 试 题 图 .ddbDrawn

32、By:EA/VP31X119X218RESET9INT012INT113T014T115P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728RD17WR16PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051Vcc20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR

33、12Xfer17DAC0832VccGND （1）直通方式）直通方式23单缓冲方式：这时两个单缓冲方式：这时两个8位数据寄存器中有一个处于直通方式位数据寄存器中有一个处于直通方式(数据接收状态数据接收状态)，而另一个则受微机送来的控制信号控制。在单缓冲工作方式时，而另一个则受微机送来的控制信号控制。在单缓冲工作方式时，0832中两个数据中两个数据寄存器有一个处于直通方式，一般都是将寄存器有一个处于直通方式，一般都是将8位位DAC寄存器置于直通方式。为此，寄存器置于直通方式。为此，应将应将WR2和和XFER固定接零。而输入寄存器是工作于锁存器状态，它对于固定接零。而输入寄存器是工作于锁存器状态，

34、它对于8051单单片机来说，相当于一个外部片机来说，相当于一个外部RAM单元。单元。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Feb-1999Sheet of File:C:My Documents考 试 题 图 .ddbDrawn By:GND EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P24

35、25P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174HC373Vcc20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17U?DAC0832vcc（2）单缓冲方式）单缓冲方式24双缓冲方式：这时两个双缓冲方式：这时两个8位数据寄存器都不处于直通方式，单片机或其他微机必位数据寄存器都不处于直通方式，单片机或其

36、他微机必须送两次写信号才能完成一次须送两次写信号才能完成一次DA转换。若采用双缓冲方式，则转换。若采用双缓冲方式，则DAC0832应被应被看作是外部看作是外部RAM的两个单元而不是一个单元。的两个单元而不是一个单元。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Mar-2012Sheet of File:F:工作精品课单片机教案.ddbDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P

37、0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108PC51D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174LS373P00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07AB0AB1AB2AB3AB4AB5AB6AB7AB8AB9AB10AB11AB12AB13AB14AB15AGND3Vcc20Iout111lsbDI07Iout212

38、DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17DAC0832P00P01P02P03P04P05P06P07+5V（3）双缓冲方式）双缓冲方式25 数模转换器可以应用在许多场合，这里介绍用数模转换器可以应用在许多场合，这里介绍用DA转换器来产转换器来产生各种波形。生各种波形。锯齿波的产生锯齿波的产生三角波的产生三角波的产生 梯形波的产生梯形波的产生 4、DAC0832的应用的应用26 锯齿波分为正向锯齿波和负向锯齿波。其中正向锯齿波应用广泛。在许多控锯齿波分为正向锯齿波和负向锯齿波。其中正向锯齿波应用广泛。

39、在许多控制应用中，要求有一个线性增长的电压（正向锯齿）来控制检测过程，移动记录制应用中，要求有一个线性增长的电压（正向锯齿）来控制检测过程，移动记录笔或移动电子束等。正向锯齿波形如图所示：笔或移动电子束等。正向锯齿波形如图所示： 产生正向锯齿波的方法：通过在产生正向锯齿波的方法：通过在DAC0832的输出端接的输出端接运算放大器，由运算放大器产生锯齿波来实现。运算放大器，由运算放大器产生锯齿波来实现。 DAC0832的输入寄存器的地址为的输入寄存器的地址为7FFFH （1）锯齿波的产生）锯齿波的产生CSDI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7P0.7P0.0WR1WR2VCCILEVr

40、efXFER10 k10 k10 k10 V10 VRfbIout1Iout2DAC08325 VWR地址译码输出 MOV DPTR，#7FFFH MOV A，#00H WW: MOVX DPTR，A INC A NOP NOP NOP AJMP WW27 1、以下程序将产生何种波形？、以下程序将产生何种波形？CSDI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7P0.7P0.0WR1WR2VCCILEVrefXFER10 k10 k10 k10 V10 VRfbIout1Iout2DAC08325 VWR地址译码输出 MOV DPTR，#7FFFH MOV A，#00H WW: MOVX DP

