MCS-51與DA、AD的接口-杭電

1、8.3 D/A轉換器的接口與應用概述概述為什么要用為什么要用D/A、A/D轉換器件轉換器件 能將模擬量轉換為數字量的電路稱為模數轉換器，簡稱A/D轉換器或ADC；能將數字量轉換為模擬量的電路稱為數模轉換器，簡稱D/A轉換器或DAC。ADC和DAC是溝通模擬電路和數字電路的橋梁，也可稱之為兩者之間的接口。多路開關數字控制計算機DACADC功率放大功率放大執(zhí)行機構執(zhí)行機構加熱爐加熱爐溫度傳感器溫度傳感器信號放大信號放大多路開關8.3.1 DAC的轉換原理及分類 1.轉換原理 DAC的基本原理是把數字量的每一位按照權重轉換成相應的模擬分量，然后根據疊加定理將每一位對應的模擬分量相加，輸出相應的電流或

2、電壓。 uo或 io輸出D/Ad0d1dn1輸入)2222(00112211oddddKunnnnu 2.DAC的分類的分類 1）根據）根據DAC內部結構不同內部結構不同 權電阻網絡型權電阻網絡型 “T”型電阻網絡型型電阻網絡型 2)根據輸出結構的不同根據輸出結構的不同 電壓輸出型（如電壓輸出型（如TLC5620） 電流輸出型電流輸出型 (如如THS5661A) 3)根據與單片機接口方式不同根據與單片機接口方式不同 并行接口并行接口DAC(如如DAC0832、DAC0808) 串行接口串行接口DAC(TLC5615等等)1.權電阻型權電阻型DAC 權電阻型權電阻型DAC核心思想在于用核心思想在

3、于用等比例的電阻等比例的電阻在在參考電壓的作用下產生和權重對應的權電流，權電參考電壓的作用下產生和權重對應的權電流，權電流在數字開關的作用下進行合成模擬信號。流在數字開關的作用下進行合成模擬信號。 參考電壓源、參考電壓源、模擬開關、模擬開關、比例電阻、比例電阻、求和放大器求和放大器8.3.1 四位權電阻網絡四位權電阻網絡DAC結構結構權電阻網絡型DAC優(yōu)缺點： 優(yōu)點:是電路結構簡單，使用電阻數量較少；各位數碼同時轉換，速度較快。 缺點：是電阻譯碼網絡中電阻種類較多、取值相差較大，隨著輸入信號位數的增多，電阻網絡中電阻取值的差距加大；在相當寬的范圍內保證電阻取值的精度較困難，對電路的集成化不利。

4、該電路比較適用于輸入信號位數較低的場合。 2. T型電阻網絡型型電阻網絡型DAC T型電阻網絡型DAC克服了權電阻型DAC電阻阻值較多的缺點，如圖8.3.3所示，S0S3為模擬開關，R2R電阻解碼網絡呈倒T形，運算放大器A構成求和電路。 圖圖8.3.3 倒倒T形電阻網絡形電阻網絡D/A轉換器轉換器D/A轉換原理-倒T型電阻網絡D/A轉換電路原理倒倒T T型電阻網絡型電阻網絡D/AD/A轉換原理圖轉換原理圖R2R2R2R2RRRRRD0D1D2D3節(jié)點3節(jié)點2節(jié)點1節(jié)點0IVREF+-VOUTI3I2I1I0圖中 D3 D2 D1 D0是4位二進制數字量輸入，當D3 D2 D1 D0中的某一位狀

5、態(tài)為1時，圖中開關打向右方，為0 時，開關打向左方。RFIOUT1IOUT2VREF為基準電壓輸入，Vout是電壓模擬量輸出。由運算放大器概念可知：Vout= RFIout1Iout1Iout1是開關打向右端的各支路電流I Ii i之和，實際上301iOUTDiIiI（其中 就是數字量D3 D2 D1 D0的某一位）Di（b） 等效電路圖R2R2R2R2RRRRRD0D1D2D3節(jié)點3節(jié)點2節(jié)點1節(jié)點0IVREFI3I2I1I0由等效電路圖（b）可知，各支路電流分別為： RVREFI42RVREFI81RVREFI160RVREFI23iiiRVFOUTDRVREF30162上式右邊iiiD3

