10级单片机第七章1

ADC0809和单片机的连接
P0 74LS373 A0 A1 A2 ALE G A0-A7
转换时钟由ALE分 频得到。
÷2
CLK 8031 A B C VR(+) VR(-) +5V GND IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7
写信号、P2.0有效 时，启动AD转换。
转换结束后，输 出高电平，向CPU 发出中断请求
0809完成一次A/D转换的操作过程如下： IN0～7、ABC输入稳定→ALE上升锁定通路地址→START上升 清零内部寄存器→ START下降启动A/D → EOC下降→ A/D结 束EOC上升→ OE上的正脉冲读A/D结果
图 ADC0809与8031DC0809的接口
第 七 章
单 片 机 接 口 技 术
Single Chip Microcomputer 本章内容
模拟量输入/输出接口 A/D转换接口
7.3 A/D转换器接口
A/D转换器的作用
典型芯片ADC0809
ADC0809的应用
A/D转换器的作用
将模拟量转换为数字量，以便计算机接收处理
传感器 A/D转换 单片机
MAIN：MOV R1，#DATA (#30H) ；置数据区首地址 MOV DPTR，#7FF8H ；指向０通道 MOV R7，#08H ；置通道数 LOOP：MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换 HER：JB P3.2，HER ；查询A/D转换结束 MOVX A，@DPTR ；读取A/D转换结果 MOV @R1，A ；存储数据 INC DPTR ；指向下一个通道 INC R1 ；修改数据区指针 DJNZ R7，LOOP ；８个通道转换完否？ ……
ORG 1000H ；中断服务程序 PINT1：MOVX A，@DPTR ；读取转换后数据 MOV @R1，A ；数据存入以DATA为首地址的RAM中 INC R1 ；修改数据区指针 INC DPTR ;指向下一个模拟信号通道 DJNZ R7,INT0 ；8路没完则转INT1继续 CLR EA ；完毕关中断 CLR EX0 INT1： MOVX @DPTR，A ；再次启动A/D转换 RETI ；中断返回
void int_adc(void) interrupt 0 //中断函数 { x[i]=*ad_adr; //接收当前通道转换结果 i++; ad_adr++; //指向下一个通道 if (i<8) { *ad_adr=i; //8个通道未转换完，启动下一个通道返回 } else { EA=0;EX0=0; //8个通道转换完，关中断返回 } }
图 ADC0809信号的时间配合
7.3


MCS-51单片机与ADC0809的接口
2.转换数据的传送
A/D转换后得到的数据为数字量,这些数据应传送给单 片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转 换的完成，因为只有确认数据转换完成后,才能进行传 送。通常可采用下述3种方式。 1)定时传送方式 对于一种A/D转换器来说,转换时间作为一项技术指标 是已知的和固定的。 2)查询方式 A/D转换芯片有表示转换结束的状态信号,例如 ADC08012的EOC端。
•双积分式A/D转换器 •逐次逼近式A/D转换器。
A/D转换器概述
逐次逼近式典型A/D转换器芯片有： (1)ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D转换器 (2)ADC0808 / 0809型8位MOS型A/D转换器 (3) ADC0816 / 0817
逐次逼近式A/D转换器是一种速度较快、精 度较高的转换器,其转换时间大约在几微秒 到几百微秒之间。常用的这类芯片有： 分辨率（量化间隔）和转换精度（量化误 差）是A/D转换器的主要技术指标之一。分 辨率可由下式求得：


满量程输入电压
2 1
n

满量程电压
2n
1 A/D转换器概述


其中n为A/D转换器的位数。 转换精度有两种表示方法：一种是绝对转换 精度；另一种是相对转换精度。可分别由下 式求得： 量化间隔 绝对转换精度
2
2
相对转换精度
1 n 1 2
1 A/D转换器概述


