STC12C2052AD芯片的AD转换程序
/*flashman编写，QQ28479691*/
#include
#include
#define uchar unsigned char // 0~255
#define uint unsigned int // 0~65535
sfr ADCR=0xc5; //控制寄存器
sfr ADDR=0xc6; //结果寄存器
sfr P1M0=0x91;
sfr P1M1=0x92;
char code DisV[]={"V:"};//灵敏度
char code DisP[]={"P:"};//精确度
sbit RS=P1^7;
sbit RW=P1^6;
sbit E=P1^5;
void LcdIni(void);
void WrOp(uchar dat);
void WrDat(uchar dat);
void ChkBusy(void);
void delay();
void DisText(uchar addr,uchar *text);
void ShowNum(uchar addr,uint num); //在addr处显示数字num void ShowByte(uchar addr,uchar num);
char AdcVal(uchar n); //取出单次ADC的值
char AdcValPro(uchar n); //进行软件滤波后的ADC的值
char data BCD[6]; //十位二进制的显示码分别是千百十个位的显示char data Adc[2]; //存放Adc转换后的值
void main(void)
{
SP=0X5F;
LcdIni();
DisText(0x80,DisV);
DisText(0xc0,DisP);
while(1)
{
ShowByte(0x82,AdcValPro(0));
ShowByte(0xC2,AdcV al(1));
}
//-----------------------------------------
//ADC相关程序
char AdcVal(uchar n)
{//软件滤波
uchar i,k;
uint tmp=0,val;
for(i=0;i<20;i++)
{
k=AdcValPro(n);
tmp=(tmp+k)/2;
}
val=(uchar)(tmp);
k=val>Adc[n] ? (val-Adc[n]):(Adc[n]-val);
Adc[n]=k>0 ? val:Adc[n];
return Adc[n];
}
char AdcValPro(uchar n)
{//返回第N个ADC的值从0到7
uchar val;
P1M0=0x03;
P1M1=0x03;
ADCR=0x88+n;
while((ADCR & 0x10) ==0);
val=ADDR;
ADCR=0x00;
return val;
}
//-----------------------------------------
//LCD相关程序
void ShowNum(uchar addr,uint num) //在addr处显示数字num
{//将num转化成五个BCD码存放在全局数组BCD[5]中
uchar i;
for(i=5;i>0;i--) //将NUM数据转化成ASCII码,如521会转化为00521
{
BCD[i-1]=(uchar)(num%10+0x30); //取出最低位
num/=10; //去掉最低位
}
i=0;
while(BCD[i] ==0x30 && i<4) BCD[i++]=' '; //NUM转换成数组存放,但还没有加上小数点
BCD[5]='\0';
DisText(addr,BCD);
}
void ShowByte(uchar addr,uchar num)
{//将num转化成五个BCD码存放在全局数组BCD[5]中
uchar i;
for(i=3;i>0;i--) //将NUM数据转化成ASCII码,如521会转化为00521
{
BCD[i-1]=(uchar)(num%10+0x30); //取出最低位
num/=10; //去掉最低位
}
i=0;
while(BCD[i] ==0x30 && i<4) BCD[i++]=' '; //NUM转换成数组存放,但还没有加上小数点
BCD[3]='\0';
DisText(addr,BCD);
}
void DisText(uchar addr,uchar *p)
{
WrOp(addr);
while(*p !='\0')WrDat(*(p++));
}
void LcdIni()
{
WrOp(0x38);
WrOp(0x28);
WrOp(0x06);
WrOp(0x0E); //光标加1
}
void WrOp(uchar dat)
{
ChkBusy();
RS=0;
RW=0;
E=0;
P3=(dat>>4);
E=1;
delay();
E=0;
P3=dat;
E=1;
delay();
}
void WrDat(uchar dat)
{
ChkBusy();
RS=1;
RW=0;
E=0;
P3=(dat>>4);
E=1;
delay();
E=0;
P3=dat;
E=1;
delay();
E=0;
}
void ChkBusy()
{
uchar dat;
do
{
P3|=0x0f; //
RS=0;
RW=1;
E=1;
dat=P3; //读出P3数据
E=0;
E=1;
_nop_();
E=0;
}while(dat & 0x08);
}
void delay(void)
{
uchar j;
for(j=0;j<3;j++);
}