6、02表示的就是數字量D3 D2 D1 D0的值（按權展開），而左邊是模擬量輸出值，可見模擬模擬量輸出正比于數字量輸入，即實現了量輸出正比于數字量輸入，即實現了D/AD/A轉轉換。換。D/A轉換器的主要技術指標： 1）分辯率）分辯率(Resolution) 指最小模擬輸出量（對應數字量指最小模擬輸出量（對應數字量僅最低位為僅最低位為1）與最大量（對應數字量所有有效位為）與最大量（對應數字量所有有效位為1）之比。）之比。 分辨率也可以用分辨率也可以用D/A轉換器的最小輸出電壓與最大輸出電轉換器的最小輸出電壓與最大輸出電壓的比值來表示。壓的比值來表示。10位位D/A轉換器的分辨率為：轉換器的分辨率為

7、：001. 01023112110 2）建立時間）建立時間(Setting Time) 是將一個數字量轉換是將一個數字量轉換為穩(wěn)定模擬信號所需的時間，也可以認為是轉換為穩(wěn)定模擬信號所需的時間，也可以認為是轉換時間。時間。D/A中常用建立時間來描述其速度，而不中常用建立時間來描述其速度，而不是是A/D中常用的轉換速率。中常用的轉換速率。 一般地，電流輸出一般地，電流輸出D/A建立時間較短，電壓輸出建立時間較短，電壓輸出D/A則較長。則較長。 其他指標還有線性度其他指標還有線性度(Linearity)、轉換精度、溫、轉換精度、溫度系數度系數/漂移等。漂移等。8.3.2 并行接口DAC 并行DAC按

8、照轉換位數分為8位、10位、12位、16位等，考慮單片機接口便利程度這里以經典的DAC0832 D/A轉換器介紹并行接口DAC。DAC0832特點特點:DAC0832是一個是一個8位通用型位通用型D/A轉換器，該芯片具有以下特點：轉換器，該芯片具有以下特點：單電源供電，從單電源供電，從+5V+15V均可正常工作均可正常工作基準電壓的范圍為基準電壓的范圍為1010V；電流建立時間為電流建立時間為1uS；四象限電流輸出型；四象限電流輸出型；CMOS 工藝，低功耗工藝，低功耗20mW。DAC0832芯片及其與單片機接口與應用一一. .DAC0832的引腳(20PIN)及結構0832-80832-8位

9、位D/AD/A08320832引腳功能引腳功能I IOUT2OUT2電流輸出電流輸出2 2 CS CS選片選片 WR1 WR1輸入寫輸入寫DI0DI0DI7DI7數據線數據線CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0VREFRFRDGNDVccILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7IOUT2IOUT1DAC0832DACDAC寫寫 WR2 WR2I IOUT1OUT1電流輸出電流輸出1 1數據鎖存數據鎖存 ILE ILE數據傳送數據傳送 XFER XFER圖 9-4 DAC0832的引腳分布圖二、二、DAC0832的控制信號引腳功能電流輸出電流輸出1 1輸入寫輸入寫DACDAC寫寫數據傳

10、送數據傳送輸入寄存器的使用輸入寄存器的使用1、ILE=1, WR1=0 輸入寄存器直通輸入寄存器直通2、 ILE=1, WR1=1 輸入寄存器鎖存輸入寄存器鎖存DAC寄存器的使用寄存器的使用1、XFER=0, WR2=0 DAC寄存器直通寄存器直通2、 XFER=0, WR2=1 DAC寄存器鎖存寄存器鎖存已知：已知：cs = 0三三DAC0832的工作方式的工作方式DAC0832有三種方式：直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。1直通方式：直通方式： 、 、 、 直接接地，ILE接電源，DAC0832工作于直通方式，此時，8位輸入寄存器和8位DAC寄存器都直接處于導通狀態(tài)，8位數字量到達DI0D

