第6章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換及其接口_第1頁
第6章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換及其接口_第2頁
第6章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換及其接口_第3頁
第6章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換及其接口_第4頁
第6章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換及其接口_第5頁
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第6章模/數(shù)與數(shù)/模轉(zhuǎn)換及其接口6.1模擬量的輸入與輸出通道6.2數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器6.3模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器

模擬量的輸入----為了實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和控制,必須將模擬量轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字量,這就是模擬量的輸入。模擬量的輸出----為了實(shí)現(xiàn)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié),必須將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),這就是模擬量的輸出。模擬量的輸入/輸出是微型計(jì)算機(jī)與控制對(duì)象之間的一種重要接口。6.1模擬量的輸入與輸出通道圖6.1模擬量的輸入與輸出通道結(jié)構(gòu)框圖微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制對(duì)象信號(hào)調(diào)理鎖存器D/A轉(zhuǎn)換前置放大D/A轉(zhuǎn)換接口電動(dòng)執(zhí)行閥A/D轉(zhuǎn)換接口A/D轉(zhuǎn)換采樣保持溫度變送器模擬量輸入/輸出通道模擬量輸入通道構(gòu)成----一般是由傳感器、變送器、信號(hào)調(diào)理、采樣保持和A/D轉(zhuǎn)換等組成。模擬量(analog)輸出通道構(gòu)成----一般是由D/A轉(zhuǎn)換、鎖存器和前置放大等組成;數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的工作原理●數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的功能是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量?!癜岩粋€(gè)數(shù)字量變成模擬量,就是要把每一位的代碼按照權(quán)值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬量,再把各位所對(duì)應(yīng)的模擬量相加,其和便是數(shù)字量所對(duì)應(yīng)的模擬量?!駭?shù)字量由若干個(gè)數(shù)位構(gòu)成,每個(gè)數(shù)位都有一定的權(quán),如8位二進(jìn)制數(shù)的最高位D7的權(quán)為27=128,只要D7=1,就表示具有了128這個(gè)數(shù)值。6.2.1D/A轉(zhuǎn)換原理6.2數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器圖6.28位權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器V+RF(R/2)27RLSBMSB0101I0V--+AvoS0S1S2S3S4S5S6S7iΣvREFI1I2I3I4I5I6I7d0d1d2d3d4d5d6d726R25R24R23R22R21R20R1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器因得因故2.T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器圖6.3R-2RT形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器d0d1d2d3d4d5d6d7RRRRRRRR2R2R2R2R2R2R2R2R2RLSBMSBI/21I/22I/23I/24I/25I/26I/27I/28I/21I/22I/23I/24I/25I/26I/27I/28I0101V-V+-+AvoS0S1S2S3S4S5S6S7iΣvREF因得因故(2)轉(zhuǎn)換精度●轉(zhuǎn)換精度有絕對(duì)精度和相對(duì)精度之分?!裢ǔS媒r(shí)間來描述DA轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。(3)轉(zhuǎn)換時(shí)間●分辨率是指D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬量的分辨能力。通常用數(shù)字量的位數(shù)來表示,如8位、10位、12位、16位、20位等。也可以用DA轉(zhuǎn)換器能分辨出來的最小輸出電壓與最大輸出電壓的比值來表示,即1/(2n-1)。(1)分辨率6.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)絕對(duì)精度:指D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出電壓與理論值之間的誤差。由DA轉(zhuǎn)換器的增益誤差、零點(diǎn)誤差、非線性誤差和噪聲等造成。相對(duì)精度:指在滿量程校準(zhǔn)后實(shí)際輸出特征曲線之間的最大偏差,一般用該偏差與滿量程值的百分比表示。(LSB)ILE當(dāng)LE=1時(shí),輸出數(shù)據(jù)隨輸入變化(直通)。DQDQ

當(dāng)LE=0時(shí),輸出數(shù)據(jù)被鎖存。LE1&11DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0DQDQ寄存器8位DAC轉(zhuǎn)換器8位D/A寄存器8位入輸(MSB)LE2WR2WR1CSXFERVREFIOUT2IOUT1VccRfbRfbAGNDDGND8位D/A轉(zhuǎn)換器-DAC0832芯片6.2.3典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片圖6.6DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8位數(shù)字輸入端

