数制与编码：第9章 DA和AD转换器接口

第9章

D/A和A/D转换器接口9.1D/A转换器与51单片机接口9.2A/D转换器与51单片机接口作业单片机的总线单片机具有专用的总线指令MOVX（双周期），一条指令可使地址、数据、控制总线联动。在第1个周期，ALE下降沿锁定P0中的地址信息A7~A0，第2个周期，#WR或#RD的输出或读取P0中的数据D7~D0。1、写总线指令或语句为：MOVX@DPTR,A XBYTE[0x7fff]=0x55; P0、P2、#WR会协调作用2、读总线指令或语句为： MOVXA,@DPTR y=XBYTE[0x7fff];P0、P2、#RD会协调作用3、地址用法

直连

局部译码

全译码

9.1D/A转换器与51单片机接口

---概述D/A转换器是把数字量转换为模拟量的器件。Vo--输出电压；VREF—基准电压或参考电压

9.1D/A转换器与51单片机接口

T型权电阻网络-组成D/A转换器采用T型电阻网络的D/A转换器

I=I3+I2+I1+I0-Vref-1/2Vref-1/4Vref-1/8Vref9.1D/A转换器与51单片机接口I=d3*I3+d2*I2+d1*I1+d0*I0Vo=-I*Rf=-(d3*I3+d2*I2+d1*I1+d0*I0)*RfVo--输出电压；VREF—基准电压或参考电压

guzhaolin@126.com9.1D/A转换器与51单片机接口--转换器性能指标分辨率=1/(2n-1)1LSB对应总量的比例，或者说为n位转换时间（速率）：由数字量得到模拟电压的时间，如1us9.1D/A转换器与51单片机接口---DAC0832芯片DAC0832内部结构DAC0832是一个分辨率为8bit的D/A转换器，内部结构及管脚如图。9.1D/A转换器与51单片机接口---

DAC0832转换器主要参数8位D/A转换器，可由以下公式变换：D--数字量； 8bit:0~0xffV--输入； 由VREF决定VREF--标准电压； DAC0832:-10V~+10V9.1D/A转换器与51单片机接口---

DAC0832转换器工作方式1、直通方式使ILE、#CS、#WR1、#WR2、#XFER选通信号直接连接为有效电平，这样由数字量直接到得模拟量。2、单缓冲方式使ILE、#CS、#WR1、#WR2、#XFER选通信号一级直通，另一级受控，受控的一级有效为电平时，可由数字量到得模拟量。3、双缓冲方式使ILE、#CS、#WR1、#WR2、#XFER选通信号两级都受控，通常先选通第一级，再选通第二级，最后到得模拟量。9.1D/A转换器与51单片机接口---

与DAC0832连线单片机和DAC0832接口时，通常采用下面两种方法：总线控制单缓冲方式：MOVX@DPTR,A（XBYTE[0x7fff]=0x0），写信号WR、片选信号A15由总线自动发出并行I/O控制单缓冲方式：P0=x；P3_6=0；P2_7=0；写、片选由指令控制P3.6、P2.7发出9.1D/A转换器与51单片机接口---

应用实例1例1：编程由DAC0832输出0~5V正向锯齿波。解：0V对应数字量D0v=-0/(-5)*255=05V对应数字量D5v=-5/(-5)*255=255x范围：0~255例1程序：Unsignedcharx=0;main(){ while(1) {XBYTE[0x7fff]=x; x++; }}9.1D/A转换器与51单片机接口---

应用实例2例2：编程由DAC0832输出2~4V正向锯齿波。解：2V对应数字量D2v=-2/(-5)*255=1024V对应数字量D4v=-4/(-5)*255=204x范围：102~204程序：#defineD_MIN102#defineD_MAX204unsignedcharx=102;main(){while(1){for(x=D_MIN;x<=D_MAX;x++) XBYTE[0x7fff]=x;}}9.1D/A转换器与51单片机接口---

