單片機(jī)教學(xué)課件第9章

單片機(jī)原理及應(yīng)用

曲鳳娟，計算機(jī)應(yīng)用（10615）

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第9章A/D、D/A

轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用9.1A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用

9.1.18位逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器0809的應(yīng)用

1．ADC0809的邏輯結(jié)構(gòu)ADC0809的主要特性

（1）分別率為8位。（2）最大不可調(diào)誤差小于±1LSB。（3）單一+5V電源供電，模擬輸入范圍為0～5V。

（4）具有鎖存控制的8路模擬開關(guān)。（5）功耗為15mW。（6）可鎖存三態(tài)輸出，輸出與TTL兼容。（7）不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整。（8）轉(zhuǎn)換速度取決于芯片的時鐘頻率，時鐘頻率范圍：10～1280kHz。2．ADC0809的引腳

（1）IN0～I(xiàn)N7：8路模擬通道的輸入端。（2）D0～D7：8位數(shù)字量輸出端。（3）VREF（+）、VREF（-）：正、負(fù)參考電壓輸入端。一般情況下VREF（+）與VCC相連接，VREF（-）與GND相連接（4）CLOCK：時鐘輸入信號。（5）START：轉(zhuǎn)換啟動信號，高電平有效。（6）ADDA、ADDB、ADDC：模擬通道選擇輸入端。（7）ALE：地址鎖存信號。（8）EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，此信號常被用來作為中斷請求信號。（9）OE：允許輸出信號。（1）時鐘的連接A/D轉(zhuǎn)換器時鐘的提供方法有兩種，一種由芯片內(nèi)部提供，一種由外部時鐘提供。對于ADC0809這樣的8位A/D轉(zhuǎn)換器來說，由于內(nèi)部沒有時鐘發(fā)生器，需要有外部提供時鐘，這時可以用單獨(dú)的外部振蕩器，更多的是用CPU時鐘經(jīng)分頻后，送至A/D轉(zhuǎn)換器。

（2）地址與通道對應(yīng)關(guān)系

（3）啟動過程執(zhí)行一條MOVX@DPTR，A指令產(chǎn)生WR信號，使ALE、START有效，鎖存通道并啟動A/D轉(zhuǎn)換。（4）讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC端輸出高電平?？捎弥袛嗷虿樵兊姆绞饺〉媒Y(jié)束信號。使輸出允許OE端為高電平，這時8位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)線上，此時通過一條MOVXA，@DPTR指令即可將數(shù)據(jù)讀入CPU。（5）轉(zhuǎn)換結(jié)束信號的處理方法（6）接地問題3．程序設(shè)計利用查詢方式對8路模擬信號進(jìn)行采集，轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在首地址為30H的數(shù)據(jù)RAM中。

ORG0000HMAIN：MOVDPTR，#0FEF8H；P2.0＝0，且指向IN0MOVR1，#30H ；置數(shù)據(jù)區(qū)首地址

MOVR7，#08H ；置通道數(shù)READ：MOVX＠DPTR，A ；啟動A/DHERE：JBP3.3，HERE；查詢轉(zhuǎn)換完

MOVXA，＠DPTR；讀轉(zhuǎn)換結(jié)果

MOVX＠R1，A ；存放數(shù)據(jù)

INCR1 ；指向下一個存儲單元

INCDPTR ；指向下一通道

DJNZ R7,READ ；巡回未完繼續(xù)

…END中斷方式

ORG 0000HSJMP MAINORG 0013HSJMP INT1ORG0030HMAIN:MOV R1，#30H ；置數(shù)據(jù)區(qū)首址

MOV R7，#08H ；置通道數(shù)

MOV DPTR，#7FF8H ；P2.7＝0，指向IN0SETB IT1 ；開中斷

SETB EX1SETB EAREAD：MOVX@DPTR，A ；啟動A/DHERE：SJMP HERE ；等待中斷

DJNZ R7，READ ；巡回未完繼續(xù)

…INT1：MOVX A，@DPTR ；讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果

MOVX @R1，A ；存放數(shù)據(jù)

INC R1 ；指向下一存儲單元

INC DPTR ；指向下一通道

RETI ；中斷返回

END

9.1.2

12位串行接口A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用

1．MAX1247簡介MAX1247是MAXIM公司公司研制的12位4通道串行A/D轉(zhuǎn)換器，具有高精度和高速的特點(diǎn)。VCC：電源，接+5V。CH0～CH4：模擬信號輸入引腳（4通道可選）。COM：模擬輸入?yún)⒖蓟鶞?zhǔn)端。

SHDN：低電平有效。當(dāng)SHDN=0，器件自動關(guān)閉，并進(jìn)入掉電節(jié)能狀態(tài)，否則為正常狀態(tài)。VREF：基準(zhǔn)電壓輸入引腳。REFADJ：緩沖放大器輸入引腳，接VCC時，內(nèi)部緩沖放大器無效。AGND：數(shù)字地。DGND：模擬地。DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出引腳，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)高位先出。SSTRB：轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志。DIN：串行數(shù)據(jù)輸入引腳，時鐘上升沿有效。CS：片選端，低電平有效。SCLK：串行時鐘輸入。