AD系列芯片 1.模数转换器…… AD1380JD16位20us高性能模数转换器(民用级) AD1380KD16位20us高性能模数转换器(民用级) AD1671JQ12位1.25MHz采样速率带宽2MHz模数转换器(民用级) AD1672AP12位3MHz采样速率带宽20MHz单电源模数转换器(工业级) AD1674JN12位100KHz采样速率带宽500KHz模数转换器(民用级) AD1674AD12位100KHz采样速率带宽500KHz模数转换器(工业级) AD570JD/+8位25us模数转换器（民用）DIP AD574AJD12位25us模数转换器（民用）DIP AD574AKD12位25us模数转换器（民用）DIP AD578KN12位3us模数转换器（民用）DIP AD6640AST12位65MSPS模数转换器(工业级)LQFP AD6644AST14位65MSPS模数转换器(工业级)LQFP AD676JD16位100KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD676JN16位100KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD676KD16位100KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD677AR16位100KSPS采样速率串行输出模数转换器（民用级）SOIC AD677JD16位100KSPS采样速率串行输出模数转换器（民用级）DIP AD677JN16位100KSPS采样速率串行输出模数转换器（民用级）DIP AD678JD12位200KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD678KN12位200KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD679JN14位128KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD679KN14位128KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD7660AST16位100KSPS CMOS模数转换器（工业级）LQFP AD7664AST16位570KSPS CMOS模数转换器（工业级）LQFP AD7701AN16位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7703AN20位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7703BN20位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7705BN16位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7705BR16位∑–△模数转换器（工业级）SOICAD7706BN16位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7707BR16位∑–△模数转换器（工业级）SOICAD7710AN24位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7711AN24位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7712AN24位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7713AN24位∑–△模数转换器（工业级）DIPAD7714AN-324位∑–△模数转换器（工业级）DIP3V 电源AD7714AN-524位∑–△模数转换器（工业级）DIP5V电源AD7715AN-516位∑–△模数转换器（工业级）DIP5V电源AD7715AR-516位∑–△模数转换器（工业级）SOIC5V电源 AD7731BN24位∑–△模数转换器（工业级）DIP AD779JD14位128KSPS采样速率并行输出模数转换器（民用级）DIP AD7820KN8位500KSPS采样速率模数转换器（民用级） DIPAD7821KN8位1MSPS采样速率模数转换器（民用级） DIPAD7822BN8位2MSPS采样速率模数转换器（工业级） DIPAD7824BQ8位四通道高速模数转换器（民用级） DIPAD7824KN8位四通道高速模数转换器（工业级） DIPAD7856AN14位8通道285KSPS采样速率模数转换器（工业级） DIPAD7862AN-1012位4通道同时采样250KSPS速率模数转换器带2SHA and2ADCs（工业级）DIPAD7864AS-112位4通道同时采样147KSPS速率模数转换器（工业级） PQFPAD7865AS-114位4通道同时采样175KSPS速率模数转换器带2SHA and2ADCs（工业级）PQFPAD7872AN14位串行输出模数转换器（工业级） DIPAD7891AP-112位四通道同时采样模数转换器（工业级） DIPAD7892AN-112位四通道同时采样模数转换器（工业级） SOICAD7895AN-1012位750KSPS采样速率模数转换器（民用级） DIPAD7874AN12位750KSPS采样速率模数转换器（民用级） DIPAD7874BR12位8通道200KSPS速率模数转换器（工业级） SOICAD7886JD12位单电源八通道串行采样模数转换器（工业级） DIPAD7886KD12位单电源八通道串并行采样模数转换器（工业级）
高位高速AD、DA 模数转换器（A/D） l 8位分辨率 l TLV0831 8 位 49kSPS ADC 串行输出，差动输入，可配置为 SE 输入，单通道 l TLC5510 8 位 20MSPS ADC，单通道、内部 S、低功耗 l TLC549 8 位、40kSPS ADC，串行输出、低功耗、与 TLC540/545/1540 兼容、单通道 l TLC545 8 位、76kSPS ADC，串行输出、片上 20 通道模拟 Mux，19 通道 l TLC0831 8 位，31kSPS ADC 串行输出，微处理器外设/独立运算，单通道 l TLC0820 8 位，392kSPS ADC 并行输出，微处理器外设，片上跟踪与保持，单通道 l ADS931 8 位 30MSPS ADC，具有单端/差动输入和外部基准以及低功耗、电源关闭功能 l ADS930 8 位 30MSPS ADC，单端/差动输入具有内部基准以及低功耗、电源关闭功能 l ADS830 8 位 60MSPS ADC，具有单端/差动输入、内部基准和可编程输入范围 l 10位分辨率 l TLV1572 10 位 1.25 MSPS ADC 单通道 DSP/(Q)SPI IF S 极低功耗自动断电功能 l TLV1571 1 通道 10 位 1.25MSPS ADC，具有 8 通道输出、DSP/SPI、硬件可配置、低功耗 l TLV1549 10 位 38kSPS ADC 串行输出、固有采样功能、终端与 TLC154、TLC1549x 兼容 l TLV1548 10 位 85kSPS ADC 系列输出，可编程供电/断电/转换速率，TMS320 DSP/SPI/QPSI Compat.