应用实例3例3：编程由DAC0832输出2~4V正向三角波。解：2V对应数字量D2v=-2/(-5)*255=1024V对应数字量D4v=-4/(-5)*255=204x范围：102~204~102程序：#defineD_MIN102#defineD_MAX204unsignedcharx=102;main(){ while(1) { for(x=D_MIN;x<D_MAX;x++) XBYTE[0x7fff]=x; for(x=D_MAX;x>D_MIN;x--) XBYTE[0x7fff]=x; }}9.1D/A转换器与51单片机接口---

应用实例4例4：编程使用查表法由DAC0832输出0~5V正向正弦波。程序：#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineDAC_PORT0X7FFF#defineMAX180//共180个点组成的一个正弦波周期unsignedcharx=0; //X范围：0~179unsignedchardac_data[180]={…};main(){while(1){ for(x=0;x<180;x++) XBYTE[DAC_PORT]=dac_data[x];}} 9.2A/D转换器与51单片机接口A/D转换器是将模拟量转换为数字量的器件。模/数转换的类型及方法：

计数法

逐次逼近法

双积分法guzhaolin@126.com9.2A/D转换器与51单片机接口

1.计数式A/D转换2.5V1Vref=5V000000000V000000010.02V000000100.04V000000110.06V100000002.5V还有次数少的方法吗？9.2A/D转换器与51单片机接口

2.逐次逼近式A/D转换Vref=5V0.25V100000002.5V0010000001.25V000100000.625V000010000.3125V00000

1000.156V00000

1100.195V00000

1110.273V00000

1101.25V19.2A/D转换器与51单片机接口

3.双积分式A/D转换(a)电路工作原理 (b)双积分原理

Ui：如0.5VUi：如2.5VN2=N1×Ui/VrefVref：如0.5V9.2A/D转换器ADC0809与51单片机接口

模/数转换涉及的参数转换率：每秒转换的次数或1次转换所使用的时间，如100us。分辨率：8位、10位、12位、16位等。

9.2A/D转换器ADC0809与51单片机接口---ADC0809芯片ADC0809管脚图： ADC0809是一个带8选1开关的A/D转换器，8路模拟量输入依次是IN0~IN7，由ADDC、ADDB、ADDA三个地址控制由哪个模拟口输入。CLK-最大640kHz，对应转换时间100usSTART-正脉冲启动转换EOC-转换期间为0，转换结束为1OE-正脉冲读取转换结果ADC0809结构图1、ADC0809流程及与单片机的总线连接（1）地址：CBA分别连接A2、A1、A0用于选择通道。（2）需要给START加正脉冲启动转换器；EOC由低变高后，需要给OE加正脉冲读取数据，通常，地址线A15与#WR“或非”驱动“START”；A15与#RD“或非”驱动“OE”信号。A15，A2A1A0共同构成通道地址。（3）数据：数据线与D0~D7（P0）相连。（4）clock最大640KHz，可由ALE二分频得到，参考电压通常为+5V。2、判断A/D完成转换的三种编程方式：（1）启动后延时100us以上读取数据；（2）查询EOC是否由低变为高；（3）EOC取反后作为中断请求信号。9.2单片机与A/D转换器ADC0809接口--与单片机接口9.2单片机与A/D转换器ADC0809接口---应用实例连线总线法（ADC0809的IN0通道地址：0x7ffc,即A15=0，A2=0，A1=0,A0=0即可）单片机控制ADC转换编程流程：启动IN0通道转换， START=A15+WR，且A2A1A0=000转换结束，EOC由0变为1读取数据， OE=A15+RD启动IN0用输出命令： XBYTE[0x7ff8]=0X0;读取IN0结果，用输入命令： result=XBYTE[0x7ff8];9.2A/D转换器ADC0809与51单片机接口---控制流程例1：在Protues中，用ADC0809采集IN0通道上连接的电位器0~5V电压，并在P0显示数值。9.2A/D转换器ADC0809与51单片机接口---