單片機(jī)AD與DA轉(zhuǎn)換

1、 本章內(nèi)容本章內(nèi)容pA/D轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口pD/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口第第6 6章章 A/DA/D與與D/AD/A轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換接口A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 pA/D轉(zhuǎn)換器是實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)換的器件，按轉(zhuǎn)換原理可分為四種：計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器和并行式A/D轉(zhuǎn)換器。p目前最常用的A/D轉(zhuǎn)換器是雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器和逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。前者的主要優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾性能好，價(jià)格便宜，但轉(zhuǎn)換速度較慢，一般用于速度要求不高的場(chǎng)合。后者是一種速度較快、精度較高的轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時(shí)間大約在幾微秒到幾百微秒之間。A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口

2、轉(zhuǎn)換器接口 ST CLKEOCD0D7IN0IN7ABCALE八位轉(zhuǎn)換器A/D三態(tài)輸出鎖存器VCCGNDOEVR(+)VR(-)38地址鎖存與譯碼八路模擬量開(kāi)關(guān).A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 ST CLKEOCD0D7IN0IN7ABCALE八位轉(zhuǎn)換器A/D三態(tài)輸出鎖存器VCCGNDOEVR(+)VR(-)38地址鎖存與譯碼八路模擬量開(kāi)關(guān).通道選擇表地址碼選擇的通道C B A0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 ST CLKEOCD0D7IN0IN7ABCAL

3、E八位轉(zhuǎn)換器A/D三態(tài)輸出鎖存器VCCGNDOEVR(+)VR(-)38地址鎖存與譯碼八路模擬量開(kāi)關(guān).CLK：時(shí)鐘信號(hào)，可由單片機(jī)ALE信號(hào)分頻得到。A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 ST CLKEOCD0D7IN0IN7ABCALE八位轉(zhuǎn)換器A/D三態(tài)輸出鎖存器VCCGNDOEVR(+)VR(-)38地址鎖存與譯碼八路模擬量開(kāi)關(guān).ADC0809 引腳圖A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 ADC0809 引腳圖（1）IN7IN0：8個(gè)模擬量輸入通道。（2）ADDA、ADDB、ADDC：地址線。（3）ALE：地址鎖存允許信號(hào)。對(duì)應(yīng)ALE上升沿，ADDA、ADDB和ADDC地址狀態(tài)送入地址鎖

4、存器中，經(jīng)譯碼后輸出選擇模擬信號(hào)輸入通道。（4）START：轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。對(duì)應(yīng)START上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清0；對(duì)應(yīng)START下跳沿，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。（5）D7D0：數(shù)據(jù)輸出線，為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 ADC0809 引腳圖（6）OE：輸出允許信號(hào)，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。當(dāng)OE=0時(shí)，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻；當(dāng)OE=1時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。（7）CLK：時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。通常使用頻率為

5、500kHz的時(shí)鐘信號(hào)（8）EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)。啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后，系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置EOC=0，轉(zhuǎn)換完成后，EOC=1。該狀態(tài)信號(hào)既可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可以作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。（9）Vref：參考電源。參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)，其典型值為+5V（Vref (+) =+5V，Vref(-) =0V）。A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展三總線A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展三總線 地址鎖存器74LS373是帶三態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器。由于單片機(jī)的數(shù)據(jù)線與地址線的低8位共用P0口，因此必須用地址鎖存器將地址信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)區(qū)分開(kāi)。74

6、LS373的鎖存控制端G直接與單片機(jī)的鎖存控制信號(hào)ALE相連，在ALE的下降沿鎖存低8位地址。高8位地址由P2口直接提供。 系統(tǒng)擴(kuò)展中常用的控制線有以下三條： ：控制程序存儲(chǔ)器的讀操作，在執(zhí)行指令的取指階段和從程序存儲(chǔ)器中取數(shù)據(jù)時(shí)有效。 ：控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀操作，從外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或I/O端口中讀取數(shù)據(jù)時(shí)有效。 ：控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫操作，向外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或I/O端口中寫數(shù)據(jù)時(shí)有效。PSENRDWRA/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 ADC0809與8031單片機(jī)的連接A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 ADC0809的通道地址表. . . . . . . . . . . . . . . .單

7、片機(jī)P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00809STCBAIN00000IN10001IN70111A/D A/D 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器接口程序設(shè)計(jì)，主要有以下四個(gè)步驟：p 啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，START引腳得到下降沿。p 查詢EOC引腳狀態(tài)，EOC引腳由0變1，表示A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程結(jié)束。p 允許讀數(shù)，將OE引腳設(shè)置為1狀態(tài)。p 讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。. . . . . . . . . . . . . . . .D