，8 通道 l TLV1544 10 位 85kSPS ADC 串行输出，可编程供电/断电/转换速率，TMS320 DSP/SPI/QPSI 兼容，4 通道 l TLV1543 10 位 200 kSPS ADC 串行输出，内置自检测模式，内部 S，引脚兼容。TLC1543，11 通道 l TLC1549 10 位，38kSPS ADC 串行输出，片上系统时钟，单通道 l TLC1543 10 位，38kSPS ADC 串行输出，片上系统时钟，11 通道 l TLC1542 10 位，38kSPS ADC 串行输出，片上系统时钟，11 通道 l TLC1541 10 位 32kSPS ADC 串行输出微处理器外设/独立、11 通道 l THS1030 10 位，30MSPS ADC 单通道，COMP 引脚具有 TLC876，超出范围指示信号，电源关闭功能 l THS1007 10 位 6MSPS 同步采样四路通道 ADC；包含并行 DSP/uP I/F 通道自动扫描 l ADS901 10 位 20MSPS ADC，具有单端/差动输入、外部参考和可调节全范围 l ADS900 10 位 20MSPS ADC，具有单端/差动输入、内部基准和可调节全范围 l ADS828 10 位 75MSPS ADC，具有单端/差动输入、内部/外部参考、可可编程i/p 范围和断电功能，并与 ADS822/3/5/6 兼容 l ADS826 10 位，60MSPS ADC，SE/差动，内部/外部参考，可编程输入范围，具有关断状态并且与 ADS822/3/5/8 兼容
常用的A/D芯片 1. AD公司AD/DA器件 AD公司生产的各种模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)(统称数据转换器)一直保持市场领导地位，包括高速、高精度数据转换器和目前流行的微转换器系统（MicroConvertersTM )。 1.1带信号调理、1mW功耗、双通道16位AD转换器：AD7705 AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器。它能将从传感器接收到的很弱的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。采用Σ-Δ的ADC，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时， AD7705 功耗仅是1mW。AD7705是基于微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于微处理器（MCU）、数字信号处理（DSP）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 1.2 3V/5V CMOS信号调节AD转换器：AD7714 AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字量。它使用Σ-Δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。AD7714有3个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3V或+5V）。因此，AD7714能够为含有多达5个通道的系统进行所有的信号调节和转换。AD7714很适合于灵敏的基于微控制器或DSP的系统，它的串行接口可进行3线操作，通过串行端口可用软件设置增益、信号极性和通道选择。AD7714具有自校准、系统和背景校准选择，也允许用户读写片内校准寄存器。CMOS结构保证了很低的功耗，省电模式使待机功耗减至15μW（典型值）。 1.3微功耗8通道12位AD转换器：AD7888 AD7888是高速、低功耗的12位AD转换器，单电源工作，电压范围为2.7V～5.25V，转换速率高达125ksps，输入跟踪-保持信号宽度最小为500ns，单端采样方式。AD7888包含有8个单端模拟输入通道，每一通道的模拟输入范围均为0～Vref。该器件转换满功率信号可至3MHz。AD7888具有片内2.5V电压基准，可用于模数转换器的基准源，管脚REF in/REF out允许用户使用这一基准，也可以反过来驱动这一管脚，向AD7888提供外部基准，外部基准的电压范围为1.2V～VDD。CMOS结构确保正常工作时的功率消耗为2mW（典型值），省电模式下为3μW。 1.4 微功耗、满幅度电压输出、12位DA转换器：AD5320 AD5320是单片12位电压输出D/A转换器，单电源工作，电压范围为+2.7V～5.5V。片内高精度输出放大器提供满电源幅度输出，AD5320利用一个3线串行接口，时钟频率可高达30MHz，能与标准的SPI、QSPI、MICROWIRE和DSP接口标准兼容。AD5320的基准来自电源输入端，因此提供了最宽的动态输出范围。
课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库，版权所有.
AD转换 要求： A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换，并显示（保留4位数字）设计框图：
方案设计： AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多，可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器，通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。 下面说明各引脚功能： ?IN0～IN7：8路模拟量输入端。 ?2-1～2-8：8位数字量输出端。 ?ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。?ALE：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。 ?START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 ?EOC： A/D转换结束信号，输出端，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 ?OE：数据输出允许信号，输入端，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 ?CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。
?REF（+）、REF（-）：基准电压。 ?Vcc：电源，单一+5V。 ?GND：地 工作原理： 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC 变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。
1.引言 在智能仪器仪表的应用中，由于传统的传感器信号是模拟信号，所以对于智能化的仪器，肯定需要A/D转换器以实现单片机的控制。在许多应用场合需要16位以上的高精度测量，而传统的积分型和逐次比较型A/D实现起来难度较大，且成本很高。近年来兴起的Σ―ΔA/D转换技术却能以较低的成本获取极高的分辨率。 AD公司的AD7705/06以及AD7707为比较典型的一种16位A/D转换芯片。 2. AD7705/06 简介 AD7705/06是美国AD公司近期推出的一款新型A/D芯片，其总体结构如图1所示。 AD7705/06芯片是带有自校正功能的Σ-Δ于A/D转换器。其内部由多路模拟开关、缓冲器、可编程增益放大器(PGA)、Σ-Δ调制器、数字滤波器、基准电压输入、时钟电路及串行接口组成。其中串行接口包括寄存器组，它由通讯寄存器、设置寄存器、时钟寄存器、数据输出寄存器、零点校正寄存器和满程校正寄存器等组成。该芯片还包括2通道差分输入(AD7705)和3种伪差分通道输入(AD7706)。 AD7705/06的PGA可通过指令设定，对不同幅度的输入信号实现1、2、4、8、16、32、64和128倍的放大，因此AD7705/06芯片既可接受从传感器送来的低电平输入信号，亦可接受高电平(10V)信号，它运用Σ―Δ技术实现16位无误码性能;它的输出速度同样可由指令设定，范围由 20Hz到500Hz;它能够通过指令设定对零点和满程进行校正;AD7705/06与微处理器的数据传送通过串行方式进行，采用了节省端口线的通讯方式，最少只占用控制机的两条端口线。 3. AD7705/06的基本连接及其与微处理器接口电路 3.1 AD7705/06的基本连接
目前生产AD/DA的主要厂家有ADI、TI、BB、PHILIP、MOTOROLA等，武汉力源公司拥有多年从事电子产品的 经验和雄厚的技术力量支持，已取得排名世界前列的模拟IC生产厂家ADI、TI 公司代理权，经营全系列适用各 种领域/场合的AD/DA器件。 1. AD公司AD/DA器件 AD公司生产的各种模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)(统称数据转换器)一直保持市场领导地位，包括 高速、高精度数据转换器和目前流行的微转换器系统（MicroConvertersTM )。 1）带信号调理、1mW功耗、双通道16位AD转换器：AD7705 AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器。它能将从传感器接收到的很弱的输入信号直接 转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。采用Σ-Δ的ADC，实现16位无误码的良好性能，片内可 编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置 数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时， AD7705功耗仅是1mW。AD7705是基于微控制器（MCU ）、数字信号处理器（DSP）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于 微处理器（MCU）、数字信号处理（DSP）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 2）3V/5V CMOS信号调节AD转换器：AD7714 AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字 量。它使用Σ-Δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可 编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器 来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。AD7714有3个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模 拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3V或+5V）。因此，AD7714能够为含有多达5个通道的系统进行 所有的信号调节和转换。AD7714很适合于灵敏的基于微控制器或DSP的系统，它的串行接口可进行3线操作， 通过串行端口可用软件设置增益、信号极性和通道选择。AD7714具有自校准、系统和背景校准选择，也允许 用户读写片内校准寄存器。CMOS结构保证了很低的功耗，省电模式使待机功耗减至15μW（典型值）。 3）微功耗8通道12位AD转换器：AD7888 AD7888是高速、低功耗的12位AD转换器，单电源工作，电压范围为2.7V～5.25V，转换速率高达125ksps ，输入跟踪-保持信号宽度最小为500ns，单端采样方式。AD7888包含有8个单端模拟输入通道，每一通道的模
高位高速AD、DA 2010-09-16 13:46:05| 分类：学术专题| 标签：|字号大中小订阅 模数转换器（A/D） l 8位分辨率 l TLV0831 8 位 49kSPS ADC 串行输出，差动输入，可配置为 SE 输入， 单通道 l TLC5510 8 位 20MSPS ADC，单通道、内部 S、低功耗 l TLC549 8 位、40kSPS ADC，串行输出、低功耗、与 TLC540/545/1540 兼 容、单通道 l TLC545 8 位、76kSPS ADC，串行输出、片上 20 通道模拟 Mux，19 通 道 l TLC0831 8 位，31kSPS ADC 串行输出，微处理器外设/独立运算，单通 道 l TLC0820 8 位，392kSPS ADC 并行输出，微处理器外设，片上跟踪与保 持，单通道 l ADS931 8 位 30MSPS ADC，具有单端/差动输入和外部基准以及低功 耗、电源关闭功能 l ADS930 8 位 30MSPS ADC，单端/差动输入具有内部基准以及低功耗、 电源关闭功能 l ADS830 8 位 60MSPS ADC，具有单端/差动输入、内部基准和可编程输 入范围 l 10位分辨率 l TLV1572 10 位 1.25 MSPS ADC 单通道 DSP/(Q)SPI IF S 极低功耗自动 断电功能 l TLV1571 1 通道 10 位 1.25MSPS ADC，具有 8 通道输出、DSP/SPI、硬 件可配置、低功耗 l TLV1549 10 位 38kSPS ADC 串行输出、固有采样功能、终端 与 TLC154、 TLC1549x 兼容 l TLV1548 10 位 85kSPS ADC 系列输出，可编程供电/断电/转换速率，TMS320 DSP/SPI/QPSI Compat.，8 通道 l TLV1544 10 位 85kSPS ADC 串行输出，可编程供电/断电/转换速率， TMS320 DSP/SPI/QPSI 兼容，4 通道 l TLV1543 10 位 200 kSPS ADC 串行输出，内置自检测模式，内部 S，引 脚兼容。 TLC1543，11 通道 l TLC1549 10 位，38kSPS ADC 串行输出，片上系统时钟，单通道 l TLC1543 10 位，38kSPS ADC 串行输出，片上系统时钟，11 通道 l TLC1542 10 位，38kSPS ADC 串行输出，片上系统时钟，11 通道 l TLC1541 10 位 32kSPS ADC 串行输出微处理器外设/独立、11 通道 l THS1030 10 位，30MSPS ADC 单通道，COMP 引脚具有 TLC876，超 出范围指示信号，电源关闭功能 l THS1007 10 位 6MSPS 同步采样四路通道 ADC；包含并 行 DSP/uP I/F 通道自动扫描 l ADS901 10 位 20MSPS ADC，具有单端/差动输入、外部参考和可调节
AD选型需要考虑的因素 的品种繁多、性能各异,在设计数据采集系统时,首先碰到的就就是如何选择合适的A/D转换器以满足系统设计要求的问题。选择A/D转换器件需要考虑器件本身的品质与应用的场合要求,基本上,可以根据以下几个方面的指标选择一个A/D器件。 (1)A/D转换器位数 A/D转换器位数的确定,应该从数据采集系统的静态精度与动态平滑性这两个方面进行考虑。从静态精度方面来说,要考虑输入信号的原始误差传递到输出所产生的误差,它就是模拟信号数字化时产生误差的主要部分。量化误差与A/D转换器位数有关。一般把8位以下的A/D 转换器归为低分辨率A/D转换器,9~12 位的称为中分辨率转换器,13位以上的称为高分辨率转换器。10位A/D芯片以下误差较大,11位以上对减小误差并无太大贡献,但对A/D转换器的要求却提得过高。因此,取10位或11位就是合适的。由于模拟信号先经过测量装置,再经A/D转换器转换后才进行处理,因此,总的误差就是由测量误差与量化误差共同构成的。A/D转换器的精度应与测量装置的精度相匹配。也就就是说,一方面要求量化误差在总误差中所占的比重要小,使它不显著地扩大测量误差;另一方面必须根据目前测量装置的精度水平,对A/D转换器的位数提出恰当的要求。目前,大多数测量装置的精度值不小于01%~0、5%,故A/D转换器的精度取0、05%~0。1%即可,相应的二进制码为10~11位,加上符号位,即为11~12位。当有特殊的应用时,A/D转换器要求更多
的位数,这时往往可采用双精度的转换方案。 (2)A/D转换器的转换速率 A/D转换器从启动转换到转换结束,输出稳定的数字量,需要一定的转换时间。转换时间的倒数就就是每秒钟能完成的转换次数,称为转换速率。确定A/D转换器的转换速率时,应考虑系统的采样速率。例如,如果用转换时间为100us的A/D转换器,则其转换速率为10KHz。根据采样定理与实际需要,一个周期的波形需采10个样点,那么这样的A/D转换器最高也只有处理频率为1KHz的模拟信号。把转换时间减小,信号频率可提高。对一般的单片机而言,要在采样时间内完成A/D转换以外的工作,如读数据、再启动、存数据、循环计数等已经比较困难了。 (3)采样/保持器 采集直流与变化非常缓慢的模拟信号时可不用采样保持器。对于其她模拟信号一般都要加采样保持器。如果信号频率不高,A/D转换器的转换时间短,即采样高速A/D时,也可不用采样/保持器。 (4)A/D转换器量程 A/D转换时需要的就是双极性的,有时就是单极性的。输入信号最小值有的从零开始,也有从非零开始的。有的转换器提供了不同量程的引脚,只有正确使用,才能保证转换精度。在使用中,影响A/D转换器量程的因素有:量程变换与双极性偏置;双基准电压;A/D转换器内部比较器
AD转换器的主要指标如下。（1）分辨率（Resolution）。指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2n的比值。分辨率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。 （2）转换速率（Conversion Rate）。是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD，逐次比较型AD是微秒级属中速AD，全并行／串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成，采样速率（Sample Rate）必须小于或等于转换速率。因此习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位是Ksps和Msps，表示每秒采样千／百万次（Kilo ／Million Samples Per Second）。 （3）量化误差（Quantizing Error）。由于AD的有限分辨率而引起的误差，即有限分辨率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辨率AD（理想AD）的转移特性曲线（直线）之间的最大偏差。