51单片机(AD及DA转换器).ppt

1、数模及模数转换器接口,数模变换DAC和模数变换ADC接口器件原理 DAC0832原理及应用（波形发生器） ADC0804原理及应用（电压测量）,要求: 理解掌握常用数模变换DAC和模数变换ADC器件（DAC0832、ADC0804）的应用方法及和单片微机的接口与应用编程实例,概 述,在微机过程控制和数据采集等系统中，经常要对 过程参数进行测量和控制 。,连续变化的物理量,如：温度、压力、流量 速度、位移 等等,物理过程,微 机,传感器,A/D,D/A,执行机构,物理过程,v / i,Data,Data,过程控制示意图,模拟量,D/A转换接口扩展,8位CMOS数模转换芯片 DAC 0832:,C

2、S VCC,WR1 ILE,AGND WR2,D3 XFER,D2 D4,D1 D5,D0 D6,Vref D7,Rfb Iout2,DGND Iout1,DAC0832,20 PIN DIP封装,8位D/A,分辨率=Vref/256 CMOS低功耗器件,+5+15V 单电源供电 电流输出型器件(需外接运放) 具有双缓冲控制输出 采用T型电阻解码网络结构 参考电压源,-10+10V,一 单片机与D/A转换器的接口,DAC 0832 引脚定义,CS VCC,WR1 ILE,AGND WR2,D3 XFER,D2 D4,D1 D5,D0 D6,Vref D7,Rfb Iout2,DGND Iout

3、1,DAC0832,20 PIN DIP封装,D0D7：8位数字量输入端 /CS： 片选端，低有效 ILE： 数据锁存允许,高有效 /WR1： 写控制信号1,低有效 /WR2： 写控制信号2,低有效 /XFER： 数据传送控制信号 Iout1： 电流输出端1 Iout2： 电流输出端2 Rfb： 内置反馈电阻端 Vref: 参考电压源,-10+10V DGND：数字量地 AGND：模拟量地 Vcc: +5+15V单电源供电端,DAC0832 内部结构框图,D0D7：8位数字量输入端 /CS： 片选端，低有效 ILE： 数据锁存允许,高有效 /WR1： 写控制信号1,低有效 /WR2： 写控制信

4、号2,低有效 /XFER： 数据传送控制信号 Iout1： 电流输出端1 Iout2： 电流输出端2 Rfb： 内置反馈电阻端 Vref: 参考电压源,-10+10V DGND：数字量地 AGND：模拟量地 Vcc: +5+15V单电源供电端,低电平 MOV DPTR,#0FEFFH MOVX DPTR,A ;送转换 LCALL DMS1 ;低宽度 MOV A，#0FFH ;高电平 MOVX DPTR,A ;送转换 LCALL DMS2 ;高宽度 SJMP LL,MOV A，#00H ;起始值 MOV DPTR,#0FEFFH MM：MOVX DPTR,A ;送转换 INC A NOP NOP

5、 NOP ;决定坡度 SJMP MM,DAC0832编程应用举例：例3产生三角波,MOV A，#00H MOV DPTR,#0FEFFH SS1: MOVX DPTR,A ;送转换 NOP NOP NOP SS2: INC A ;等速上升 JNZ SS1 SS3: DEC A MOVX DPTR，A NOP NOP NOP ;等速下降 JNZ SS3 SJMP SS2,同样的编程思路，若要产生 如下的梯形波也很容易：,三角波,梯形波,例4 正弦波电压输出正弦波电压输出为双极性电压，最简单的办法是将一个周期内电压变化的幅值(-5V+5V)按8位D/A分辨率分为256个数值列成表格，然后依次将这些

6、数字量送入D/A转换输出。只要循环不断地送数，在输出端就能获得正弦波输出。 SIN： MOV R7，#00H DAS0：MOV A，R7 ； MOV DPTR，#TABH；设指针 MOVC A，A+DPTR ；取数据 MOV DPTR，#8000H ； MOVX DPTR，A ；送D/A转换 INC R7 ；修改偏移量 AJMP DAS0 ； TAB： DB 80H，83H，86H，89H，8DH，90H DB93H，96H，99H，9CH，9FH，0A2H DB 0A5H，0A8H，0ABH，0AEH DB 6FH，72H，76H，79H，7CH，80H,A/D转换接口扩展,IN3 IN2,