8、/A D/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 #include/該頭文件中定義XBYTE關(guān)鍵字#include#define uchar unsigned char#define IN0 XBYTE0 xfef8/設(shè)置AD0809的通道0地址sbit ad_busy=P33;/定義EOC狀態(tài)void ad0809(uchar idata *x)uchar i;uchar xdata *ad_adr;/定義指向外部RAM的指針ad_adr=&IN0; /通道0的地址送ad_adrfor(i=0;i8;i+)/處理8通道*ad_adr=0;/寫外部I/O地址操作，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，寫的內(nèi)容不重要，只需寫操作

9、i=i;/延時(shí)等待EOC變低i=i;while(ad_busy=0)；/查詢等待轉(zhuǎn)換結(jié)束xi=*ad_adr;/讀操作，輸出允許信號(hào)有效，存轉(zhuǎn)換結(jié)果ad_adr+;/地址增1，指向下一通道void main(void)static uchar idata ad10; /static是靜態(tài)變量的類型說(shuō)明符ad0809(ad);/采樣AD0809通道的值. . . . . . . . . . . . . . . .指針指針 指針變量的定義數(shù)據(jù)類型 *指針變量名；例如：int i,j,k,*i_ptr; /定義整型變量i,j,k和整型指針變量i_ptr為變量i賦值的方法有以下兩種：直接方式： i=1

10、0; /將整數(shù)10送入地址為2000和2001的單元內(nèi)（整型數(shù)據(jù)占兩個(gè)存儲(chǔ)單元2000和2001）間接方式： i_ptr=&i; /變量i的地址送給指針變量i_ptr,i_ptr=2000 *i_ptr=10; /將整數(shù)10送入i_ptr指向的存儲(chǔ)單元中，即2000單元指針指針 指針運(yùn)算符（1）取地址運(yùn)算符 取地址運(yùn)算符&是單目運(yùn)算符，其功能是取變量的地址，例如：i_ptr=&i; /變量i的地址送給指針變量i_ptr,i_ptr=2000（2）取內(nèi)容運(yùn)算符 取內(nèi)容運(yùn)算符*是單目運(yùn)算符，用來(lái)表示指針變量所指的單元的內(nèi)容，在*運(yùn)算符之后跟的必須是指針變量。例如：j=*i_

11、ptr; /將i_ptr所指的單元2000的內(nèi)容10賦給變量j，則j=10指針指針 指針變量的賦值運(yùn)算p 把一個(gè)變量的地址賦予指向相同數(shù)據(jù)類型的指針變量 int i,*i_ptr; i_ptr=&i; p 把一個(gè)指針變量的值賦予指向相同類型變量的另一個(gè)指針變量 int i,*i_ptr,*m_ptr; i_ptr=&i; m_ptr=i_ptr; p 把數(shù)組的首地址賦予指向數(shù)組的指針變量 int a5,*ap; ap=a; ap=&a0; int a5,*ap=a;p 把字符串的首地址賦予指向字符類型的指針變量 unsigned char *cp; cp=“Hello

12、World!”; 這里應(yīng)該說(shuō)明的是，并不是把整個(gè)字符串裝入指針變量，而是把存放該字符串的字符數(shù)組的首地址裝入指針變量。D/A D/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 D/A轉(zhuǎn)換器輸入的是數(shù)字量，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出的是模擬量。DAC0832是一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器。單電源供電，從+5V+15V范圍均可正常工作?；鶞?zhǔn)電壓的范圍為10V；電流建立時(shí)間為1s；CMOS工藝，低功耗（僅為20mW）。 . . . . . . . . . . . . . . . .D/A D/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 . . . . . . . . . . . . . . . .DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖D/A D/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接

13、口 DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖pDAC0832由輸入寄存器和DAC寄存器構(gòu)成兩級(jí)數(shù)據(jù)輸入鎖存。使用時(shí)數(shù)據(jù)輸入可以采用兩級(jí)鎖存（雙鎖存）形式、或單級(jí)鎖存（一級(jí)鎖存，另一級(jí)直通）形式，或直接輸入（兩級(jí)直通）形式。p此外，由三個(gè)與門電路可組成寄存器輸出控制邏輯電路，該邏輯電路的功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存控制。當(dāng)=0時(shí)，輸入數(shù)據(jù)被鎖存；當(dāng)=1時(shí)，鎖存器的輸出跟隨輸入的數(shù)據(jù)。D/A D/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 DAC0832各引腳信號(hào)說(shuō)明D/A D/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 單片機(jī)與DAC0832單緩沖連接方式D/A D/A 轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 單片機(jī)與單片機(jī)與DAC0832DAC0832單緩沖連接方式產(chǎn)生三角波程序單緩沖連接方式產(chǎn)生三角波程序#include/絕對(duì)地址訪問(wèn)頭文件#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned