当前位置:文档之家› AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接[1]

AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接[1]

AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接[1]
AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接[1]

姓名:何建国学号:20116255 班级:机械1102班

1 ADC0809 与51 单片机的第一种连接方式这是一种数据线对数据线、地址线对地址线的标准连接方式, 如图 1. 但是由于51 单片机没有现成的低8 位地址总线, 所以用这种标准连接方式需要用74LS373 或类似芯片产生低8 位地址总线.早期的MCS51 系列单片机的应用品种很多是没有内置程序存贮器的8031 芯片, 本身就需要外挂74LS373 等芯片产生低8 位地址总线来外接 E 2PROM 等程序存贮器, 连接ADC0809 时不需要专门外挂74LS373.因此早期的MCS51 系列单片机, 如8031 , 采用这种方式连接ADC0809 还是比较可行的.图1 中的P2. 7/ A15 线作为整个ADC0809 芯片的片选线. 当P2. 7/ A15 = 0 时, 或非门敞开, 允许写信号通过, 将单片机负的写脉冲转换为ADC0809所需要的正脉冲, 以选中ADC0809 某一通道并启动转换

这是一种不完全地址译码方式. 如果增加地址译码器, 将P2. 7/ A15 线改为高位地址译码器的输出线, 就可以形成完全译码在图

1 连接方式中,ADC0809 的转换结果寄存器在概念上定位为单片机外部RAM 单元的一个只读寄存器, 与通道号无关. 因此读取转换结果时不必关心DPTR 中的通道号如何.编程概要:

MOV DPTR , # 7FF8H; DPTR 指向0809 通道0

MOVX @DPTR ,A ; 锁定通道0 并启动转换

??????????

MOVX A , @DPTR ;

读取转换结果要求在程序第一条指令中把决定是否能选中

整个ADC0809 芯片和通道的数据送到数据指针DPTR. 在本电路中, 只要送到DPTR 的最高位数据为0 , 就能选中ADC0809 , 而通道地址由DPTR 的最低 3 位数字决定. 这里累加器 A 的内容对于ADC没有任何意义. 因此事先不用操心累加器 A 内容如何. 这是本程序的一大特点.

2 ADC0809 与51 单片机的第二种连接方式通常芯片的地址线只能进不能出自不必说,ADC0809 的数据线有一特点: 只能出不能进. 就是说, 就像往SBUF 写入时写到发送缓冲寄存器, 从SBUF 读出时实际是读取接收缓冲寄存器的数据一样, 往ADC0809 写入时, 把数据总线上的数据写到地址寄存器, 从ADC0809 读出时实际是读取转换

结果数据

因此可以在把51 单片机的8 位数据线接到ADC0809 的8 位数据线的同时, 又把其中的 3 位直接接到ADC0809 的 3 根地址线以确定通道号. 通常把51 单片机的8 位数据线中的低 3 位D2 ,D1 ,D0 直接接到ADC0809 的3 根地址线A2 ,A1 ,A0 以确定通道号, 如图 2. 采用这种连接方式明显可以省去一片74LS373.在图 2 连接方式中,ADC0809 的转换结果寄存器在概念上定位为单片机外部RAM 单元的只读寄存器, 而通道号锁存器在概念上定位为单片机同一个外部RAM 单元的只写寄存器. 同一个外部RAM 单元的只读寄存器与只写寄存器使用同一个地址,就像51 系列单片机的串行发送缓冲器与串行接收缓冲器使用同一个地址99H 一样, 不会发生混乱.图 2 连接方式有一个特点, 那就是单片机要把最低 3 位二进制数据通过数据总线写入ADC0809的地址锁存器, 然后作为通道地址使用.

编程概要:

MOV A , # 0F8H ; ADC0809 通道0 地址送到A

MOV DPTR , # 7FFFH; DPTR 指向ADC0809

MOVX @DPTR ,A ; 锁定通道0 并启动转换

??????????

MOVX A , @DPTR ; 读取转换结果

要求在程序第一条指令中把决定是否能选中整个ADC0809 芯片的数据送到数据指针DPTR. 在本电路中, 只要送到DPTR 的最高位数据为0 , 就能选中ADC0809 , 而通道地址由累加器A 的最低3 位数字决定. 除了最高位以外,DPTR 的其余15 位数据对于ADC 没有任何意义. 除了较低 3 位以外, 累加器 A 的其余 5 位数据对于ADC 也没有任何意义. 这是本程序的一大特点.

3 ADC0809 与51 单片机的第三种连接方式在很多应用场合,AT89S51 内部的硬件资源,例如4kB 闪存,128B 内部RAM , 一个串行口和

4 个8 位并行口等, 已经够用. 就是说, 在很多应用场合, 不需要外扩RAM 或I/ O 口

当51 单片机没有外扩RAM 和I/ O 口时,ADC0809 就可以在概

念上作为一个特殊的唯一的外扩RAM 单元. 因为它是唯一的, 就没有地址编号, 也就不需要任何地址线或者地址译码线. 只要单片机往外部RAM 写入, 就是写到ADC0809 的地址寄存器中. 只要单片机从外部RAM 读取数据, 就是读取ADC0809 的转换结果.基于这种外部RAM 的唯一单元概念设计的AT89S51 与ADC0809 的连接电路如图3. 相应的启动程序和读数程序都非常简单.

编程概要:

MOV A , # 0F8H ; ADC0809 通道0 地址送到A

MOVX @R0 ,A ; 锁定通道0 并启动转换

??????

MOVX A , @R0 ; 读取转换结果

只要程序中使用MOVX @R0 ,A 指令或者MOVX @DPTR ,A 指令, 就能启动ADC0809. 比较MOVX @R0 ,A 指令和MOVX @DPTR ,A 指令, 当然是MOVX @R0 ,A 占优势, 所以这里使用MOVX@R0 ,A 指令. 其中间址寄存器R0 中的数据无论在启动ADC0809 还是在读取转换结果时都没有任何意义, 因此事先不必考虑往R0 中送入什么数据. 这是本程序的一大特点

数模模数转换实验报告

数模模数转换实验报告 一、实验目的 1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。 2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。 二、实验条件 1、DOS操作系统平台 2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。 三、实验原理 1、数模转换: (1)微机处理的数据都是数字信号,而实际的执行电路很多都是模拟的。因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元,实现对被控对象的控制。这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器(DAC),简称D/A。 (2)实验中所用的数模转换芯片是DAC0832,它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。其特点是片内包含两个独立的8 位寄存器,因而具有二次缓冲功能,可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中,同时又采集下一组数据,这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。 2、模数转换: (1)在工程实时控制中,经常要把检测到的连续变化的模拟信号,如温度、压力、速度等转换为离散的数字量,才能输入计算机进行处理。实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器(ADC),简称A/D。

(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段:首先要启动模数转换过程。其次,由于转换过程需要时间,不能立即得到结果,所以需要等待一段时间。一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。微机可以将这条信号线作为中断请求信号,用中断的方式得到转换结束的消息,也可以对这条信号线进行查询,还可以采用固定延时进行等待(因为这类芯片转换时间是固定的,事先可以知道)。最后,当判断转换已经结束的时候,微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。 (3)实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换,其主要原理为:将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较,根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号,以便向模拟输入逼近。推测信号由D/A 转换器的输出获得,当推测信号与模拟信号相等时,向D/A 转换器输入的数字就是对应模拟信号的数字量。ADC0809 的转换时间为64 个时钟周期(时钟频率500K 时为128S)。分辨率为 8 位,转换精度为±LSB/2,单电源+5V 供电时输入模拟电压范围为04.98V。 四、实验内容 1、把DAC0832 的片选接偏移为10H 的地址,使用debug 命令来测试 DAC0832 的输出,通过设置不同的输出值,使用万用表测量Ua 和Ub 的模拟电压,检验DAC0832 的功能。选取典型(最低、最高和半量程等)的二进制值进行检验,记录测得的结果。实验结果记录如下:

模数转换模块地位与作用

模数转换模块地位与作用 模数转换模块简介: DAM-6160是模数转换模块,可采集16路单端模拟信号;模块采用高性能12位AD芯片,通过电路处理及软件特殊算法,采集测量精度优于±0.2%。模块配置有RS232接口,方便与PC或PLC通信,模块配置有RS485接口,可单独与PC或PLC通信,也可以与多个485模块组网使用。DAM-6160采用逐次逼近型模数转换器,分辨率为12位,通过特殊软件处理,分辨率可达14位,测量精度优于0.2%(典型值)。用户可通过简单的命令对模块进行现场校准,提高现场测量精度。能满足大多数的工业现场及安防、智能楼宇、智能家居、电力监控、过程控制等场合。产品针对工业应用设计:通过DC-DC变换,实现测量电路和主控电路电源隔离;同时控制单元与信号采集单元采用高性能磁隔离技术实现电气隔离,与一般的光电隔离相比数据通信更快更可靠。采用485/CAN隔离电路,将通信与系统单独隔离开,消除通信设备之间共模干扰。模块配有瞬态抑制电路,能有效抑制各种浪涌脉冲,保护模块在恶劣的环境下可靠工作。 模数转换模块参数: 输入通道数:16路单端输入 输入范围:+20mA,+5V,+10V,+24V 转换速率:40次/秒(全通道) AD转换分辨率:优于12位 测量精度:±0.2%(典型值) 输入端过压保护,过流保护,并有低通滤波 常模抑制(NMR):60dB 隔离耐压:DC2500V

ESD保护:±15KV 供电范围:DC+8~+36V 地址/波特率/量程可由用户配置 支持MODBUS-RTU协议和ASCII 支持模块主动发送数据模式 支持RS485,RS232支持定制CAN RS485隔离通信 功耗:小于1W 工作温度:-40℃~+80℃ 工业级V0级防火塑料外壳保障产品应用各类环境安全 安装方式:标准DIN35导轨安装 型号输入类型通道数通讯接口 60同系列其他型号: DAM-6010模拟量1AI RS485和RS232 DAM-6020模拟量2AI RS485和RS232 DAM-6040模拟量4AI RS485和RS232 DAM-6080模拟量8AI RS485和RS232 DAM-6084模拟量、开关量8AI+4IO RS485或RS232 DAM-6044模拟量、开关量4AI+4IO RS485或RS232 DAM-6160模拟量16AI RS485和RS232 模数转换模块接线: 所谓模拟量信号是指连续的,任何时刻可为任意一个数值的信号,例如我们常见的温度、压