7、IN4 IN1,IN5 IN0,IN6 ADDA,IN7 ADDB,START ADDC,EOC ALE,D3 D7,OE D6,CLK D5,VCC D4,Vref+ D0,GND Vref-,D1 D2,ADC0809,8位CMOS模数转换芯片ADC0809,8位A/D,量化间隔=Vin/(256-1) CMOS低功耗器件 8 通道多路开关输入切换电路 单电源+5,Vref=+5V Vin范围:单极性0+5V 逐次逼近结构 每次转换时间：100S 60个时钟周期, fmax=640KHz (推荐CLK=500KHz) 转换结果读取方式： 延时读数 查询EOC=1 EOC申请中断,ADC08

8、09 结构框图,8 通道多路开关,IN0,IN7,地址译码锁存,ADDA,ADDB,ADDC,ALE,控制逻辑与时序,D/A转换器,SAR,Vin,比较器,输出锁存器,START,CLK,EOC,D0 D7,+Vref,-Vref,OE,Vst,+,-,IN3 IN2,IN4 IN1,IN5 IN0,IN6 ADDA,IN7 ADDB,START ADDC,EOC ALE,D3 D7,OE D6,CLK D5,VCC D4,Vref+ D0,GND Vref-,D1 D2,ADC0809,IN0IN7：8通道模拟量输入端 D0D7： 8位数字量输出端 ADDC、ADDB、ADDA： 接地址锁存

9、器的低三位地址 ALE： 地址锁存允许控制信号 START：清0内寄存器,启动转换 OE： 允许读A/D结果,高有效 CLK：时钟输入端,应640KHz EOC：转换结束时为高 Vcc：+5V Vref+：参考电压，+5V Vref-：0V,ADC 0809引脚定义:,ADC0809 与单片机的连接,89C51单片机,ADC 0809,锁存器74LS373,P0.0-P0.7,ALE,P2.0,8D,Q0,ALE,CLK,ADDA,D0-D7,G,EA,OE,START,RD,WR,OE,Q1,Q2,ADDB,ADDC,+5V,INT1,EOC,1,1,12MHz,30Px2,6,口地址可以为

10、：0FE000FE07H 也可为： 0FEF0 0FEF7H,A/D转换程序：MOV DPTR，#0FE00H ；置IN0通道地址 MOV A，#00 ； 累加器里任意赋一个值 MOVX DPTR，A； 启动A/D转换 LCALL DELAY； 等待转换结束 MOVX A，DPTR； 取转换结果,2、最后执行MOV A，DPTR产生RD信号使OE端有效，打开输出锁存器三态门，8位数据就读入CPU中。,启动ADC0809的工作过程,1、先送通道号地址到A、B、C，由ALE信号锁存通道号地址，然后让START有效启动A/D转换。 即执行一条MOVX DPTR, A指令产生WR信号，使ALE、STA

11、RT有效，锁存通道号并启动A/D转换。A/D转换完毕，EOC端发出一正脉冲，表示转换结束。,锁存器74LS373,P0.0-P0.7,ALE,P2.0,8D,Q0,ALE,CLK,ADDA,D0-D7,G,EA,OE,START,RD,WR,OE,Q1,Q2,ADDB,ADDC,+5V,INT1,EOC,1,1,12MHz,30Px2,6,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0013H ;外部中断1的中断矢量 AJMP INT MAIN: MOV R0,#0A0H;存结果的缓冲区:A0H-A7H MOV R2,#08H ;待采集的通道数为 8 SETB IT1 ;选择下降沿触发中断

12、 SETB EA ;开中断 SETB EX1 MOV DPTR,#0FEF0H ;通道0的地址 MOVX DPTR, A ;启动转换。注意:A=？ HERE：SJMP HERE ;等待中断,ADC0809八路巡回中断式数据采集,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0013H AJMP INT MAIN: MOV R0,#0A0H MOV R2,#08H SETB IT1 SETB EA SETB EX1 MOV DPTR,#0FEF0H MOVX DPTR, A HERE：SJMP HERE,ADC0809八路巡回中断式数据采集,INT:MOVX A，DPTR ;读数据 MOV R0, A ;数据放进缓存单元 INC R0 ;指向下一缓存 INC DPTR ;指向下一通道 DJN