11、I7，就立即進行D/A轉換，從輸出端得到轉換的模擬量。 WR1 WR2 CS XFER 當引腳8031P2.7P1DI7DI0CSXFERWR1WR2DAC0832IOUT2IOUT1+-RFRILE+5V8031P3.6P2.7P1DI7DI0CSXFERWR1WR2DAC0832IOUT2IOUT1+-RFRDAC0832單緩沖方式接口電路ILE+5V2單緩沖方式：單緩沖方式： WR1 WR2 CS XFER 當連接引腳 、 、 、 ，使得兩個鎖存器的一個處于直通狀態(tài)，另一個處于受控制狀態(tài)，或者兩個被控制同時導通，DAC0832就工作于單緩沖方式，例如下圖就是一種單緩沖方式的連接 對于下圖

12、的單緩沖連接，只要數據DAC0832寫入8位輸入鎖存器，就立即開始轉換，轉換結果通過輸出端輸出。3雙緩沖方式：雙緩沖方式：當8位輸入鎖存器和8位DAC寄存器分開控制導通時，DAC0832工作于雙緩沖方式，雙緩沖方式時單片機對DAC0832的操作分兩步，第一步，使8位輸入鎖存器導通，將8位數字量寫入8位輸入鎖存器中；第二步，使8位DAC寄存器導通，8位數字量從8位輸入鎖存器送入8位DAC寄存器。第二步只使DAC寄存器導通，在數據輸入端寫入的數據無意義。下圖就是一種雙緩沖方式的連接。P2.7P2.6P3.6P1.0P1.7 8051 Vout-VCCILECSXFERWR1WR2DI0DI7DGN

13、D AGNDVREFRfbIOUT1IOUT2+5V-5V-A+ -四、電壓輸出方法四、電壓輸出方法DAC0832是一個電流輸出型是一個電流輸出型DAC，要想輸出電，要想輸出電壓要增加電流壓要增加電流/電壓變換環(huán)節(jié)，常用運算放大器電壓變換環(huán)節(jié)，常用運算放大器實現轉換（如圖實現轉換（如圖8.3.6所示，圖中所示，圖中DAC0832工作工作于直通方式），圖中于直通方式），圖中圖8.3.6 單極性輸出圖8.3.7 雙極性輸出五五DAC0832的應用的應用 D/A轉換器在實際中經常作為波形發(fā)生器使用，通過它轉換器在實際中經常作為波形發(fā)生器使用，通過它可以產生各種各樣的波形。它的基本原理如下：利用可以產

14、生各種各樣的波形。它的基本原理如下：利用D/A轉換器輸出模擬量與輸入數字量成正比這一特點，通過程轉換器輸出模擬量與輸入數字量成正比這一特點，通過程序控制序控制CPU向向D/A轉換器送出隨時間呈一定規(guī)律變化的數轉換器送出隨時間呈一定規(guī)律變化的數字，則字，則D/A轉換器輸出端就可以輸出隨時間按一定規(guī)律變轉換器輸出端就可以輸出隨時間按一定規(guī)律變化的波形?；牟ㄐ?。00H0FFHA=00A=0FFHA=00A=0FFH直通方式舉例直通方式舉例 程序實例程序實例1：輸出正鋸齒波：輸出正鋸齒波 Main（）（） While（1）P1+；/這里假設這里假設P1口接數據輸入口接數據輸入 程序實例程序實例2：輸

15、出負鋸齒波：輸出負鋸齒波 Main（）（） While（1） P1-； /這里假設這里假設P1口接數據輸入口接數據輸入 程序實例程序實例3：輸出三角波：輸出三角波 Main（）（） P1=0； While（1） While（1） If(P1！=0 xFF) P1+；/這里假設這里假設P1口接數據輸入口接數據輸入 Else Break； While（1） If(P1！=0 x00) P1-； /這里假設這里假設P1口接數據輸入口接數據輸入 Else Break； 8.3.3 串行接口串行接口DAC 近年來，隨著串行總線（近年來，隨著串行總線（SPI、IIC、QSPI等）的飛速發(fā)展及串行總線在單片