单片机实验(AD转换)

实验三 A/D、D/A转换实验 一、实验目的 1.熟悉DAC0832并行接口数模转换器和TLC2543串行接口模数转换器的基本原理和编程方 法。 2.进一步熟悉单片机应用系统开发步骤和方法。 二、实验电路 实验所用元件清单如下表所示: 1. 串行A/D转换器TLC2543 2.并行D/A转换器DA0832 三、相关知识 (一)串行A/D转换器TLC2543 1. TLC2543的特性与引脚 TLC2543是TI公司的TLC2543 12位串行A/D转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构,能够节省80C51系列单片机的I/O资源,而且价格适中。

主要特点如下: ●12位分辨率A/D转换器。 ●在工作温度范围内10 s转换时间。 ●11个模拟输入通道。 ●3路内置自测试方式。 ●采样率为66kbps。 ●线性误差+1LSB(max)。 ●有转换结束(EOC)输出。 ●具有单、双极性输出。 ●可编程的MSB或LSB前导。 ●可编程的输出数据长度。 2. TLC2543的工作过程 TLC2543的工作过程分为两个周期:I/O 周期和实际转换周期。 1)I/O周期 I/O周期由外部提供的I/O CLOCK定义,延续8、12或16个时钟周期,决定于选定的输出数据长度。器件进入I/O周期后同时进行两种操作。 (1)在I/O CLOCK的前8个脉冲的上升沿,以MSB前导方式从DA TA INPUT端输入8位数据流到输入寄存器。其中前4位为模拟通道地址,控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和3个内部自测电压中,选通一路送到采样保持电路,该电路从第4个I/O CLOCK脉冲的下降沿开始,对所选信号进行采样,直到最后一个I/O CLOCK脉冲的下降沿。I/O周期的时钟脉冲个数与输出数据长度(位数)有关,输出数据长度由输入数据的D3、D2选择为8、12或16位。当工作于12或16位时,在前8个时钟脉冲之后,DATA INPUT无效。

AT89S51单片机介绍

2007年12月11日星期二 08:45 AT89C2051是精简版的51单片机,精简掉了P0口和P2口,只有20引脚,但其内部集成了一个很实用的模拟比较器,特别适合开发精简的51应用系统,毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口,用AT89C2051更合适,芯片体积更小,而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V,因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。 本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解,两种单片机是目前最常用的单片机,其中AT89S51为标准51单片机,当然其功能比早期的51单片机更强大,支持ISP在系统编程技术,内置硬件看门狗。。。 一、AT89S51单片机引脚介绍 AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式,其中最常见的就是采用40Pin封装的双列直接PDIP封装,外形结构下图。 芯片共有40个引脚,引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口(见右图)左边那列引脚逆时针数起,依次为1、2、3、4。。。40,其中芯片的1脚顶上有个凹点(见右图)。在单片机的40个引脚中,电源引脚2根,外接晶体振荡器引脚2根,控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。 1、主电源引脚(2根) VCC(Pin40):电源输入,接+5V电源 GND(Pin20):接地线

2、外接晶振引脚(2根) XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端 XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端 3、控制引脚(4根)RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号 PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号 EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。 4、可编程输入/输出引脚(32根) AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。每一根引脚都可以编程,比如用来控制电机、交通灯、霓虹灯等,开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能,尽情发挥你的想象力吧,实现你想要的:)强大无比。。。 PO口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7 P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7 P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7 P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7 上面就是AT89S51单片机引脚的简单介绍,其它51系列家族的单片机8031、8051、89C51等引脚和89S51兼容,只是个别引脚功能定义不同。 二、AT89C2051单片机引脚介绍 AT89C2051为20引脚小型封装,2K内部程序存储器,15个可编程I/O口线,没有P0口和P2口的16根I/O线,内部集成了一个模拟比较器。AT89C2051单片机的引脚排列如下图所示。

DAC_ADC模数及数模转换器的发展综述

DAC_ADC模数及数模转换器的发展综述 1 概述 随着数字技术,特别是计算机技术的飞速发展普及,在现代控制、通讯及检测领域中,对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际处理对象往往都是一些模拟量(如温度、压力、位移、图像等),要使计算机或数字仪表能识别和处理这些信号,必须首先将这些模拟信号转换成数字信号;而经计算机分析、处理后输出的数字量往往也需要将其转换成为相应的模拟信号才能为执行机构所接收。这样,就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路——模数转换电路或数模转换电路。 能将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称ADC转换器);而将能反数字信号转换成模拟信号的电路称为数模转换器(简称DAC转换器),ADC转换器和DAC 转换器已经成为计算机系统中不可缺少的接口电路。 2 数模转换电路 2.1 数模转换电路原理 数字量是用代码按数位组合起来表示的,对于有权码,每位代码都有一定的权。为了将数字量转换成模拟量,必须将每1位的代码按其权的大小转换成相应的模拟量,然后将这些模拟量相加,即可得到与数字量成正比的总模拟量,从而实现了数字—模拟转换。这就是构成DAC转换器的基本思路。 2.2 数模转换电路的主要性能指标 DAC转换器的主要性能指标有:转换速度、转换精度、抗干扰能力等。在选用D/A转换器时,一般应根据上述几个性能指标综合进行考虑。 2.3 二进制加权架构 从概念上讲,最简单的DAC采用的是二进制加权架构,在该架构中,将n个二进制加权元件(电流源、电阻器或电容器)进行组合以提供一个模拟输出(n = DAC分辨率)。这种架构虽然最大限度地减少了数字编码电路,但MSB和LSB加权之间的差异却随着分辨率的增加而增大,从而使得元件的精确匹配变得很困难。采用该架构的高分辨率DAC不仅难以制造,而且还对失配误差很敏感。 2.4 开尔文(Kelvin)分压器架构