DI0~DI7(DI0為最低位)輸入寄存器(第1級(jí)鎖存)的控制端

ILE、CS、WR1DAC寄存器(第2級(jí)鎖存)的控制端

XFER、WR2Iout1、Iout2:電流輸出端

滿足:Iout1+I(xiàn)out2=常量Rfb:反饋電阻引出端(電阻在芯片內(nèi))VREF:參考電壓輸入端

+10V~-10VAGND:模擬信號(hào)地VCC:電源電壓輸入端

+5V~+15VDGND:數(shù)字信號(hào)地(3)DAC0832的數(shù)字輸入雙緩沖輸入方式單緩沖輸入方式直通輸入方式兩個(gè)寄存器都處于受控(緩沖)狀態(tài)能夠?qū)σ粋€(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的同時(shí);輸入另一個(gè)數(shù)據(jù)LE2LE1DAC0832輸入寄存器DI0~DI7D/A轉(zhuǎn)換器DAC寄存器Iout11)雙緩沖輸入方式ILE固定接高電平,WR1、WR2與總線信號(hào)IOW相連,CS為輸入寄存器的地址譯碼信號(hào),XFER為DAC寄存器的地址譯碼信號(hào)。RfbIout2Iout1+_ADI0DI7VoutD0D7DAC0832ILE+5V輸入寄存器端口地址DAC寄存器端口地址圖6-7a)雙緩沖輸入方式LE1=1,或者LE2=1兩個(gè)寄存器之一始終處于直通狀態(tài)另一個(gè)寄存器處于受控狀態(tài)(緩沖狀態(tài))LE2LE1DAC0832輸入寄存器DI0~DI7D/A轉(zhuǎn)換器DAC寄存器Iout12)單緩沖輸入方式一般是DAC寄存器處于直通狀態(tài),即把WR2和XFER都數(shù)字接地。此時(shí)數(shù)據(jù)只要寫入DAC芯片立刻進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。圖6-7b)單緩沖輸入方式RfbDI0DI7Iout2Iout1+_AVoutD0D7DAC0832ILE+5V輸入寄存器端口地址LE1=LE2=1輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器LE2LE1DAC0832輸入寄存器DI0~DI7D/A轉(zhuǎn)換器DAC寄存器Iout13)直通輸入方式CS、WR1、WR2、XFER引腳都直接接數(shù)字地,ILE引腳為高電平時(shí),芯片處于直通狀態(tài)。此時(shí)8位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7DI0輸入端,就立即進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換而輸出。RfbIout2Iout1+_ADI0DI7VoutD0D7DAC0832ILE+5V(4)DAC0832的模擬輸出單極性輸出雙極性輸出單極性輸出Vout=-Iout1×Rfb=-(D/28)×VREF

RfbIout2Iout1+_ADI0DI7VoutVREFD0D7DAC0832RfbVREF顯然,VOUT和D成正比關(guān)系,輸入數(shù)字量D為00H時(shí),VOUT也為0;輸入數(shù)字量D為FFH即255時(shí),VOUT為與VREF極性相反的最大值。圖6-8b單極性輸出單極性電壓輸出舉例設(shè)VREF=-5VD=FFH=255時(shí),最大輸出電壓:

Vmax=(255/256)×5V=4.98VD=00H時(shí),最小輸出電壓:

Vmin=(0/256)×5V=0VD=01H時(shí),一個(gè)最低有效位(LSB)電壓:

VLSB=(1/256)×5V=0.02VVout=-(D/2n)×VREF雙極性輸出I1I2I1+I(xiàn)2=0VoutRfbIout2Iout1+_A1DI0DI7Vout1VREFD0D7DAC0832Rfb+_A2R2R2RVREF圖6-9雙極性輸出雙極性電壓輸出舉例設(shè)VREF=5VD=FFH=255時(shí),最大輸出電壓:

Vmax=[(255-128)/128]×5V=4.96VD=00H時(shí),最小輸出電壓: Vmin=[(0-128)/128]×5V=-5VD=81H=129時(shí),一個(gè)最低有效位電壓: VLSB=[(129-128/128]×5V=0.04VVout=[(D-27)/27)]×VREF2.DAC1210AGNDDGND(LSB)DQDQ