16、機的普等）的飛速發(fā)展及串行總線在單片機的普及，采用串行接口的低成本及，采用串行接口的低成本DAC越來越多。越來越多。這里以這里以TLC5615為例介紹串行接口為例介紹串行接口DAC。 TLC5615的特點：的特點：（1）10位位CMOS電壓輸出；電壓輸出；（2）5V單電源供電；單電源供電；（3）與）與CPU三線串行接口；三線串行接口；（4）最大輸出電壓可達基準電壓的二倍；）最大輸出電壓可達基準電壓的二倍；（5）輸出電壓具有和基準電壓相同極性；）輸出電壓具有和基準電壓相同極性；（6）建立時間）建立時間12.5uS；（7）內部上電復位；）內部上電復位；（8）低功耗，最大僅）低功耗，最大僅1.75m

17、W。圖圖8.3.10 TLC5615內部結構內部結構TLC5615工作時序：工作時序：當片選當片選為低電平時，輸入數據為低電平時，輸入數據DIN由時鐘由時鐘SCLK同步輸入，同步輸入，而而且最高有效位在前，低有效位在后且最高有效位在前，低有效位在后。輸入時。輸入時SCLK的的上升沿上升沿把把串行輸入數據串行輸入數據DIN移入內部的移入內部的16位移位寄存器，位移位寄存器，片選片選的上升沿的上升沿把數據傳送至把數據傳送至DAC寄存器。寄存器。圖圖8.3.11 TLC5615典型工作時序典型工作時序結論： 要想串行輸入數據和輸出數據必須滿足兩個條件： 1、時鐘SCLK的有效跳變； 2、片選CS為低

18、電平。 Note：為了使時鐘的內部饋通最小，當片選為高電平時，輸入時鐘SCLK應當為低電平。 例：在電路中，例：在電路中，AT89S51單片機的單片機的P3.0P3.2分別控制分別控制TLC5615的片選，串行時鐘輸入的片選，串行時鐘輸入SCLK和串行數據輸入和串行數據輸入DIN。電路的連接采用非級聯(lián)方式（電路的連接采用非級聯(lián)方式（12位方式），參考電壓位方式），參考電壓2V，最大輸出電壓最大輸出電壓4V。 /TI 10位DAC TLC5615的示例程序 #define SPI_CLK P3_1 #define SPI_DATA P3_2 #define CS_DA P3_0 void da5

19、615(unsigned int dat) unsigned char i; dat=6;/D/A數據最高位移到數據最高位移到dat最高位，低最高位，低6位補零位補零 CS_DA=0; SPI_CLK=0; for(i=0;i12;i+) SPI_DATA=(bit)(dat&0 x8000); SPI_CLK=1; dat=1; SPI_CLK=0; CS_DA=1; SPI_CLK=0; for (i=0;i100;i+); 8.4 A/D轉換器的接口與應用轉換器的接口與應用 A/D轉換器（轉換器（Analog to Digital Converter）是將是將模擬量模擬量轉換成轉

20、換成數字量數字量的器件，通常也的器件，通常也用用ADC表示，它可以將模擬量比例地轉換表示，它可以將模擬量比例地轉換成數字量，是模擬量測量的基本器件。成數字量，是模擬量測量的基本器件。 8.4.1 ADC的轉換原理及分類的轉換原理及分類 8.4.2 并行接口并行接口ADC(ADC0809) 8.4.3 串行接口串行接口ADC(TLC549)1A/D 轉換器的基本原理dn-1d1d0數字量輸出(n位)ADC的數字化編碼電路 CPS SCADC采樣-保持電路采樣展寬信號輸入模擬電壓ui(t)us(t)模擬電子開關S在采樣脈沖CPS的控制下重復接通、斷開的過程。S接通時，ui(t)對C充電，為采樣過程

21、；S斷開時，C上的電壓保持不變，為保持過程。在保持過程中，采樣的模擬電壓經數字化編碼電路轉換成一組n位的二進制數輸出。8.4.1 ADC的轉換原理及分類2. ADC的分類 ADC的種類很多，根據轉換原理，常見的ADC主要有逐次逼近式和雙積分式等類型。 1） 逐次逼近式原理逐次逼近式原理 逐次逼近轉換過程與用天平稱物重過程非常相似，按照天逐次逼近轉換過程與用天平稱物重過程非常相似，按照天平稱重的思路，逐次比較型平稱重的思路，逐次比較型A/D轉換器，就是將輸入模擬轉換器，就是將輸入模擬信號與不同的參考電壓做多次比較，使轉換所得的數字量信號與不同的參考電壓做多次比較，使轉換所得的數字量在數值上逐次逼