AT89S51单片机

8位微处理器(CPU ) 数据存储器(128B RAM ); 程序存储器(4KB Flash ROM ); 4个8位可编程并行 I/O 口( P0 口、 1个全双工的异步串行口; 2个可编程的16位定时器/计数器; 1个看门狗定时器; 中断系统具有5个中断源、5个中断向量; 特殊功能寄存器(SFR 26个; 单片机内各功能部件通过片内单一总线连接而成(见图 机结构。 CPU 对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器( SFR Special Function Register )的集中控制方式。 单片机内部件功能 1) C PU (微处理器) 8位的CPU 与通用CPU 基本相同,同样包括了运算器和控制器两大部分,还有面向控制的位处理功能。 2) 数据存储器(RAM 片内为128B ( 52子系列为256B ),片外最多可扩 64KB 片内128B 的RAM 以高速RAM 的形式集成,可加快 单片机 AT89S51 AT89S51单片机的硬件组成 2-1所示。 PSEN RESET 有如下功能部件和特性: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 低功耗模式有空闲模式和掉电模式,且具有掉电模式下的中断恢复模式; (11) 3个程序加密锁定位。 与AT89C51相比,AT89S51有更突出的优点: (1) (2) (3) (4) 增加在线可编程功能 数据指针增加到两个, 增加了看门狗定时ISP (In System Program ),字节和页编程,现场程序调试和修改更加方便灵活; 方便了对片外 RAM 的访问过程; 提高了系统的抗干扰能力; 增加掉电状态下的中断恢复模式。 P1 口、P2 口和 P3 口); 2-1 ),基本结构依旧是 CPU 加上外围芯片的传统微 单片机内硬件组成结构如图 图2-1 AT89S51单片机片内结构

AD转换技术的发展历程及其趋势

目录 1 引言 (3) 2 A/D转换器的发展历史 (3) 3 A/D转换技术的发展现状 (3) 3.1 全并行模拟/数字转换 (4) 3.2 两步型模拟/数字转换 (4) 3.3 插值折叠型模拟/数字转换 (5) 3.4 流水线型模拟/数字转换 (6) 3.5 逐次逼近型模拟/数字转换 (7) 3.6 Σ-Δ模拟/数字转换 (8) 4 A/D转换器的比较与分类 (9) 5 A/D转换技术的发展趋势 (10)

A/D转换电路的外特性研究以及A/D转换技术的发 展历程和趋势 1 引言 随着电子产业数字化程度的不断发展,逐渐形成了以数字系统为主体的格局。A/D转换器作为模拟和数字电路的接口,正受到日益广泛的关注。随着数字技术的飞速发展,人们对A/D转换器的要求也越来越高,新型的模拟/数字转换技术不断涌现。本文主要介绍了当前几种常用的A/D转换技术;并通过对数字技术发展近况的分析,探讨了A/D转换技术未来的发展趋势。 2 A/D转换器的发展历史 计算机、数字通讯等数字系统是处理数字信号的电路系统。然而,在实际应用中,遇到的大都是连续变化的模拟量,因此,需要一种接口电路将模拟信号转换为数字信号。A/D转换器正是基于这种要求应运而生的。1970年代初,由于MOS工艺的精度还不够高,所以模拟部分一般采用双极工艺,而数字部分则采用MOS工艺,而且模拟部分和数字部分还不能做在同一个芯片上。因此,A/D转换器只能采用多芯片方式实现,成本很高。1975年,一个采用NMOS工艺的10位逐次逼近型A/D转换器成为最早出现的单片A/D转换器。 1976年,出现了分辨率为11位的单片CMOS积分型A/D转换器。此时的单片集成A/D转换器中,数字部分占主体,模拟部分只起次要作用;而且,此时的MOS工艺相对于双极工艺还存在许多不足。1980年代,出现了采用BiCMOS工艺制作的单片集成A/D转换器,但是工艺复杂,成本高。随着CMOS工艺的不断发展,采用CMOS工艺制作单片A/D转换器已成为主流。这种A/D转换器的成本低、功耗小。1990年代,便携式电子产品的普遍应用要求A/D转换器的功耗尽可能地低。当时的A/D转换器功耗为mW级,而现在已经可以降到μW级。A/D转换器的转换精度和速度也在不断提高,目前,A/D转换器的转换速度已达到数百MSPS,分辨率已经达到24位。 3 A/D转换技术的发展现状 通常,A/D转换器具有三个基本功能:采样、量化和编码。如何实现这三个功能,决定