當(dāng)LE=1時(shí),輸出數(shù)據(jù)隨輸入變化(直通)。當(dāng)LE=0時(shí),輸出數(shù)據(jù)被鎖存。&11DI11DI10DI9DI8DI7DI2DI1DI0DQDQ寄存器12位DAC轉(zhuǎn)換器12位D/A鎖存器8位入輸(MSB)CSVREFIOUT2IOUT1VccRfbRfbWR1WR2XFERDDQQ鎖存器4位輸入DI3DI6DI5DI4MSBLSBB1/B2LELELE圖6-10DAC1210內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.不帶輸入寄存器D/A轉(zhuǎn)換器的使用RfbIout2Iout1+_ADI0DI7VoutD0D7DAC0832ILE+5V74LS374CLKOCD0D7Q0Q71譯碼電路IOWAENA0A15D0D7WR1WR2XFERCS6.2.4D/A轉(zhuǎn)換器與總線的連接圖6-11不帶輸入寄存器D/A轉(zhuǎn)換器的連接2.帶輸入寄存器D/A轉(zhuǎn)換器的使用RfbIout2Iout1+_ADI0DI7Vout1DAC0832ILE+5V譯碼器IOWAENA0A15D0D7WR1WR2XFERCSRfbIout2Iout1+_ADI0DI7Vout2DAC0832ILEWR1WR2XFERCSXFERCS1CS2(1)(2)圖6-12帶輸入寄存器D/A轉(zhuǎn)換器的連接模擬輸出12位DAC第2級(jí)12位鎖存控制第1級(jí)低8位鎖存控制第1級(jí)高4位鎖存控制D0~D74位鎖存器4位鎖存器8位鎖存器8位鎖存器由同一個(gè)信號(hào)控制關(guān)鍵的2級(jí)鎖存無需輸出數(shù)據(jù)兩級(jí)鎖存接口電路MOVDX,PORT1_LMOVAL,BLOUTDX,ALMOVDX,PORT1_HMOVAL,BHOUTDX,ALMOVDX,PORT2OUTDX,AL3.D/A轉(zhuǎn)換器芯片位數(shù)超過數(shù)據(jù)總線寬度模擬輸出12位DAC第2級(jí)12位鎖存控制第1級(jí)低8位鎖存控制D0~D74位鎖存器8位鎖存器8位鎖存器由同一個(gè)信號(hào)控制關(guān)鍵的2級(jí)鎖存需要輸出高4位數(shù)據(jù)MOVDX,PORT1_LMOVAL,BLOUTDX,ALMOVDX,PORT2MOVAL,BHOUTDX,AL簡(jiǎn)化的兩級(jí)鎖存電路【例6-2】DAC0832與總線的連接如圖6-14a所示,設(shè)其輸入寄存器的地址為INR_PORT,DAC寄存器的地址為DACR_PORT,通過DAC0832輸出如圖6-14b所示的三角波,試完成相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)。RfbIout2Iout1+_ADI0DI7VoutD0D7DAC0832ILE+5VINR_PORTDACR_PORTΔt000t0102FCFDFEFF000102vFEFDFC4.D/A轉(zhuǎn)換的應(yīng)用圖6-14DAC0832輸出三角波START:MOVAL,0UP:MOVDX,INR_PORTOUT DX,ALMOVDX,DACR_PORTOUTDX,ALCALLDELAY;延時(shí)INC AL;恢復(fù)AL為FFHJNZ UPDECALDOWN:DECALMOV DX,INR_PORTOUT DX,AL;MOVDX,DACR_PORTOUT DX,ALCALLDELAY;延時(shí)JNZ DOWNINCALJMPUP;下一個(gè)三角波START:MOVAL,0UP:MOVDX,INR_PORTOUT DX,ALMOVDX,DACR_PORTOUTDX,ALCALLDELAY;

延時(shí)INC ALJMPUP正向鋸齒波Δt000t0102FCFDFEFFv000102FCFDFEFF00HFFHSTART:MOVAL,0FFHDOWN:MOVDX,INR_PORTOUT DX,ALMOVDX,DACR_PORTOUTDX,ALCALLDELAY;