22、近輸入模擬量的對應值。逐次逼近式在數值上逐次逼近輸入模擬量的對應值。逐次逼近式ADC具有較快的轉換速率和較高的精度，轉換速率介于全并式具有較快的轉換速率和較高的精度，轉換速率介于全并式和雙積分式之間，應用非常廣泛，常用的集成逐次比較型和雙積分式之間，應用非常廣泛，常用的集成逐次比較型A/D轉換器有轉換器有ADC0808/0809系列（系列（8）位、）位、AD575（10位）、位）、AD1674A（12位）等。位）等。輸出數字量輸入模擬電壓uoui順序脈沖發(fā)生器逐次逼近寄存器D/A轉換器電壓比較器轉換開始前先將所有寄存器清零。開始轉換以后，時鐘脈沖首先將寄存器最高位置成1，使輸出數字為1000。

23、這個數碼被D/A轉換器轉換成相應的模擬電壓uo，送到比較器中與ui進行比較。若uoui，說明數字過大了，故將最高位的1清除；若uoui，說明數字還不夠大，應將這一位保留。然后，再按同樣的方式將次高位置成1，并且經過比較以后確定這個1是否應該保留。這樣逐位比較下去，一直到最低位為止。比較完畢后，寄存器中的狀態(tài)就是所要求的數字量輸出。Q1 Q2 Q3 Q4 Q5ui1D C11D C11D C11D C11D C1&11FF1 FF2 FF3 FF4 FF5&uoCP +Cucd2(22)d1(21)d0(20)FFA Q FFB Q FFCG1 G2 G3G4 G5QG6G7G8

24、=1(ui uo)=0(uiuo)uc=1S C1 1R1S C1 1R1S C1 1R3 位D/A 轉換器轉換開始前，先使Q1=Q2=Q3=Q4=0，Q5=1，第一個CP到來后，Q1=1，Q2=Q3=Q4=Q5=0，于是FFA被置1，FFB和FFC被置0。這時加到D/A轉換器輸入端的代碼為100，并在D/A轉換器的輸出端得到相應的模擬電壓輸出uo。uo和ui在比較器中比較，當若uiuo時，比較器輸出uc=1；當uiuo時，uc=0。第二個CP到來后，環(huán)形計數器右移一位，變成Q2=1，Q1=Q3=Q4=Q5=0，這時門G1打開，若原來uc=1，則FFA被置0，若原來uc=0，則FFA的1狀態(tài)保

25、留。與此同時，Q2的高電平將FFB置1。第三個CP到來后，環(huán)形計數器又右移一位，一方面將FFC置1，同時將門G2打開，并根據比較器的輸出決定FFB的1狀態(tài)是否應該保留。第四個CP到來后，環(huán)形計數器Q4=1，Q1=Q2=Q3=Q5=0，門G3打開，根據比較器的輸出決定FFC的1狀態(tài)是否應該保留。第五個CP到來后，環(huán)形計數器Q5=1，Q1=Q2=Q3=Q4=0，FFA、FFB、FFC的狀態(tài)作為轉換結果，通過門G6、G7、G8送出。1)1)并聯(lián)比較型并聯(lián)比較型A/D轉換器轉換器: :轉換速度快，主要缺點是轉換速度快，主要缺點是要使用的比較器和觸發(fā)器很多，隨著分辨率的提高，要使用的比較器和觸發(fā)器很多，

26、隨著分辨率的提高，所需元件數目按幾何級數增加。所需元件數目按幾何級數增加。2)2)雙積分型雙積分型A/D轉換器轉換器: :性能比較穩(wěn)定，轉換精度高，性能比較穩(wěn)定，轉換精度高，具有很高的抗干擾能力，電路結構簡單，其缺點是具有很高的抗干擾能力，電路結構簡單，其缺點是工作速度較低，在對轉換精度要求較高，而對轉換工作速度較低，在對轉換精度要求較高，而對轉換速度要求較低的場合，如數字萬用表等檢測儀器中速度要求較低的場合，如數字萬用表等檢測儀器中. .3)3)逐次逼近型逐次逼近型A/D轉換器轉換器: :分辨率較高、誤差較低、分辨率較高、誤差較低、轉換速度較快，在一定程度上兼顧了以上兩種轉換轉換速度較快，在