实验2.6模数转换

实验2.6模数转换(ADC)实验 ?实验目的 ●学习模数转换的原理,了解其应用方向; ●学习模数转换芯片TLV0832的原理及使用; ●学习掌握ICETEK-DM6437-A板扩展ADC功能的原理和具体实现方式; ●学习并掌握模数转换的程序设计。 ?实验设备 ●PC一台,安装WindowsXP或以上版本操作系统;安装ICETEK-DM6437-A所需实验 和开发环境。 ●ICETEK-DM6437-A实验箱一台。如选择脱离实验箱测试,则配备ICETEK-XDS100v2+ 仿真器和ICETEK-DM6437-A,+5V电源一只,ICETEK-SG-A信号源一台及相关线缆电 源。 ●标准USB A口转Mini口电缆一条。 ●示波器一台(20M或以上)。 ?实验原理 通用计算机(包括单片机、DSP等)采用数字电路,其输入和输出的信号都是数字量,即高电压和低电压代表的1和0信号。但物理世界中存在的事物并不是按这种方式存在的,现实世界中的电信号也不一定与计算机的电平相同。我们管现实世界存在的信号(转化为电信号后)为模拟量,而计算机用的输入输出信号量叫数字量。那么就存在个问题:如何让我们要解决的物理世界中的各种信号输入到计算机(输入模拟量),计算机通过运算得到的解决方案再通过一定方式能影响到现实世界中的事物(输出模拟量)呢? 计算机输入外部信号的过程叫做信号采集,对于模拟量,使用专门的电路,将被采集的模拟量变换成计算机可以识别的数据,进行分时多次采集后输入计算机系统,我们管这种方式叫做信号的数字化,由于这个采集工作并非连续进行,而是要间隔一段时间(由于电路转换需要一定时间才能完成,在转换完成过程中的信号则无法转换而被舍弃),所以又称被测信号的离散化。 ●模数转换 对于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程,称之为模数转换(ADC),实现这一转换的电子电路称为模数转换器(ADC转换器,Analog-to-Digital Converter)。 ●模数转换用途 通过将实际模拟信号转换成数字信号,对于计算机来说实现了信号采集工作环节,这些信号能被计算机加以利用,进行快速数学解析运算后得到计算结果,以便进行智能决策。 模数转换一般应用在视频采集、音频采集、气象信息采集、针对各种对象的传感器。比如:电话拾音器、数字温度计、数字示波器、摄像头、电子秤、心电图仪器、CT扫描,等等等等运用非常广泛。 模数转换最常见的例子就是电视摄像了,我们使用摄像机将现实世界的连续画面进行拍摄(采样),得到的影像转换成数字信息,经过压缩、音视频合成,之后通过互联网进行传递,到了用户端再用一种能将数字信号恢复回模拟信号的装置(机顶盒),解码数据后送电视进行显示。视频信号是连续变化的,而我们在摄像时,一般采用 25帧每秒或30帧每秒的速度进行快速摄影,这就是对信号的离散化,这种离散化由于人眼的视觉暂留现象是可行的。

单片机AD模数转换实验报告

1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。 2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 二、设计要求。 1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0809接口。 2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。 3、在单片机的外部扩展数码管显示器。 4、分别采用延时和查询的方法编写A/D转换程序。 5、启动A/D转换,将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图 四、实验程序流程框图和程序清单。

1、 查询法: ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB , LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: MOV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管延时1ms 返回

实验五 DAAD转换实验 完整版

实验五 D/A、A/D转换实验 一、实验目的 了解数/模、模/数转换基本原理, 掌握DAC0832、ADC0809的使用方法; 掌握定时数据采集程序的编制方法。 二、实验内容 1、D/A转换实验 通过0832D/A转换输出一个从0V开始逐渐升至5V,再从5V降至0V的可变电压输出驱动直流电机。 (1)实验接线图 D/A转换实验接线图 (2)实验程序框图 (3)实验程序清单 CODE SEGMENT ;H0832-2.ASM 0-->5v ASSUME CS:CODE DAPORT EQU 0FF80h PA EQU 0FF20H ;字位口 PB EQU 0FF21H ;字形口 PC EQU 0FF22H ;键入口 ORG 1110H START: JMP START0 BUF DB ?,?,?,?,?,?

data1: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h db 82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h db 8ch,0f3h,0bfh,8FH START0: call buf1 DACON0: MOV AL,00H DACON1: MOV DX,DAPORT OUT DX,AL push ax call conv MOV CX,0040H DISCON: PUSH CX call disp POP CX LOOP DISCON pop ax INC AL CMP AL,00H JNZ DACON1 MOV AL,0FFH DACON2: MOV DX,DAPORT OUT DX,AL push ax call conv MOV CX,0040H DISCON2: PUSH CX call disp POP CX LOOP DISCON2 pop ax DEC AL CMP AL,0FFH JNZ DACON2 JMP DACON0 CONV: MOV AH,AL AND AL,0FH MOV BX,OFFSET BUF MOV [BX+5],AL MOV AL,AH AND AL,0F0H MOV CL,04H SHR AL,CL MOV [BX+4],AL RET DISP: MOV AL,0FFH ;00H MOV DX,PA OUT DX,AL MOV CL,0DFH ;20H; 5ms显示子程序 MOV BX,OFFSET BUF DIS1: MOV AL,[BX] MOV AH,00H

