数模转换ppt课件

1、第二章 模拟量输入/输出通道的接口技术,2.1 多路开关及采样-保持器 2.2 模拟量输出通道的接口技术 2.3 模拟量输入通道接口技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,微机控制技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,A/D 转换器与微型机接口技术: 与系统的接法 A/D 转换器的启动方式 模拟量输入通道的接法 参考电源如何提供 状态的检测及锁存 时钟信号的引入等,微机控制技术,现代网络技术,A/D 转换器与微型机接口技术,1模拟量输入信号的连接 (1) 05V 的标准电压信号 A/D 转换器的输入除单极性外，也可以接成双极性。 用户可通过改变外接线路来改

2、变量程( AD574 ) 。 有的A/D 转换器可以直接接入传感器的信号，如 AD670。 (2) 单通道输入、多通道输入方式。 两种设计方法: 采用单通道 A/D 芯片: ( 需在模拟量输入端加接多路开关、采样/保持器) 采用带有多路开关的 A/D 转换器， ( 如 ADC0808 和 AD7581、ADC0816 ),现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,2数字量输出引脚的连接 (1) A/D 转换器内部未含输出锁存器 需通过锁存器或 I/O 接口与微型机相连。 常用芯片 Intel 8155、8255、8243 74LS273、74LS373、8212 等。 (2) A/D

3、 转换器内部含有数据输出锁存器 可直接与微型机相连。 也可以通过 I/O 接口连接, 以便增加控制功能。,微机控制技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,3A/D 转换器的启动方式 (1) 任何A/D转换器都只在接到启动信号后，才开始进行转换 (2)芯片不同，要求的启动方式也不同。 (3)两种启动方式 脉冲启动 可用 /WR 信号或 译码器的输出 Y i 通过逻辑电路实现。 如: ADC0809、ADC80、AD574A 电平启动 启动电平加上后，A/D 转换即刻开始. 在转换过程中，必须保持这一电平，否则停止转换。 通过锁存器，D触发器、或并行 I/O 接口等来实现。 如:

4、 AD570、ADC0801、和 AD670 等。,微机控制技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,图2-15 启动控制逻辑电路图,微机控制技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,4转换结束信号的处理方法 A/D 转换过程完成后发出转换结束信号。 微型机检查判断 A/D 转换结束的方法有以下三种： （1）中断方式 硬件接线: 将转换结束标志信号接到微型机的中断申 请引脚。 软件编程: 微型机查询到中断申请并响应后, 在中断服务程序中读取数据。 特点:中断方式使 A/D 转换器与微型机的并行工作。 常用于实时性要求比较强或多参数的数据采集系统。,微机控制技术,

5、现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,（2）查询方式 硬件接法: 把转换结束信号送到 CPU 数据总线或 I/O 接口的某一位上。 软件编程: 微型机向 A/D 转换器发出启动信号。 查询 A/D 转换结束信号: 未结束,继续查询。 结束，读出结果数据。 特点: 程序设计比较简单，实时性也较强。 应用最多。,微机控制技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,（3）软件延时方法 作法:微型机启动 A/D 转换后， 根据完成转换所需要的时间， 调用一段软件延时程序延时程序, 待延时时间到位,即可读出结果数据。 特点: 可靠性比较高，不必增加硬件连线。 但占用 CPU

6、的机时较多。 多用在 CPU 处理任务较少的系统中。,微机控制技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,5参考电平的连接 A/D 转换是在 D/A 转换的基础上实现的。 (1) 参考电平是供给其内部 D/A 转换器的标准电源， 它直接关系到 A/D 转换的精度。 因而对该电源的要求比较高， (2) 要求由稳压电源供电。 (3) 不同的 A/D 转换器，参考电源的提供方法也不一样。 通常 8 位A/D转换器采用外电源供给， 如：AD7574、ADC0809 等。 更高位数 A/D转换器，则常在内部设有精密参考电源: 如 AD574A、ADC80 等。,微机控制技术,现代网络技术,

7、2.3.2 8位A/D转换器接口技术,(4)参考电平的接法 单极性输入 VREF(+) VREF(-) +5V 地 双极性输入 VREF(+) VREF(-) +5V/+10V -5V/-10V,微机控制技术,现代网络技术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,6时钟的连接 P39、P40 A/D 转换过程都是在时钟作用下完成的, 时钟频率是决定芯片转换速度的基准。 时钟的提供方法： （1）内部提供，经常外接 RC 电路来提供。 （2）一种是由外部时钟提供，提供方法 可以用单独的振荡器 。 用 CPU 时钟经分频后，送至 A/D 转换器的相应时 钟端子。 内部时钟，或外部时钟均可。,现代网络技

8、术,2.3.2 8位A/D转换器接口技术,7接地问题 意义: 接地问题的处理关系到系统对于干扰的抵抗能力 作法: 模拟地和数字地也要分别连接。 再把这两种”地”用一根导线连接起来。,微机控制技术,现代网络技术,2. 33 8位A/D转换器程序设计, 程序设计必须和硬件接口电路结合起来进行。 中断方式 查询方式 延时方式 A/D 转换器的程序设计主要分三步： 启动 A/D 转换； 查询或等待 A/D 转换结束； 读出转换结果。,微机控制技术,现代网络技术,2. 33 8位A/D转换器程序设计,1. 中断方式 (1) 硬件设计 把 A/D 转换器的结束标志线与单片机或微型机 中断请求引脚相连。 若

9、 A/D 转换器的结束标志线电平有与中断请求引 脚要求有别, 需加一级反向器后再连接。 采用中断方式的 A/D 转换接口电路， 如 图2.20所示。,微机控制技术,现代网络技术,2. 33 8位A/D转换器程序设计,微机控制技术,图220 ADC0809与8031的中断接口方式,现代网络技术,2. 33 8位A/D转换器程序设计,(2)软件编程 完成中断方式的 A/D 转换的程序有两部分: 主程序 设置触发方式（本例是边沿触发） 安排中断矢量 开中断等 启动 A/D 中断服务程序。 读取转换结果,微机控制技术,TCON. 0, 即 IT0,0003H,EA、EX0,现代网络技术,2. 33 8

10、 位 A/D 转换器程序设计,主程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP ATOD ；转至中断服务程序 ORG 0200H；主程序 MAIN：SETB IT0 ；选择边沿触发方式 SETB EX0；允许外部中断0 SETB EA ；开放总中断 MOV DPTR，#AREAD；建立A/D转换器地址指针 MOVX DPTR，A；启动A/D转换 HERE：AJMP HERE；模拟主程序,微机控制技术,FF80H 1111111110000000,现代网络技术,2. 33 8位A/D转换器程序设计,中断服务程序： ORG 0220H ATOD：PUSH PSW ；保护现场 PUSH ACC PUSH D