41、TR，A DEC A NOP NOP NOP AJMP WW 2、编程产生如下锯齿波、编程产生如下锯齿波4V1V MOV DPTR，#7FFFHWW1：MOV A，#33H WW: MOVX DPTR，A INC A LCALL D1ms CJNE A，#0CDH，WW AJMP WW1D1ms： MOV R7，#250 DJNZ R7， RET28123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Feb-1999Sheet of File:C:My Documents考 试 题 图 .ddbDrawn By:EA/VP31X119X218

42、RESET9INT012INT113T014T115P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728RD17WR16PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051Vcc20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17DAC0832Vcc

43、GND 三角波是由两段直线组成的，先送出一个线性增长的波形，达到最大值时，三角波是由两段直线组成的，先送出一个线性增长的波形，达到最大值时，再进出一个线性减少的波形，两者结合，就成为三角波。然后使之不断地重复，再进出一个线性减少的波形，两者结合，就成为三角波。然后使之不断地重复，就能得到一个连续的波形。就能得到一个连续的波形。 实际上这里所说的线性波形仍是一些台阶很小的阶梯波形。为了更逼近线性实际上这里所说的线性波形仍是一些台阶很小的阶梯波形。为了更逼近线性增长，应使台阶的幅度尽可能小增长，应使台阶的幅度尽可能小(1位位LSB)，并且整个波形中台阶的高度和宽度应，并且整个波形中台阶的高度和宽度

44、应保持不变。为此，要特别注意转折处的处理，避免出现台阶的宽度变宽或其他影保持不变。为此，要特别注意转折处的处理，避免出现台阶的宽度变宽或其他影响波形线性的现象出现。响波形线性的现象出现。（2）三角波的产生）三角波的产生 START：CLR A UP： MOV P1，A INC A JNZ UP MOV A，#254 DOWN：MOV P1，A DEC A JNZ DOWN SJMP UP29 梯形波有多种形式，波形如图所示：梯形波有多种形式，波形如图所示： 实现方法与锯齿波和三角波相似。实现方法与锯齿波和三角波相似。（3）梯形波的产生）梯形波的产生 30一、一、ADCADC介绍：介绍：1、AD

45、C结构：结构：ADC芯片上集成有芯片上集成有A/D转换电路和辅助电路。转换电路和辅助电路。2、ADC的参数的参数：描述：描述DA转换器性能的参数很多。在选用转换器性能的参数很多。在选用AD转换器时，转换器时，主要关心的指标是分辨率、转换速度以及输入电压的范围。分辨率主要主要关心的指标是分辨率、转换速度以及输入电压的范围。分辨率主要由位数来决定。转换时间的差别很大，可以在由位数来决定。转换时间的差别很大，可以在100微秒到几个微秒之间微秒到几个微秒之间选择。位数增加，转换速率提高，选择。位数增加，转换速率提高，AD转换器的价格也急剧上升。故转换器的价格也急剧上升。故应从实际需要出发、慎重选择。应

46、从实际需要出发、慎重选择。3、ADC芯片的引脚芯片的引脚7.3.3 ADC7.3.3 ADC及其接口及其接口模拟量输入信号模拟量输入信号转换启动信号转换启动信号转换结束信号转换结束信号数字量输出信号数字量输出信号ADC芯片芯片311、ADC0809的结构的结构2、ADC0809的引脚的引脚3、ADC0809的接口的接口4、ADC0809的应用的应用二、典型二、典型ADC芯片及其接口芯片及其接口321、ADC0809的结构的结构 ADC0809是一种是一种8路模拟输入路模拟输入8路数字输出的逐次比较型路数字输出的逐次比较型A/D转换器。目转换器。目前在前在8位单片机系统中有着广泛的使用。位单片机

47、系统中有着广泛的使用。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-CLOCK33123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:19-Jun-2004Sheet of File:F:工作精品课单片机教案.ddbDrawn By:IN-026msb2-1212-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615IN-312-714lsb2-817