at89s51单片机试题

一、填空题(37 分) 1. AT89S51单片机芯片共有40个引脚,MCS-51系列单片机为8位单片机。 2. AT89S51的异步通信口为全双工(单工/半双工/全双工), 3. AT89S51内部数据存储器的地址范围是00H-7FH,位地址空间的字节地址范围是20H-2FH, 对应的位地址范围是00H-7FH,外部数据存储器的最大可扩展容量是 64K字节。 4. 单片机也可称为微控制器—或嵌入式控制器。 5. 当MCS-51执行MOVC A @A+P指令时,伴随着 PSEN控制信号有效。 6. 当单片机复位时PS辟00 H,这时当前的工作寄存器区是_____________________ 0区, R4所对应的存储单元地址为04 Ho 7. MCS-51系列单片机指令系统的寻址方式有—寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、基址加变址、位寻址。(相对寻址也可) 8. 51系列单片机的典型芯片分别为AT89S51 > 8031、AT89C51 o 9. AT89S51的 P3 口为双功能口; 10. 由AT89S51组成的单片机系统在工作时,EA*引脚应该接—地(或0); 11. AT89S51外部程序存储器的最大可扩展容量是64K ,其地址范围是 0000H - FFFFH。ROMS片2764的容量是 _8 KB,若其首地址为 0000H,则其末地址 1FFFH。 12. AT89S51的中断源有夕卜中断0, T0 ,外中断1,T1,串行口,有_2个中断优先级。 13. AT89S51唯一的一条16位数据传送指令为MOV DPTR data16。 14. LJMP 的跳转范围是64K, AJMP的跳转范围是2K B, SJMP的跳转范围是土128 B (或256B)。 15. 若A中的内容为68H,那么P标志位为 1 o 二、简答题(13分) 1. 采用6MHZ勺晶振,定时2ms用定时器方式1时的初值应为多少?(请给出计算过程)(6 分)答: (1) Ts=2us (216 —X)x 2us=2ms 从而X= 64536 .......... 4分 ⑵ 64536 = FC18H .......... 2 分 2. AT89S51外扩的程序存储器和数据存储器可以有相同的地址空间,但不会发生数据冲突, 为什么?( 4分) 答:

单片机AD模数转换实验报告

一、实验目的和要求 1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。 2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 二、设计要求。 1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0809接口。 2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。 3、在单片机的外部扩展数码管显示器。 4、分别采用延时和查询的方法编写A/D转换程序。 5、启动A/D转换,将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图

四、实验程序流程框图和程序清单。 1、 查询法: ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB P3.3, LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: MOV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码 送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管 延时1ms 返回

实验六ADC模数转换实验

实验六、ADC0809模数转换实验 一、实验目的 1、掌握ADC0809模数转换芯片与单片机的连接方法及ADC0809的典型应用 2、掌握用查询的方法、中断方法完成模数转换程序的编写方法 二、实验说明 本实验使用ADC0809模数转换器,ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式AD转换芯片,片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路、AD转换后的数据由三态锁存器输出,由于片内没有时钟需外接时钟信号,下图为芯片的引脚图 各引脚功能如下: (1)IN0-IN7:八路模拟信号输入端 (2)ADDA、ADDB、ADDC:三位地址译码输入端,八路模拟信号选择由这三个端口控制 (3)CLOCK:外部时钟输入端 (4)D0-D7:数字量输出端 (5)OE:AD转换结果输出允许控制端,当OE为高电平时,允许AD转换结果从D0~D7端输出。 (6)ALE:地址锁存允许信号输入端。八路模拟通道地址由A、B、C输入,在ALE 信号有效时将八路地址锁存。 (7)START:启动AD转换信号输入端,当START端输入一个正脉冲时,将进行AD 转换 (8)EOC:AD转换结束信号输出端,当AD转换结束以后,EOC输出高电平。 (9)VREF(+)、VREF(-):正负基准电压输入端,基准正电压为+5V。 (10)VCC、GND:芯片的电源端和接地端。 三、实验步骤 1、单片机最小应用系统1的P0口接AD转换的D0~D7,单片机最小应用系统1的Q0~Q7接AD转换的A0~A7,单片机最小应用系统1的WR、RD、P2.0、ALE、INT1分别连接AD转换的WR、RD、P2.0、CLOCK、INT1,AD转换的IN接+5V,单片机最小应用系统的P1口接LED灯。 2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器,把仿真器插到模块的锁紧插座中,请注意仿真器的方向:缺口朝上。

AT89S51单片机中文资料

1 AT89S51是美国ATMEL 公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4k bytes 的可系统编程的Flash 只读程序存储器,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash 程序存储器既可在线编程(ISP )也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL 公司的功能强大,低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 主要性能参数: ·与MCS-51产品指令系统完全兼容 ·4k 字节在系统编程(ISP )Flash 闪速存储器 ·1000次擦写周期 ·4.0-5.5V 的工作电压范围 ·全静态工作模式:0Hz -33MHz ·三级程序加密锁 ·128×8字节内部RAM ·32个可编程I /O 口线 ·2个16位定时/计数器 ·6个中断源 ·全双工串行UART 通道 ·低功耗空闲和掉电模式 ·中断可从空闲模唤醒系统 ·看门狗(WDT )及双数据指针 ·掉电标识和快速编程特性 ·灵活的在系统编程(ISP 字节或页写模式)