延時(shí)DEC ALJMPDOWN反向鋸齒波Δt0tFF000102vFEFDFCFF000102FEFDFC00HFFH●A/D轉(zhuǎn)換器是可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為n位二進(jìn)制數(shù)的裝置?!褫敵龅氖窃诜瞪想x散的數(shù)字量?!褫斎氲氖窃跁r(shí)間和幅值上連續(xù)變化的模擬量。6.3.1A/D轉(zhuǎn)換原理●轉(zhuǎn)換分四步進(jìn)行:采樣保持量化

編碼6.3模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器1.采樣、保持、量化和編碼●采樣:是指將時(shí)間上連續(xù)的模擬量F(t)轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散(斷續(xù)變化)的模擬量,其過程可用Fs(t)=F(t)S(t)表示。S(t)為采樣脈沖序列,當(dāng)S(t)=1時(shí),F(xiàn)s(t)=F(t),當(dāng)S(t)=0時(shí),F(xiàn)s(t)=0。●保持:是將采樣所得到的模擬量幅值保持下來,即在S(t)=0期間保持最后瞬時(shí)的采樣值,以使后續(xù)的AD轉(zhuǎn)換有足夠的時(shí)間進(jìn)行處理,也為了控制量化誤差。●量化:是AD轉(zhuǎn)換的核心。數(shù)字信號(hào)不僅在時(shí)間上是離散的,數(shù)值大小的變化也是不連續(xù)的,即任何一個(gè)數(shù)字量的大小只能是某個(gè)規(guī)定最小數(shù)量單位的整數(shù)倍。量化就是用這個(gè)規(guī)定的最小數(shù)量單位將數(shù)值上連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為為數(shù)值上離散的數(shù)字量。所取的最小數(shù)量大小就等于Δ?!窬幋a:就是將量化得到的數(shù)值用某種碼制表示出來,通常采用二進(jìn)制的原碼或偏移碼,也有BCD碼,或其他進(jìn)制。2.并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器1viQQD153VREFVREF155VREF157VREF159VREF1511VREF1513VREF15VREFRRRRRRRR/2QQDQQDQQDQQDQQDQQD11111FF7FF6FF5FF4FF3FF2FF111(22)d2d1d0電壓比較器MSBLSB(21)(20)寄存器編碼器CPC7C6C5C4C3C2C1圖6.18并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器速度快成本高直接比較法逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器原理框圖3.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成:比較器C、D/A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、時(shí)鐘脈沖源和控制邏輯等組成部分。緩沖寄存器控制邏輯逐次逼近寄存器8位

D/A轉(zhuǎn)換器比較器CLK啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)束vcD7D6D5D4D3D2D1D0C時(shí)鐘脈沖源vi模擬輸入從最高位開始的逐位試探法4.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器圖6.20雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器C控制邏輯RMSBLSBAAviS1-VREF計(jì)數(shù)器時(shí)鐘脈沖源數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)換控制比較器模擬輸入積分器vovGS0S13.雙積分式兩個(gè)積分階段實(shí)質(zhì)是電壓/時(shí)間變換IREFIinVinVREF積分器比較器V/IV/I時(shí)鐘啟動(dòng)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器數(shù)字輸出T2T1Vc固定斜率時(shí)間可變固定時(shí)間斜率可變轉(zhuǎn)換結(jié)束(3)轉(zhuǎn)換精度●轉(zhuǎn)換精度反映了A/D轉(zhuǎn)換器的實(shí)際輸出接近理論輸出的精確程度。分為絕對(duì)精度和相對(duì)精度?!袼^轉(zhuǎn)換時(shí)間是指完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間。取決于轉(zhuǎn)換電路的類型。(4)轉(zhuǎn)換時(shí)間●分辨率是指A/D轉(zhuǎn)換器能夠分辨最小量化信號(hào)的能力。一個(gè)n位的A/D轉(zhuǎn)換器,其分辨率就是模擬輸入為滿量程的1/2n時(shí)的電平值。(1)分辨率6.3.2A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)(2)量化誤差●量化誤差是A/D轉(zhuǎn)化時(shí)取整所產(chǎn)生的固有誤差,對(duì)于四舍五入取整法,該誤差在±1/2LSB之間?!?/p>

分辨率為8位。

零偏移和滿量程誤差均小于±1/2LSB。●8路模擬量輸入通道,有通道地址鎖存和數(shù)據(jù)輸出三態(tài)鎖存功能?!竦湫娃D(zhuǎn)換時(shí)間為100μs?!窆ぷ鳒囟确秶鸀?40~

