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第7章AD转换7.1 概述7.1.1 AD转换器AD转换器即ADC（Analog to Digital Converter），是能将模拟量转换为数字量的器件。
单片机能直接处理和控制的是数字量，对于模拟量，则可通过AD转换器件将其先转换为数字量，然后再交付单片机去做进一步处理。
在AD转换器件将模拟量转换为数字量的过程中，有许多参数值得我们关注，其中最重要的两个参数是转换时间和转换分辨率。
目前，常见AD转换器与微处理器间的数据接口有并行和串行之分，AD转换器的转换精度有8位、10位、12位等多种类型。
此处选取并行8位AD转换器ADC0809，并行12位AD转换器AD574，串行8位AD转换器ADC0832，串行12位AD转换器TLC2543，共四种AD转换器件，分别说明其特点和使用方法。
7.1.2 AD转换分辨率AD转换中，用转换分辨率来表示AD转换器对输入模拟信号的分辨能力，常用转换结果的二进制数的位数来表示，8位精度代表转换结果用8位二进制数表示，12位精度代表转换结果用12位二进制数表示。
以下通过两个例子具体解释其内在含义。
例1：假设被转换的模拟量是电压信号，被测电压值在0V~5V的固定区间内连续可调，AD转换器分辨率假设是8位。
我们已经熟知，8位无符号二进制数的数值范围是十进制的0~255，共256个数。
如果AD转换器分辨率是8位，则从理论上说，被测电压范围5V（5V－0V=5V）被平均等分为256等份，每一份是5V/256=0.01953125V≈0.02V=20mV，这每一份的含义是：电压每增大20mV，AD转换结果的数值就增加1；0V电压对应的转换结果应该是最小值0，而5V电压对应的转换结果应该是最大值255，2.5V电压对应的转换结果应该是0~255的中间值128，其它电压依次成比例对应某一数值。
例2：假设被转换的模拟量是电压信号，被测电压值在0V~5V的固定区间内连续可调，AD转换器分辨率假设是12位。
a d转换器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解AD转换器的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能掌握AD转换器的转换方法，了解不同类型AD转换器的优缺点；3. 学生能了解AD转换器在现实生活中的应用，认识到其在工程技术领域的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的AD转换电路；2. 学生能够运用AD转换器进行模拟信号与数字信号之间的转换实验，并处理实验数据；3. 学生能够通过实践操作，掌握AD转换器的调试与优化方法。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习AD转换器，培养对电子技术的兴趣，提高学习积极性；2. 学生在学习过程中，养成合作、探究的学习习惯，增强团队协作能力；3. 学生能够认识到科技发展对社会进步的重要性，激发对科技创新的热情。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，旨在使学生掌握AD转换器的基本原理、应用及实验方法。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，具有较强的动手能力和探究精神。
教学要求：结合理论教学与实验操作，注重培养学生的实际操作能力和创新意识，提高学生的综合素质。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在课程学习中获得全面、深入的理解。
二、教学内容1. AD转换器基本概念：包括模拟信号与数字信号的区别，AD转换器的作用及其在电子系统中的应用。
教材章节：第一章 电子技术基础2. AD转换器工作原理：重点讲解逐次逼近法、双积分法等常见AD转换方法。
教材章节：第二章 模拟电子技术3. AD转换器类型及优缺点：介绍并行AD转换器、串行AD转换器等不同类型，对比分析其性能特点。
教材章节：第三章 数字电子技术4. AD转换器的应用：举例说明AD转换器在医疗、工业、通信等领域的应用。
教材章节：第四章 电子技术应用5. AD转换器电路设计与实践：结合Multisim等软件，设计简单的AD转换电路，并进行仿真实验。
教材章节：第五章 电子电路设计与实践6. AD转换器实验操作：包括实验步骤、实验数据处理，以及实验现象分析。
第七章A/D转换
一8098单片机A/D 转换器的特点：
1、4路带采样/保持的10位A/D转换器
2、采样时间88T 22μs /晶振=12MHZ
3、逐次比较式A/D转换器
4、A/D口即可以作模拟量输入也可以作数字输入口
二8098单片机A/D结构图
三 有关A/D 转换的特殊功能寄存器 1 AD_COMMAND （02H ）
GO=1，立即启动
LDB AD_COMMAND ，＃00001100B
GO=0，由HSO 设定A/D 的启动时间 AD_COMMAND 的特点：
（1） 每进行一次A/D 转换，需要写一次命令寄存器
（2） 若第一次转换未完，再写入第二次转换命令，就会终止第一
次的转换
GO ＝1，立即启动
GO ＝0，在HSO 所规定的时刻启动
02H
2 AD_RESULT （03H ，02H ）
AD_RESULT 的特点：
（1） 启动一次A/D 转换，要等至少88状态周期，才能有转换结
果。
（2） A D_RESULT 的S 位，要等启动A/D 转换后再过8个状态
周期才有效。
（3） A D_RESULT 只能按字节读出
转换结果的高八位
03H
02H
的低两位
S=1 正在进行转换 S=0 空闲
四A/D使用方法
1、查询法
AX EQU 20H:WORD
AL EQU AX:BYTE
AH EQU (AX+1):BYTE
ORG 2080H
MAIN: LD SP,#00FFH
LOOP1: LDB AD_COMMAND,#0CH
NOP
NOP
ADBUSY: JBS AD_RESULT,3,ADBUSY
LDB AH,AD_RESULT(HI)
LDB AL,AD_RESULT(LO)
SHR AX,#6
SJMP LOOP1
2、中断法
AX EQU 20H:WORD
AL EQU AX:BYTE
AH EQU (AX+1):BYTE
ORG 2002H
DCW ADINT
ORG 2080H
MAIN: LD SP,#00FFH
LDB INT_MASK,#02H
EI
LDB AD_COMMAND,#0CH HERE: SJMP HERE
;
ADINT: LDB AH,AD_RESULT(HI)
LDB AL,AD_RESULT(LO)
SHR AX,#6
RET
五A/D转换注意事项
1、要进行A/D转换，每次都要写命令字
2、如果正在转换中，重写命令字前一次取消
3、启动A/D后，要过8个状态周期，S位才有效可以被查询
4、读取A/D转换结果，只能按字节读取
六P0口可做数字输入口，也可模拟数字混用。
引脚输入信号稳定8个状态周期后才有效，因为每8个状态周期采样一次P0引脚信号。
七、应用实例
ORG 2080H
MAIN：LD SP,#0FFH
LDB IOC1,#00H
LOOP：ANDB P2,#0DEH
TEST：LD ADCOM,#0CH
NOP
NOP
H: JBS ADL,3,H
LDB AH,ADH
LDB AL,ADL
SHR AX,#6
CMP AX,NL
JNH LOW
CMP AX,NH
JH HIGH
SJMP LOOP
LOW：ANDB P2,#0FEH
ORB P2,#20H
SJMP TEST
HIGH：ANDB P2#0DFH
ORB P2,#01H
SJMP TEST
作业：
1在温度控制系统中加一个滞环，温度测量值为AX，P2.0风机，P2.5加热器。
（1）AX<BX 开加热器
AX>CX关加热器
（2）AX>EX开风机
AX<DX关风机
2用A/D ACH7每秒测量一次输入电压，转换为000—500，并显示。