2 功能特性概述: A T89S51提供以下标准功能:4k 字节Flash 闪速存储器,128字节内部RAM ,32个I /O 口线,看门狗(WDT ),两个数据指针,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,A T89S51可降至0Hz 的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU 的工作,但允许RAM ,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 AT89S51方框图

AD转换实验报告

A/D转换实验报告

摘要 本设计是利用AT89C51、ADC0809、CD4027芯片为核心,加以其他辅助电路实现对信号的A/D转换,其中以单片机AT89C51为核心控制A/D转换器。先是对信号进行采集,然后用ADC0809对信号实现从模拟量到数字量的转换。改变采样数据,调整电路,使其达到精确转换。

目录 1.方案设计与论证 (1) 1.1理论分析 (1) 1.2输出、输入方案选择 (1) 1.3显示方案 (2) 1.4时钟脉冲选择 (2) 2.硬件设计 (2) 2.1A/D转换器模块 (2) 2.2单片机模块 (3) 2.3JK触发器模块 (4) 3软件设计 (4) 4.仿真验证与调试 (5) 4.1测试方法 (5) 4.2性能测试仪器 (7) 4.4误差分析 (7) 5.设计总结及体会 (5) 附录(一)实物图 (6) 附录(二)软件程序 (6)

1.方案设计与论证 1.1理论分析 8位A/D转换由芯片内部的控制逻辑电路、时序产生器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成,它具有将模拟量转换成数字量的特性,其原理图如下: AD转换原理图(1) 1.2输出、输入方案选择 A/D转换器有多路选择器,可选择八路模拟信号IN0~IN7中的一路进入A/D转换。现在选择IN0通道作为输入,则对应的地址码位ADD C=0、ADD B=0、ADD A=0。当转换完成后,OE=1,打开三态输出锁存缓冲器,将转换数据从D7~D0口输出到单片机的P0端口。 IN口输入D端口输出 A/D转换器 图(2)

1.3显示方案 单片机控制数码管显示有两种动态和静态两种方法,由于静态控制数码管每次只能显示一位,造成资源浪费,所以选择动态扫描,并增加变换频率。 1.4时钟脉冲选择 方案一:可以直接用矩形波来控制 方案二:ALE通过JK触发器完成二分频,然后 Q端接CLK。因为晶振的频率是12MHz,ALE的频率为12NHz×1/6=2MHz,经过JK 触发器二分频后就是1MHz. 2.硬件设计 2.1 A/D转换器模块 A/D转换电路图(3) 模拟量从IN0端口输入,经电压比较器后输入到控制电路,转换后从D0~D7口输出,地址码位ADD C=0、ADD B=0、ADD A=0。OE 端输出允许控制信号,EOC转换结束控制信号,EOC=0,转换结束后EOC=1。START转换启动信号,上升沿将片内寄存器清零,下降

AD_DA原理及主要技术指标

一.产生原因 随着现代科学技术的迅猛发展特别是数字系统已广泛应用于各种学科领域及日常生活微型计算机就是一个典型的数学系统。但是数字系统只能对输入的数字信号进行处理其输出信号也是数字信号。而在工业检测控制和生活中的许多物理量都是连续变化的模仿量如温度、压力、流量、速度等这些模拟量可以通过传感器或换能器变成与之对应的电压、电流或频率等电模拟量。为了实现数字系统对这些电模拟量进行检测、运算和控制就需要一个模拟量与数字量之间的相互转换的过程。即经常需要将模拟量转换成数字量简称为AD转换完成这种转换的电路称为模数转换器(Analog to Digital Converter) 简称ADC;或将数字量转换成模拟量简称DA转换完成这种转换的电路称为数模转换器(Digital to Anal og Converter) 简称DAC图1是某微机控制系统框图。 二.ADC和DAC基本原理及特点 2.1 模数转换器(ADC)的基本原理 模拟信号转换为数字信号一般分为四个步骤进行即取样、保持、量化和编码。前两个步骤在取样-保持电路中完成后两步骤则在ADC中完成。 常用的ADC有积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ -Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点: 1)积分型(如TLC7135) 。 积分型ADC工作原理是将输入电压转换成时间或频率,然后由定时器/计数器获得数字值。其长处是用简朴电路就能获得高分辨率,但缺点是由于转换精度依靠于积分时间因此转换速率极低。 初期的单片ADC大多采用积分型,现在逐次比较型已逐步成为主流。双积分是一种常用的AD 转换技术具有精度高,抗干扰能力强等优点。但高精度的双积分AD芯片价格较贵,增加了单片机系统的成本。 2)逐次逼近型(如TLC0831) 。 逐次逼近型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成从MSB开始顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低在低分辨率( 12位)时价格很高。 3)并行比较型/串并行比较型(如TLC5510) 。 并行比较型AD采用多个比较器仅作一次比较而实现转换又称FLash型。由于转换速率极高n位的转换需要2n - 1个比较器因此电路规模也极大价格也高只适用于视频AD 转换器等速度非凡高的领域。串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间最典型的是由2个n /2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成用两次比较实行转换所以称为Halfflash型。 二.4)Σ-Δ调制型(如AD7701) 。 Σ- Δ型ADC以很低的采样分辨率( 1位)和很高的采样速率将模拟信号数字化通过使用过采样、噪声整形和数字滤波等方法增加有效分辨率然后对ADC输出进行采样抽取处理以降低有效采样速率。Σ-Δ型ADC的电路结构是由非常简单的模拟电路和十分复杂的数字信号处理电路构成。 5)电容阵列逐次比较型。 电容阵列逐次比较型AD在内置DA转换器中采用电容矩阵方式也可称为电荷再分配型。一般的