通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB、1／2LSB。 （4）偏移误差（Offset Error）。输人信号为雷时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小。 （5）满刻度误差（Full Scale Error）。满刻度输出时对应的输人信号与理想输人信号值之差。 （6）线性度（Lineafity）。实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移，不包括以上3种误差。 AD的其他指标还有绝对精度（Absolute Accuracy）、相对精度（Relative Accuracy）、微分非线性、单调性和无错码、总谐波失真（THD，Total Harmonic Distotortion）和积分非线性等。 对于AD转换器，选取的标准主要决定于采样频率和位数，以及价格、供货周期、应用情况等其他因数。生产高速AD的主要厂家有AD公司、Maxim公司以及TI公司（也就是BB公司）。这三家公司在高速AD上的产品种类不是很多，根据对各种AD芯片的查阅，选择TI公司的AD转换芯片ADS5422。 ADS5422是14bit的最高采样频率可达62Msps的高速AD转换芯片，采用单－5V 电源供电，在采样频率为10M时其最大动态范围为82dB，最高信噪比达到72dB，其数字量输出可以直接和5V或者3．3V的CMOS芯片连接，模拟量输入的峰峰值为4V，可以直接输人0．5～4．5V的模拟量，封装形式为64脚的扁平四方封装，目前TI的官方报价为29美元／片（一次购买千片以上的单价）。国内也有该芯片出售，国内价格在300元左右。 14bit的AD转换适应信号的范围为10lg（214）dB＝42dB，基本上可以适应各种应用场合。ADS5422的采样频率的大小由其输人时钟决定，输入时钟的范围可以在16ns～1μs，输人时钟为16ns时对应采样频率为62MHz，AD可以接受3V或者5V的TTL或者CM0S电平。DSP可以提供该时钟信号，并且可以软件设置输人时钟的各种特征量，包括时钟频率、高电平宽度等，基本上可以满足AD5422对时钟信号的要求。这里确定AD的实际采样频率为60MHz。这样，一秒钟内采样的数据量为50M个，由于DSP系统无法及时处理这些数据，在数据处理之前，必须将这些数据保存起来，使用ΠFO保存1M个数据，也就是20ms内的采样数据，1M个数据采集结束开始信号处理。由于高速AD采样导致信号不稳定，甚至出现错误。将设计多层板，加强布线的合理性，从电路板上尽可能去除干扰；其次提高算法的效率，节省计算时间。 和ADS5422功能接近的其他型号的AD还有AD公司的AD9244。和ADS5422相比，
目前常用AD/DA芯片简介 目前生产AD/DA的主要厂家有ADI、TI、BB、PHILIP、MOTOROLA等，武汉力源公司拥有多年从事电子产品的经验和雄厚的技术力量支持，已取得排名世界前列的模拟IC生产厂家ADI、TI公司代理权，经营全系列适用各种领域/场合的AD/DA器件。 1. AD公司AD/DA器件 AD公司生产的各种模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)(统称数据转换器)一直保持市场领导地位，包括高速、高精度数据转换器和目前流行的微转换器系统（MicroConvertersTM )。 1）带信号调理、1mW功耗、双通道16位AD转换器：AD7705 AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器。它能将从传感器接收到的很弱的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。采用Σ-Δ的ADC，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时， AD7705功耗仅是1mW。AD7705是基于微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于微处理器（MCU）、数字信号处理（DSP）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 2）3V/5V CMOS信号调节AD转换器：AD7714 AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字量。它使用Σ-Δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。AD7714有3个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3V或+5V）。因此，AD7714能够为含有多达5个通道的系统进行所有的信号调节和转换。AD7714很适合于灵敏的基于微控制器或DSP的系统，它的串行接口可进行3线操作，通过串行端口可用软件设置增益、信号极性和通道选择。AD7714具有自校准、系统和背景校准选择，也允许用户读写片内校准寄存器。CMOS结构保证了很低的功耗，省电模式使待机功耗减至15μW（典型值）。 3）微功耗8通道12位AD转换器：AD7888
HX711 称重传感器专用模拟/数字（A/D）转换器芯片 简介： HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A的可编程增益为128或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B则为固定的32增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。 特点： 两路可选择差分输入 片内低噪声可编程放大器，可选增益为64 和128 片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D 转换器提供电源 片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟 上电自动复位电路 简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程 可选择10Hz 或80Hz 的输出数据速率 同步抑制50Hz 和60Hz 的电源干扰 耗电量（含稳压电源电路）：典型工作电流：<1.7mA, 断电电流：<1μA 工作电压范围：2.6 ~ 5.5V 工作温度范围：-20 ~ +85℃ 16 管脚的SOP-16 封装