27、一定程度上兼顧了以上兩種轉換器的優(yōu)點，因此得到普遍應用。器的優(yōu)點，因此得到普遍應用。 ADC轉換器比較8.4.2 并行接口并行接口ADC一一. ADC0809的特點和結構的特點和結構（1）主要特性：）主要特性： 8路路8位位AD轉換器，即分辨率轉換器，即分辨率8位。位。 具有轉換起?？刂贫恕＞哂修D換起?？刂贫恕?轉換時間為轉換時間為100s。 單個單個5V電源供電。電源供電。 模擬輸入電壓范圍模擬輸入電壓范圍05V，不需零點和滿，不需零點和滿刻度校準?？潭刃?。 工作溫度范圍為工作溫度范圍為.4085攝氏度。攝氏度。 低功耗，約低功耗，約15mW。圖圖3 3 ADC0809的結構框圖8路模擬量

28、開關地址鎖存與譯碼8位A/D轉換器三態(tài)輸出鎖存器STARTCLKIN0 IN7D0 D7ABCALEVR（+）VR（-）EOCOE二二ADC0809的引腳的引腳ADC0809芯片有芯片有28個引腳，采用雙列直插式封裝，如圖。個引腳，采用雙列直插式封裝，如圖。 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 START EOC D3 OE CLOCK VCC VREF+ GND D1 IN2 IN1 IN0 ADDA ADDB ADDC ALE D7 D6 D5 D4 D0 VREF- D2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21

29、 20 19 18 17 16 15 2 其中：其中：IN0IN7：8路模擬量輸入端。路模擬量輸入端。D0D7：8位數字量輸出端。位數字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選擇位地址輸入線，用于選擇8路模擬通路模擬通道中的一路，選擇情況見表。道中的一路，選擇情況見表。 ADDCADDBADDA選擇通道選擇通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。START：A/D轉換啟動信號，輸入，高電平有效。轉換啟動信號，輸入，高電平有效。EOC

30、：A/D轉換結束信號，輸出。當啟動轉換時，該引轉換結束信號，輸出。當啟動轉換時，該引腳為低電平，當腳為低電平，當A/D轉換結束時，該線腳輸出高電平。轉換結束時，該線腳輸出高電平。OE：數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當轉換：數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當轉換結束后，如果從該引腳輸入高電平，則打開輸出三態(tài)門，結束后，如果從該引腳輸入高電平，則打開輸出三態(tài)門，輸出鎖存器的數據從輸出鎖存器的數據從D0D7送出。送出。CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ,通常使用頻率為通常使用頻率為500kHz.REF+、REF-：基準電壓輸入端。：基

31、準電壓輸入端。Vcc：電源，接：電源，接+5V電源。電源。GND：地。：地。ADC0809的工作流程如圖所示：的工作流程如圖所示：1輸入輸入3位地址，并使位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中，經，將地址存入地址鎖存器中，經地址譯碼器譯碼從地址譯碼器譯碼從8路模擬通道中選通一路模擬量送到比較器。路模擬通道中選通一路模擬量送到比較器。2送送START一高脈沖，一高脈沖，START的的上升沿上升沿使逐次逼近寄存器復使逐次逼近寄存器復位，位，下降沿下降沿啟動啟動A/D轉換，并使轉換，并使EOC信號為低電平。信號為低電平。3當轉換結束時，轉換的結果送入到輸出三態(tài)鎖存器，并使當轉換結束時，轉換的

32、結果送入到輸出三態(tài)鎖存器，并使EOC信號回到高電平，通知信號回到高電平，通知CPU已轉換結束。已轉換結束。4CPU使使OE為高電平，從輸出端為高電平，從輸出端D0D7讀入數據。讀入數據。三三ADC0809的工作流程的工作流程2. ADC0809的接口的接口(模擬時序方式模擬時序方式)和編程和編程#define ALEP2_4#define STARTP2_5#define OEP2_6#define EOCP2_7#include #include unsigned char adc_0809(unsigned char chanel) /地址信息放在地址信息放在chanel變量中變量中uns