AD转换实验报告

8292924809 基于单片机的AD转换电路 专业: 班级: 学号: 组员: 指导老师: 年月日

目录 键入章标题(第 1 级) (1) 键入章标题(第2 级) (2) 键入章标题(第3 级) (3) 键入章标题(第 1 级) (4) 键入章标题(第2 级) (5) 键入章标题(第3 级) (6)

引言 A/D转换是指将模拟信号转换为数字信号,这在信号处理、信号传输等领域具有重要的意义。常用的A/D转换电路有专用A/D集成电路、单片机ADC模块,前者精度高、电路复杂,后者成本低、设计简单。基于单片机的A/D转换电路在实际电路中获得了广泛的应用。 一般的A/D转换过程是通过采样、保持、量化和编码4个步骤完成的,这些步骤往往是合并进行的。当A/D转换结束时,ADC输出一个转换结束信号数据。CPU可由多种方法读取转换结果:a查询方式;b中断方式;c DMA方式。 通道8为A/D转换器,ADC0809是带有8为A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输出,共用A/D转换器进行转换。三台输出锁存器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 一个实际系统中需用传感器把各种物理参数测量出来,并转换为电信号,在经过A/D转换器,传送给计算机;微型计算机加工后,通过D/A转换器去控制各种参数量。

AT89S51单片机期末考试复习资料

单片机复习资料 一、填空题 1. 80C51的Po 口作为输出端口时,每位能驱动_8 ________ 个SL型TTL负载。 2. 当80C51引脚ALE _______ 信号有效时,表示从Po 口稳定地送出了低8位地址。 3. 一个机器周期等于_6 _____ 个状态周期,振荡脉冲2分频后产生的时钟信号的周期定 义为状态周期。 4. 在80C51单片机内部RAM中字节地址范围是20H ~ 2FH的区域称为位寻址区,而 字节地址范围是30H ~ 7FH的一段区域称为通用RAM区____________ 。 5. 80C51系列单片机内部数据存储器,即内RAM中位寻址区的地址范围是20H~2FH 工作寄存器区的地址范围是00H“FH。内ROM中寻址区的地址范围是 OOOOH~OFFFH _______ 。 6. 80C51有__4_________ 个并行1\0 口,其中P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必 须先写入_J ____________ 。 7. 80C51串行接口有4种工作方式,这可在初始化程序中用软件填写特殊功能寄存器_ SCON _______ 加以选择。 8. 若不使用80C51片内存器引脚_EA _________ 必须接地。 9. 80C51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内RAM 内开辟的区域。 10. 80C51有4组工作寄存器,它们的地址范围是00H7FH 。 11. 80C51片内20H~2FH 范围内的数据存储器,既可以字节寻址又可以位寻址。 12. 计算机的系统总线有数据总线、地址总线、控制总线。 13. 80C51在物理有_4 ______ 个独立的存储空间。 14. 程序状态标志字寄存器PSW中的PSW.7的含义是进/借位标志;PSW.0的含义是_ 奇偶标志位。 15. 通常单片机上电复位时PC= 0000H SP= 07H,通用寄存器采用第0组,这一 组寄存器的地址范围是从00H?07H。 16. 单片机的存储器设计采用哈佛结构,它的特点是将程序存储器空间和数据存储器空间在 物理上截然分开,分别寻址 ___________ 。 17. 单片机系统的复位方式有上电复位和手动按键复位两种。 18. 80C51单片机的内部硬件结构包括了:运算器、控制器、存储器、和寄存 器—以及并行I/O 口、串行口、中断控制系统、时钟电路、位处理器等部件,这些部件通过总线相连接。 19. 80C51单片机的P0~P3 口均是准双向I/O 口,其中的P0 口和P2 口除了可以进行数 据的输入、输出外,通常还用来构建系统的地址线和数据线。 20. 80C51单片机的时钟电路包括两部分内容,即芯片内的振荡器___________ 和芯片外跨接的 晶振与电容。 二、判断题 1. 程序存储器和数据存储器的作用不同,程序存储器一般用存放数据表格和程序,而数据 存储器一般用来存放数据。(对) 2. 80C51的特殊功能寄存器分布在60H~80H(80~FFH地址范围内。(错) 3. 8051单片机的P0 口既可以做数据口线又可以做为地址口线。(对)

相关主题
相关文档 最新文档