管脚说明
模拟输入 通道A模拟差分输入可直接与桥式传感器的差分输出相接。由于桥式传感器输出的信号较小，为了充分利用A/D 转换器的输入动态范围，该通道的可编程增益较大，为128或64。这些增益所对应的满量程差分输入电压分别±20mV或±40mV。通道B为固定的32增益，所对应的满量程差分输入电压为±80mV。通道B应用于包括电
目前AD/DA的常用芯片简介 已有 1227 次阅读2006-9-9 08:56 目前AD/DA的常用芯片简介 目前生产AD/DA的主要厂家有ADI、TI、BB、PHILIP、MOTOROLA等，武汉力源公司拥有多年从事电子产品的经验和雄厚的技术力量支持，已取得排名世界前列的模拟IC生产厂家ADI、TI公司代理权，经营全系列适用各种领域/场合的AD/DA器件。 1. AD公司AD/DA器件 AD公司生产的各种模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)(统称数据转换器)一直保持市场领导地位，包括高速、高精度数据转换器和目前流行的微转换器系统（MicroConvertersTM )。 1）带信号调理、1mW功耗、双通道16位AD转换器：AD7705 AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器。它能将从传感器接收到的很弱的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。采用Σ-Δ的ADC，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时， AD7705 功耗仅是1mW。AD7705是基于微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于微处理器（MCU）、数字信号处理（DSP）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 2）3V/5V CMOS信号调节AD转换器：AD7714 AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字量。它使用Σ-Δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。AD7714有3 个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3V或+5V）。因此，AD7714能够为含有多达5个通道的系统进行所有的信号调节和转换。AD7714很适合于灵敏的基于微控制器或DSP的系统，它的串行接口可进行3线操作，通过串行端口可用软件设置增益、信号极性和通道选择。AD7714具有自校准、系统和背景校准选择，也允许用户读写片内校准寄存器。CMOS结构保证了很低的功耗，省电模式使待机功耗减至15μW（典型值）。 3）微功耗8通道12位AD转换器：AD7888
AD7810是美国模拟器件公司（Analog Devices）生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式，并带有内部时钟。它的外围接线极其简单，AD7810的转换时间为2μs，采用标准SPI同步串行接口输出和单一电源（2.7V～5.5V）供电。在自动低功耗模式下，该器件在转换吞吐率为1kSPS时的功耗仅为27μW，因此特点适合于便携式仪表及各种电池供电的应用场合使用。 1 AD7810引脚功能 AD7810引脚排列如图1所示，各引脚的功能如下： 1 脚CONVST：转换启动输入信号。 2 脚VIN+：模拟信号同相输入端。 3 脚VIN-：模拟信号反相输入端。 4 脚GND：接地端口。 5 脚VREF：转换参考电压输入端。 6 脚DOUT：串行数据输出端。 7 脚SCLK：时钟输入端。 8 脚VDD：电源端。 2 AD7810主要参数 AD7810的主要参数如下： 分辨率：10位二进制； 转换时间：2μs； 非线性误差：±1LSB； 电源电压范围：2.7～5.5V； 电源功耗：高速方式时为17.5mW，低功耗方式时为5μW； 参考电压VEFR范围：1.2V～VDD； 模拟电压输入范围：0V～VREF； 输出形式：SPI同步串行输出，与TTL电平兼容。 3.1 高速模式工 图2是AD7810工作在高速模式时的时序图。在此模式下，启动信号CONVST一般处于高电平。在CONVST端输入一个负脉冲，其下降沿将启动一次转换。若采用内部时钟，那么，转换需要2μs的时间（图中t1）。当转换结束时（图中A点），AD7810会自动将转换结果锁存到输出移位寄存器中。此后，在每一个SCLK脉冲的上升沿，数据按由高到低的原则（首先发送DB9，最后发送DB0）依次出现在DOUT 上。如果在转换还未结束之前就发出SCLK信号来启动数据输出，那么，在DOUT上出现的将是上一次转换的结果。
A/D 转换电路 导读: A/D 转换器（ADC ）是将模拟信号转换成数字信号的电路。本章将介绍A/D 转换的基本概念和原理电路，重点介绍集成芯片中的常用转换方法：逐次逼近型和V —T 双积分型转换电路，常用集成ADC 芯片，并给出典型应用实例。 0.1 A/D 转换的基本概念 A/D 转换过程包括取样、保持、量化和编码4个步骤，一般，前2个步骤在取样-保持电路中1次性完成，后2个步骤在A/D 转换电路中1次性完成。 1．取样和取样定理 我们知道，要确定（表示）1条曲线，理论上应当用无穷多个点，但有时却并非如此。比如1条直线，取2个点即可。对于曲线，只是多取几个点而已。将连续变化的模拟信号用多个时间点上的信号值来表示称为取样，取样点上的信号值称为样点值，样点值的全体称为原信号的取样信号。1个取样信号示例如图1.1.1-1(b)所示。 取样时间可以是等间隔的，也可以自适应非等时间间隔取样。问题是：对于频率为f 的信号，应当取多少个点，或者更准确地说应当用多高的频率进行取样？取样定理将回答这个问题： 只要取样频率f S 大于等于模拟信号中的最高频率f max 的2倍，利用理想滤波器即可无失真地将取样信号恢复为原来的模拟信号。这就是说，对于1个正弦信号，每个周期只要取2个样点值即可，条件是必须用理想滤波器复原信号。这就是著名的山农（Shannon ）取样定理，用公式表示即为 max S 2f f ≥ （12.1-1） 在工程上，一般取max S )5~4(f f ≥。 2．取样-保持 取样后的样点值必须保存下来，并在取样脉冲结束之后到下1个取样脉冲到来之前保