48、IN-42EOC7IN-53ADD-A25IN-64ADD-B24ADD-C23IN-75ALE22ref(-)16ENABLE9START6ref(+)12CLOCK10ADC08092、ADC0809的引脚的引脚地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。CLOCK342、ADC0809的引脚的引脚ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直

49、插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-IN7IN0：模拟量输入通道。：模拟量输入通道。ADC0809对输入模拟量的要对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范围求主要有：信号单极性，电压范围05 V，若信号过小还，若信号过小还需进行放大。另外，在需进行放大。另外，在A/D转换过程中，模拟量输入的值转换过程中，模拟量输入的值不应变化太快，因此，对变化速度快的模拟量，在输入前不

50、应变化太快，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。应增加采样保持电路。CLOCK35ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-ADDA、ADDB、ADDC：地址线。：地址线。ADDA为低位地址，为低位地址，ADDC为高位地址，用于对模拟通道进行选择。为高位地址，用于对模拟通道进行选择。 地址状态与通道相对应的关系表地址状态

51、与通道相对应的关系表CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚36 地址状态与通道相对应的关系表地址状态与通道相对应的关系表A D D C A D D B A D D A 选择的通道选择的通道0000 0 10 1 00 1 11 0 01 0 1 1 1 0 1 1 1 IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7通道选择表37ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOES

52、TARTEOCVref+Vref-ALE：地址锁存允许信号。在对应ALE上跳沿，ADDA、ADDB、ASSC地址状态送入地址锁存器中。CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚38ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-START：转换启动信号。：转换启动信号。START上跳沿时，所有内上跳沿时，所有内部寄存器清部寄存器清0；START下跳

53、沿时，开始进行下跳沿时，开始进行A/D转换；转换；在在A/D转换期间，转换期间，START应保持低电平。应保持低电平。CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚39ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-D7D0：数据输出线。其为三态缓冲输出形式，可以：数据输出线。其为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。和单片机的数据线直接相连

54、。CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚40ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-OE：输出允许信号。其用于控制三态输出锁存器向：输出允许信号。其用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈，输出数据线呈高电阻；高电阻；OE=1，输出转换得到的数据。，输出转换得到的数据。CLOCK

55、2、ADC0809的引脚的引脚41ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-EOC：转换结束状态信号。：转换结束状态信号。EOC=0，正在进行转换；，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，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 。态 标 志 ， 又 可

56、 以 作 为 中 断 请 求 信 号 使 用 。CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚42ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-CLOCK：时钟信号。：时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为号引脚。通常使用频率为50

57、0kHz的时钟信号。的时钟信号。CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚43ADC0809芯片为芯片为28引脚双列直插式封装。引脚双列直插式封装。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-Vref：参考电源。参考电压用来与：参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为逐次逼近的基准。其典型值为+5 V（Vref (+) =+5 V，Vref(-)

58、=0 V）CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚44 ADC0809与与89C51单片机的连接方式很多。电路连接主要涉及两个问题，单片机的连接方式很多。电路连接主要涉及两个问题，一是一是8路模拟信号通道选择路模拟信号通道选择，二是，二是A/D转换完成后转换数据的传送转换完成后转换数据的传送。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-CLOCK2、ADC0809的引脚的引脚453、ADC0809的接口的接口

59、8路模拟信号通道选择线的连接方法有路模拟信号通道选择线的连接方法有2种：种：与与DB连接连接和与和与AB连接连接。地址地址锁存锁存与译码与译码8位位A/D转转换换器器输输出出锁锁存存与与缓缓冲冲IN0IN1IN2IN3IN4IN5D0D1D2D3D4D5D6D7IN6IN7ADDBADDAADDCALEOESTARTEOCVref+Vref-CLOCK46123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Feb-1999Sheet of File:C:My Documents考 试 题 图 .ddbDrawn By:EA/VP31X119X

60、218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174HC373IN-026msb2-1212-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615IN-3