33、igned char dd; /臨時變量臨時變量P2&=0Xf8;P2|=chanel;/P2低三位輸出地址低三位輸出地址ALE=1;/鎖存地址鎖存地址START=1;/復位逐次逼近寄存器復位逐次逼近寄存器ALE=0;START=0;/開始轉換開始轉換_nop_();_nop_();/延時延時while(EOC=0);/等待轉換結束，轉換時間等待轉換結束，轉換時間100usOE=1;/輸出使能輸出使能dd=P1;/數據暫存數據暫存OE=0;Return(dd);/返回轉換值返回轉換值 8.4.3 串行接口串行接口ADC TLC549是德州儀器公司推出的廣泛應用的是德州儀器公司推出的廣泛

34、應用的CMOS 8位位A/D轉換器。該芯片有一個模擬輸入端轉換器。該芯片有一個模擬輸入端口，口，3態(tài)的數據串行輸出接口可以方便的和微處態(tài)的數據串行輸出接口可以方便的和微處理器或外圍設備連接。理器或外圍設備連接。TLC549僅僅使用輸入僅僅使用輸入輸出時鐘（輸出時鐘（I/O CLOCK）和芯片選擇（）和芯片選擇（cs）信號）信號控制數據。最大的輸入輸出時鐘（控制數據。最大的輸入輸出時鐘（I/O CLOCK）為為1.1MHz。 圖圖8.4.4 TLC549內部結構圖內部結構圖一組通常的控制時序為：一組通常的控制時序為：(1)將將CS置低。內部電路在測得置低。內部電路在測得CS下降沿后，再等待下降沿

35、后，再等待兩個內部時鐘上升沿和一個兩個內部時鐘上升沿和一個下降沿下降沿后，然后確認這一變化，最后自動將前一次轉換結果的最高位后，然后確認這一變化，最后自動將前一次轉換結果的最高位(D7)位輸出位輸出到到DATA OUT端上。端上。(2) 前四個前四個I/O CLOCK周期的下降沿依次移出第周期的下降沿依次移出第2、3、4和第和第5個位個位(D6、D5、D4、D3)，片上采樣保持電路在第，片上采樣保持電路在第4個個I/O CLOCK下降沿開始采樣模擬輸入。下降沿開始采樣模擬輸入。(3)接下來的接下來的3個個I/O CLOCK周期的下降沿移出第周期的下降沿移出第6、7、8(D2、D1、D0)個轉換

36、位，個轉換位，(4)最后，片上采樣保持電路在第最后，片上采樣保持電路在第8個個I/O CLOCK周期的下降沿開始保持周期的下降沿開始保持, CS必須必須為高，或為高，或I/O CLOCK保持低電平保持低電平，這種狀態(tài)需要維持，這種狀態(tài)需要維持36個內部系統(tǒng)時鐘周期個內部系統(tǒng)時鐘周期以以等待保持和轉換工作的完成。等待保持和轉換工作的完成。NOTE:如果如果CS為低時為低時I/O CLOCK上出現一個有效干擾脈沖，則微處理器上出現一個有效干擾脈沖，則微處理器/控控制器將與器件的制器將與器件的I/O時序失去同步；若時序失去同步；若CS為高時出現一次有效低電平，為高時出現一次有效低電平，則將使引腳重新

37、初始化，從而脫離原轉換過程。則將使引腳重新初始化，從而脫離原轉換過程。在在36個內部系統(tǒng)時鐘周期結束之前，實施步驟個內部系統(tǒng)時鐘周期結束之前，實施步驟(1)(4)，可重新啟動，可重新啟動一次新的一次新的A/D轉換，與此同時，正在進行的轉換終止，此時的輸出是轉換，與此同時，正在進行的轉換終止，此時的輸出是前一次的轉換結果而不是正在進行的轉換結果。前一次的轉換結果而不是正在進行的轉換結果。若要在特定的時刻采樣模擬信號，應使第若要在特定的時刻采樣模擬信號，應使第8個個I/O CLOCK時鐘的下降時鐘的下降沿與該時刻對應，因為芯片雖在第沿與該時刻對應，因為芯片雖在第4個個I/O CLOCK時鐘下降沿開