目前常用DA/AD芯片（模数转换芯片）简介 目前生产AD/DA的主要厂家有ADI、TI、BB、PHILIP、MOTOROLA等，武汉力源公司拥有多年从事电子产品的经验和雄厚的技术力量支持，已取得排名世界前列的模拟IC生产厂家ADI、TI公司代理权，经营全系列适用各种领域/场合的AD/DA器件。 1. AD公司AD/DA器件 AD公司生产的各种模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)(统称数据转换器)一直保持市场领导地位，包括高速、高精度数据转换器和目前流行的微转换器系统（MicroConvertersTM )。 1）带信号调理、1mW功耗、双通道16位AD转换器：AD7705 AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器。它能将从传感器接收到的很弱的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。采用Σ-Δ的ADC，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时，AD7705功耗仅是1mW。AD7705是基于微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于微处理器（MCU）、数字信号处理（DSP）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 2）3V/5V CMOS信号调节AD转换器：AD7714 AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字量。它使用Σ-Δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。AD7714有3个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3V或+5V）。因此，AD7714能够为含有多达5个通道的系统进行所有的信号调节和转换。AD7714很适合于灵敏的基于微控制器或DSP的系统，它的串行接口可进行3线操作，通过串行端口可用软件设置增益、信号极性和通道选择。AD7714具有自校准、系统和背景校准选择，也允许用户读写片内校准寄存器。CMOS结构保证了很低的功耗，省电模式使待机功耗减至15μW（典型值）。 3）微功耗8通道12位AD转换器：AD7888 AD7888是高速、低功耗的12位AD转换器，单电源工作，电压范围为2.7V～5.25V，转换速率高达125ksps，输入跟踪-保持信号宽度最小为500ns，单端采样方式。AD7888包含有8个单端模拟输入通道，每一通道的模拟输入范围均为0～Vref。该器件转换满功率信号可至3MHz。AD7888具有片内2.5V电压基准，可用于模数转换器的基准源，管脚REF in/REF out允许用户使用这一基准，也可以反过来驱动这一管脚，向AD7888提供外部基准，外部基准的电压范围为1.2V～VDD。CMOS结构确保正常工作时的功率消耗为2mW（典型值），省电模式下为3μW。 4）微功耗、满幅度电压输出、12位DA转换器：AD5320 AD5320是单片12位电压输出D/A转换器，单电源工作，电压范围为+2.7V～5.5V。片内高精度输出放大器提供满电源幅度输出，AD5320利用一个3线串行接口，时钟频率可高达30MHz，能与标准的SPI、QSPI、MICROWIRE和DSP接口标准兼容。AD5320的基准来自电源输入端，因此提供了最宽的动态输出范围。该器件含有一个上电复位电路，保证D/A转换器的输出稳定在0V，直到接收到一个有效的写输入信号。该器件具有省电功能以降低器件的电流损耗，5V时典型值为200nA。在省电模式下，提供软件可选输出负载。通过串行接口的控制，可以进入省电模式。正常工作时的低功耗性能，使该器件很适合手持式电池供电的设备。5V时功耗为0.7mW，省电模式下降为1μW。
模数转换芯片AD7810的原理及应用 AD7810是美国模拟器件公司（ANALOG Devices）生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式，并带有内部时钟。它的外围接线极其简单，AD7810的转换时间为2μs，采用标准SPI同步串行接口输出和单一电源（2.7V～5.5V）供电。在自动低功耗模式下，该器件在转换吞吐率为1kSPS时的功耗仅为27μW，因此特点适合于便携式仪表及各种电池供电的应用场合使用。 1 AD7810引脚功能 AD7810引脚排列如图1所示，各引脚的功能如下： 1 脚CONVST：转换启动输入信号。 2 脚VIN+：模拟信号同相输入端。 3 脚VIN-：模拟信号反相输入端。 4 脚GND：接地端口。 5 脚VREF：转换参考电压输入端。 6 脚DOUT：串行数据输出端。 7 脚SCLK：时钟输入端。 8 脚VDD：电源端。 2 AD7810主要参数
AD7810的主要参数如下： 分辨率：10位二进制； 转换时间：2μs； 非线性误差：±1LSB； 电源电压范围：2.7～5.5V； 电源功耗：高速方式时为17.5mW，低功耗方式时为5μW；参考电压VEFR范围：1.2V～VDD； 模拟电压输入范围：0V～VREF； 输出形式：SPI同步串行输出，与TTL电平兼容。 3.1 高速模式工 图2是AD7810工作在高速模式时的时序图。在此模式下，启动信号CONVST一般处于高电平。在CONVST端输入一个负脉冲，其下降沿将启动一次转换。若采用内部时钟，那么，转换需要2μs的时间（图中t1）。当转换结束时（图中 A点），AD7810会自动将转换结果锁存到输出移位寄存器中。此后，在每一个SCLK脉冲的上升沿，数据按由高到低的原则（首先发送DB9，最后发送DB0）依次出现在DOUT上。如果在转换还未结束之前就发出SCLK信号来启动数据输出，那么，在DOUT上出现的将是上一次转换的结果。 启动信号CONVST应在转换结束前变为高电平，即t3应小于t1，否则器件将自动进入低功耗模式。另外，串行时钟