7.3
MCS-51单片机与ADC0809的接口


例如与D0~D2相连。这时启动A/D转换的指令与上述类似, 只不过A的内容不能为任意数,而必须和所选输入通道号 IN0~IN7相一致。例如当ADDA、ADDB、ADDC分别与D0、D1、 D2相连时,启动IN7的A/D转换指令如下： MOV DPTR,＃FEF8H ;送入0809的口地址 MOV A,＃07H ;D2D1D0=111,选择IN7通道 MOVX @DPRT,A ;启动A/D转换
idata uchar x_at_0x30[8];
uchar xdata *ad_adr; //定义指向通道的指针 uchar i=0; void main(void) { IT0=1; //初始化 EX0=1; EA=1; i=0; ad_adr=&IN0; //指针指向通道0 *ad_adr=i; //启动通道0转换 for (;;) {;} //等待中断 }
ADC0809功能分析
转换有以下几步：
1. ALE信号上升沿有 效，锁存地址并 选中相应通道。 2. ST信号有效，开 始转换。A/D转换 期间ST为低电平。 3. EOC信号输出高电 平，表示转换结 束。 4. OE信号有效，允 许输出转换结果。 CLK：时钟信号，可由单片机ALE信号分 频得到。
例如，当满量程电压为5V，采用10位A/D转换器的量化 间隔、绝对量化误差、相对量化误差分别为： 分辨率： 绝对精度：
相对精度：
ADC0809芯片及其与单片机的接口
主要性能为： 分辨率为８位； 精度：ADC0809小于±1LSB（ADC0808小于 ±1/2LSB）； 单+5V供电，模拟输入电压范围为0～＋5V； 具有锁存控制的８路输入模拟开关； 可锁存三态输出，输出与TTL电平兼容； 功耗为15mW； 不必进行零点和满度调整； 转换速度取决于芯片外接的时钟频率。时钟频 率范围：10～1280KHz。典型值为时钟频率 640KHz，转换时间约为100μS。
测验四：采用2片2764（EPROM）和1片6264（RAM）芯片扩展 8KB的RAM和16KB的EPROM，分别用线选法和全译码法实现。 全译码法只画出138译码器部分就可以，存储地址从8000H开始。
图7―16 ADC0809的引脚图
图7―1 6 ADC0809的内部逻辑结构图
2 典型A/D转换器芯片ADC0809简介 表7―2 ADC0809通道选择表






2.ADC0809的引脚 ADC0809芯片为28引脚双列直插式封装,其引脚排列 见图7―16。 (1)IN7～IN0：模拟量输入通道。 (2)ADDA、ADDB、ADDC：模拟通道地址线。 (3)ALE：地址锁存信号。 (4)START：转换启动信号。 (5)D7～D0：数据输出线。 (6)OE：输出允许信号。 (7)CLK：时钟信号。
转换结果由此输出
INT1 1
D0-D7
EOC ADC0809
WR P2.0 RD
≥1
1 1
ST ALE OE
≥1
读信号、P2.0有效 时，允许输出AD 转换结果。
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MCS-51单片机与ADC0809的接口


ADC0809与MCS-51单片机的一种常用连接方法如图所示。 电路连接主要涉及两个问题,一个是8路模拟信号的通道选择,另 一个是A/D转换完成后转换数据的传送。 1. 8路模拟通道选择 ADDA、ADDB、ADDC分别接系统地址锁存器提供的末3位地址,只 要把3位地址写入08012中的地址锁存器,就实现了模拟通道选择。


启动A/D转换只需使用1条MOVX指令。在此之前,要将P2.0 清0并将末3位与所选择的通道号相对应的口地址送入数 据指针DPTR中。例如要选择IN0通道时,可采用如下两条 指令,即可启动A/D转换： MOV DPTR,＃FEF8H ;送入0809的口地址 MOVX @DPTR,A ;启动A/D转换(IN0) 注意：此处的A与A/D转换无关,可为任意值。
C语言编程： #include <reg51.h> #include <absacc.h> //定义绝对地址访问 #define uchar unsigned char #define IN0 XBYTE[0x7ff8] //定义IN0为通道0的地址 static uchar data x[8] ; //定义8个单元的数组，存放结果


7.3
MCS-51单片机与ADC0809的接口



3)中断方式 如果把表示转换结束的状态信号(EOC)作为中断请求信号, 那么，便可以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式,只要一旦确认转换结束,便可通 过指令进行数据传送。所用的指令为MOVX读指令,仍以图 所示为例,则有 MOV DPTR,＃FEF8H MOVX A,@DPTR
2、中断方式 读取IN0通道的模拟量转换结果，并送至片内RAM以DATA为首地址的 连续单元中。 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H ；中断服务程序入口 AJMP PINT1 ORG 0100H MAIN：MOV R1, #DATA (#30H) ；置数据区首地址 MOV R7，#08H ；置通道数 SETB IT0 ；为边沿触发方式 SETB EA ；开中断 SETB EX0 ；允许中断 MOV DPTR，#7FF8H ；指向IN0通道 MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换 LOOP：SJMP LOOP ；等待中断