38、始采時鐘下降沿開始采樣，卻在第樣，卻在第8個個I/O CLOCK的下降沿開始保存。的下降沿開始保存。 舉例舉例 #include intrins.h #define Wait1us_nop_(); #define Wait2us_nop_();_nop_(); #define Wait4usWait2us;Wait2us; #define Wait8usWait4us;Wait4us; #define Wait10usWait8us;Wait2us; #define Wait30usWait10us; Wait10us;Wait10us; /*定義接口總線定義接口總線*/ sbit Clock

39、 = P1 2; /時鐘口線時鐘口線 sbit DataOut = P1 3; /數據輸出口線數據輸出口線 sbit ChipSelect = P1 4; /片選口線片選口線unsigned char ADCSelChannel(void) unsigned char ConvertValue = 0; unsigned char i; ChipSelect = 1; /芯片復位芯片復位 ChipSelect = 0; ChipSelect = 1; Clock = 0; Wait4us; ChipSelect = 0; /芯片起始芯片起始 Wait4us; /等待延時等待延時 for (i

40、= 0; i 8; i +) /輸入采樣轉換時鐘輸入采樣轉換時鐘 Clock = 1; Clock = 0; ChipSelect = 1; /開始轉換開始轉換 Wait30us; /等待轉換結束等待轉換結束 ChipSelect = 0; /讀取轉換結果讀取轉換結果 Wait4us; for (i = 0; i 8; i +) /讀取讀取8位串行數據位串行數據 Clock = 1; ConvertValue = 1; if (DataOut) ConvertValue |= 0 x1; Clock = 0; ChipSelect = 1; return (ConvertValue); /返回

41、轉換結返回轉換結果果作業(yè) P223 第6題8031WRP2.7P0DI7DI0CSXFERWR1WR2DAC0832IOUT2IOUT1+-RFRDAC0832單緩沖方式接口電路ILE+5V【補充舉例【補充舉例1】 利用單緩沖方式利用單緩沖方式(總線方式總線方式)，編程從，編程從DAC0832輸出端分別產生鋸齒波、三角波和方波。輸出端分別產生鋸齒波、三角波和方波。 分析：根據單緩沖方式圖的連接，DAC0832的口地址為7FFFH。匯編語言編程：鋸齒波鋸齒波 MOV DPTR，#7FFFH CLR ALOOP：MOVX DPTR，A INC A SJMP LOOP三角波：三角波： MOV DPT

42、R，#7FFFH CLR ALOOP1：MOVX DPTR，A INC A CJNE A，#0FFH，LOOP1LOOP2：MOVX DPTR，A DEC A JNZ LOOP2 SJMP LOOP1方波：方波： MOV DPTR，#7FFFHLOOP：MOV A，#00H MOVX DPTR，A ACALL DELAY MOV A，#FFH MOVX DPTR，A ACALL DELAY SJMP LOOPDELAY：MOV R7，#0FFH DJNZ R7，$ RETC語言編程：鋸齒波：#include /定義絕對地址訪問#define uchar unsigned char#define

43、 DAC0832 XBYTE0 x7FFFvoid main()uchar i;while(1)for (i=0;i0 xff;i+)DAC0832=i;三角波：#include /定義絕對地址訪問#define uchar unsigned char#define DAC0832 XBYTE0 x7FFFvoid main()uchar i;while(1)for (i=0;i0;i-)DAC0832=i;方波：方波：#include /定義絕對地址訪問定義絕對地址訪問#define uchar unsigned char#define DAC0832 XBYTE0 x7FFFvoid delay(void);void main()uchar i;while(1)DAC0832=0; /輸出低電平輸出低電平delay(); /延時延時DAC0832=0 xff; /輸出高電平輸出高電平delay(); /延時延時void delay() /延時函數延時函數uchar i;for (i=0;i0 xff;i+) ；四四ADC0809與與MCS-51單片機的接口（總線方式）單片機的接口（總線方式）下圖是一個ADC0809與8051的一個接口電路圖。1硬件連接硬件連接P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7ALE WR P2.7R