3．MAX1247的控制字

START：啟動位，高電平有效。

SEL2、SEL1、SEL0：通道選擇

UNI/BIP：極性選擇位，高電平為單極性，低電平為雙極性。

SGL/DIF：單端/差動方式選擇端。

PD1、PD0：模式選擇端。

4．MAX1247工作模式（1）外時鐘模式使用外部時鐘，可以將串行數(shù)據(jù)移入、移出，并且可以控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度。（2）內(nèi)時鐘模式使用內(nèi)部時鐘，轉(zhuǎn)換時鐘取自內(nèi)部始終發(fā)生器。該模式下轉(zhuǎn)換時鐘與串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時鐘相互分離。（3）軟掉電模式（4）硬掉電模式5．MAX1247數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時序6．程序設(shè)計

P1.0輸出串行控制字，P1.1輸出串行時鐘，P1.3輸入轉(zhuǎn)換后的串行數(shù)字量。

ORG0000HAJMPMAINMAIN：NOPMOVR1，60H；0通道轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存放在60H、61H MOVA，#9FH ；選通MAX1247工作方式

LCALL AD10 ；調(diào)用A/D控制字寫入程序

LCALL AD11 ；調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序

MOV R1，62H ；1通道數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

MOV A，#0DFH LCALL AD10 LCALL AD11

MOV R1，64H ；2通道數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

MOV A，#0AFH LCALL AD10 LCALL AD11

MOV R1，66H ；3通道數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

MOV A，#0EFH LCALL AD10 LCALL AD11

AD10： CLR P1.0 ；A/D控制字寫入程序

CLR P1.2 MOV R0，#08HA1： NOPCLR P1.1 CLR C RLC A MOV P1.0，C NOP SETBP1.1 DJNZR0，A1 NOP CLR P1.1 SETBP1.2 CLR P1.0 NOP RETAD11： NOP ；A/D轉(zhuǎn)換子程序

CLR CCLR P1.2NOPCLR P1.1MOV R0，#08H ；處理高8位數(shù)據(jù)A2： NOPSETB P1.1NOPMOV C，P1.3RLC ANOPCLR P1.1DJNZ R0，A2MOV @R1，A

MOVR0，#04H；處理低4位數(shù)據(jù)A3： CLRCNOPSETBP1.1NOPMOVC，P1.3RLC ANOPCLR P1.1DJNZ R0，A3INC R1ANL A，#0F0HSWAP AMOV @R1，ASETB P1.2RET9.1.312位并行A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用

1．AD574簡介

AD574是美國模擬器件公司（AnalogDevices）生產(chǎn)的12位逐次逼近型快速A/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換速度最高為35μs，轉(zhuǎn)換誤差±0.05%2．AD574A的引腳功能10VIN/20VIN：模擬電壓輸入量程選擇CS：片選引腳，低電平有效。CE：片選使能信號，高電平有效。R/C：讀出/轉(zhuǎn)換控制輸入引腳。低電平啟動本片工作，高電平則允許讀出數(shù)字量。12/8：決定進(jìn)行12位還是8位A/D轉(zhuǎn)換。A0：決定以何種方式啟動A/D轉(zhuǎn)換以及輸出數(shù)字量是高8位還是低4位。AD574控制信號組合表

VL：接+5V。VCC：接+12～+15V。VEE：接-15～-12V。STS：轉(zhuǎn)換狀態(tài)輸出引腳。高電平表示正處于A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)，低電平表示轉(zhuǎn)換完成。REFIN：內(nèi)部解碼網(wǎng)絡(luò)所需參考電壓輸入引腳。REFOUT：內(nèi)部參考電壓輸出引腳。BIPOFF：補(bǔ)償調(diào)整引腳，用于在模擬輸入為零時把芯片輸出的數(shù)字量調(diào)整為零。

3．AD574A的應(yīng)用

（1）單極性輸入（2）雙極性輸入4．AD574A與單片機(jī)的接口技術(shù)及程序設(shè)計轉(zhuǎn)換參考程序：

ORG 0080HAD： MOV DPTR，#9000HMOV P2，0FFH MOV R0，#0FCH MOVX @R0，ALOOP： JB P1.0，LOOP INC R0 INC R0 MOVX A，@R0 MOVX DPTR，A INC R0 INC DPTR MOVX A，@R0 MOVX@DPTR，AHERE： AJMPHERE9.2D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用9.2.18位D/A轉(zhuǎn)換器0832的應(yīng)用

1．DAC0832的邏輯結(jié)構(gòu)與引腳功能

其主要特性參數(shù)如下：（1）分辨率：8位；（2）增益溫度系數(shù)：0.02％；（3）單電源供電：電源范圍為+5V～+15V；（4）轉(zhuǎn)換速度：約1us；（5）數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式。各引腳功能如下：

（1）DI0～DI7：數(shù)字量輸入端；（2）CS：片選信號輸入端，低電平有效；（3）ILE

：允許輸入鎖存信號，高電平有效；（4）WR1：輸入鎖存器寫選通信號；（5）