+85度?!窆臑?5mW?!?/p>

輸入電壓范圍為0~+5V?!駟我?5V電源供電。(1)主要性能(1)主要性能6.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片1.ADC0809

ADC0809是逐次比進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換芯片,內(nèi)部有8路模擬開關(guān)可輸入八個(gè)模擬量,三態(tài)輸出緩沖器,可直接與CPU總線接口。ADC0809采用單一的十5V電源供電,外接工作時(shí)鐘為500kHz時(shí),轉(zhuǎn)換時(shí)間大約為128ms,工作時(shí)鐘為640kHz時(shí),轉(zhuǎn)換時(shí)間大約為100ms。允許模擬輸入為單極性,無需零點(diǎn)和滿刻度調(diào)節(jié),內(nèi)部有8個(gè)鎖存器控制的模擬開關(guān),可以通過編程選擇8個(gè)通道中的任一個(gè)。ADC0809的邏輯結(jié)構(gòu)所示,其內(nèi)部由256R電阻分壓器、樹狀模擬開關(guān)(這兩部分組成一個(gè)D/A變換器)、電壓比較器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。其基本工作原理是采用對(duì)分搜索方法逐次比較,找出最逼近于輸入模擬量的數(shù)字量。電阻分壓器需外接正負(fù)基準(zhǔn)電源VREF(+)和VREF(-)。CLOCK端外接時(shí)鐘信號(hào),A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)由START信號(hào)控制,轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)控制電路將數(shù)字量送入三態(tài)輸出鎖存器鎖存,并產(chǎn)生轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC??刂婆c時(shí)序逐次逼近寄存器SAR電阻網(wǎng)絡(luò)電壓比較器樹狀開關(guān)ADDAADDBADDC地址鎖存有效ALE8路模擬開關(guān)START三態(tài)輸出鎖存緩沖器GND轉(zhuǎn)換結(jié)束EOCIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7D0D1D2D3D4D5D6D7VREF(+)8路模擬信號(hào)輸入A8位A/D轉(zhuǎn)換器地址鎖存與譯碼3位地址碼輸入VREF(-)VCC輸出有效控制OE(LSB)8位數(shù)據(jù)輸出(MSB)啟動(dòng)CLOCK時(shí)鐘

ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ADC0809的引腳功能ADC0809引腳如圖所示。

ADC0809引腳

ADC0809的轉(zhuǎn)換時(shí)序D0~D7OEADDA/B/CDATACLK=1/640kHz時(shí),最大值:116s2s+8T(最大)200ns(最大)START轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)ADC0809的轉(zhuǎn)換公式輸入模擬電壓輸出數(shù)字量基準(zhǔn)電壓正極基準(zhǔn)電壓負(fù)極單極性轉(zhuǎn)換示例基準(zhǔn)電壓VREF(+)=5V,VREF(-)=0V輸入模擬電壓Vin=1.5V N=(1.5-0)÷(5-0)×256 =76.8≈77=4DH雙極性轉(zhuǎn)換示例基準(zhǔn)電壓VREF(+)=+5V,VREF(-)=-5V輸入模擬電壓Vin=-1.5V N=(-1.5+5)÷(5+5)×256 =89.6≈90=5AH6.3.3典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片2.AD1674AD1674是美國AD公司推出的12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換單片集成電路。該芯片內(nèi)部自帶采樣保持(SHA)、10V基準(zhǔn)電壓源、時(shí)鐘源以及可和微處理器總線直接接口的暫存/三態(tài)輸出緩沖器?!?/p>

A/D轉(zhuǎn)換器芯片的模擬輸入電壓,往往既可以是單端方式,也可以是差動(dòng)方式。這種類型的A/D芯片常用V(+)、VIN(-)或IN(+)、IN(-)表示模擬輸入端。●一種芯片,其輸出端具有可控的三態(tài)輸出門,此類芯片的輸出端可直接與數(shù)據(jù)總線相連。例如ADC0809?!窳硪环N芯片不具有三態(tài)輸出特性,或雖內(nèi)部三態(tài)門但不受外部控制,此類芯片的輸出應(yīng)經(jīng)三態(tài)緩沖電路才能與數(shù)據(jù)總線相連?!?/p>

A/D轉(zhuǎn)換器芯片的輸出方式可分為兩種:1.模擬輸入的連接2.數(shù)據(jù)輸出線與總線的連接6.3.4A/D轉(zhuǎn)換器與總線的連接●

A/D轉(zhuǎn)換器要求的啟動(dòng)信號(hào)可分為兩種形式:電平啟動(dòng)信號(hào)使用電平啟動(dòng)信號(hào)的芯片如AD570、AD572采用脈沖啟動(dòng)信號(hào)的A/D芯片,如ADC0804、ADC0809、ADC1210等脈沖啟動(dòng)信號(hào)3.A/D轉(zhuǎn)換的控制●若已知完成一次A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間,在發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)并延時(shí)該時(shí)間后直接讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果,此種方式為I/O傳輸中的無條件輸入方式。(1)固定延時(shí)方式1地址譯碼CS數(shù)字輸出IORIOW地址STARTOEADCEOC1數(shù)據(jù)啟動(dòng)允許輸出4.轉(zhuǎn)換結(jié)束與數(shù)據(jù)讀取圖6-25

A/D轉(zhuǎn)換器固定延時(shí)方式●以A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC作為中斷請(qǐng)求,向CPU申請(qǐng)中斷來使CPU讀取轉(zhuǎn)換的結(jié)果,此種方式為I/O傳輸中的中斷控制方式,如圖所示。(2)中斷方式INTR1地址譯碼CS數(shù)字輸出IORIOW地址STARTOEADCEOC1數(shù)據(jù)啟動(dòng)允許輸出4.轉(zhuǎn)換結(jié)束與數(shù)據(jù)讀取圖6-25

A/D轉(zhuǎn)換器中斷方式●將A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC作為I/O接口狀態(tài)端口的狀態(tài)位,CPU發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)后不斷地讀取狀態(tài)端口,測(cè)試相應(yīng)的狀態(tài)位以確定轉(zhuǎn)換是否結(jié)束,此種方式為I/O傳輸中的查詢方式。(3)查詢方式1地址譯碼數(shù)字輸出IORIOW地址STARTOEADCEOC1數(shù)據(jù)啟動(dòng)允許輸出1CS1CS21EN4.轉(zhuǎn)換結(jié)束與數(shù)據(jù)讀取圖6-25

A/D轉(zhuǎn)換器查詢方式●(4)雙緩沖方式4.轉(zhuǎn)換結(jié)束與數(shù)據(jù)讀取CS+5V&1地址譯碼OE數(shù)字輸出IOR地址STARTOEADCEOC8位三態(tài)鎖存器數(shù)據(jù)圖6-25

A/D轉(zhuǎn)換器雙緩沖方式●

A/D轉(zhuǎn)換器的地線可分為兩種類型在一個(gè)系統(tǒng)中有數(shù)字量又有模擬量,就會(huì)有兩類芯片:5.地線的連接數(shù)字地模擬地

●數(shù)字電路芯片例如CPU、譯碼器、門電路等●模擬電路芯片如D/A轉(zhuǎn)換電阻網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)放等VccD0D1D2D3D4D5D6D7D0D7PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7IORIOWPB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB78255AWRRDA1A0CSA1A00800H0803HD0D1D2D3D4D5D6D7ADDAPC7ADC0809CLKQQDQQD2MHzADDBADDCALESTARTEOCOEVccVREF(+)VREF(-)IN3GND4.7k4.7k5.A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用【例6-4】有一個(gè)ADC0809,與總線的連接如圖所示,ADC0809的數(shù)據(jù)輸出端通過8255A的PA端口與數(shù)據(jù)總線相連,其地址和ALE信號(hào)及START信號(hào)由8255A的PB端口中PB0~PB4提供,AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)由PC4輸入,可供CPU查詢。若已知8255A各端口的地址范圍為0800H0803H,試結(jié)合圖6-26b所示的流程圖編寫完成一次A/D轉(zhuǎn)換的程序。

ADC0809與總線的連接B8255=0800HMOVAL,10011000BMOVDX,B8255+3OUTDX,AL

MOVAL,0BHMOVDX,B8255+1OUTDX,AL

MOV

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