单片机第八章

例：根据图示的接口电路连 接图， 接图，采用中断方式对 IN0通道的模拟输入量依 通道的模拟输入量依 次采样16个点 个点， 次采样 个点，存放在内 部数据存储器70H~7FH单 部数据存储器 单 元中待用。 元中待用。 程序分为三部分： 程序分为三部分：
1）初始化程序：对中断 ）初始化程序：对中断INT0 和各单元初始化； 和各单元初始化； 2）主程序：启动 转换， ）主程序：启动A/D转换，控 转换 制通道地址/数据存储器地 制通道地址 数据存储器地 址修改； 址修改； 3） 中断服务程序：读取A/D ） 中断服务程序：读取 转换器数据，送存。 转换器数据，送存。
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双积分型A/D转换器 转换器 双积分型
• 特点：精度高、速度慢 特点：精度高、
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逐次逼近型A/D转换器 转换器 逐次逼近型
VR
Vo 1000 0100 0110 0101
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A/D转换器的性能参数： 转换器的性能参数： 转换器的性能参数
1：分辨率与量化误差 ： 2：偏移误差 ： 3：线性误差 ： 4：精度 ： 5：转换速度 ： 6：电源灵敏度 ：
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8.6 MCS-51单片机与 位A/D转换器接口技术 单片机与8位 单片机与 转换器接口技术
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8.6.3 ADC0808/0809管脚功能
1. INT0~INT7：8个模 ： 个模 拟量输入端 2. START：启动 ：启动A/D转 转 换。 3. EOC：转换结束信号， ：转换结束信号， 可供查询或请求中断。 可供查询或请求中断。 4. OE：输出允许信号， ：输出允许信号， 此信号可作系统中的 片选信号。 片选信号。
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8.3.4 8031与ADC0808/0809接口设计 与 接口设计
1：硬件接口设计 ： – 通过并行 口与 通过并行I/O口与 口与8031单片 单片 机连接，需占用两个并行口。 机连接，需占用两个并行口。 – 利用 利用ADC0808/0809转换器 转换器 三态输出锁存功能， 三态输出锁存功能，可以直 接与8031 的总线连接，系统 的总线连接， 接与 把ADC0808/0809当作外部 当作外部 RAM看待。 看待。 看待
地址分配
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D/A转换器输出指令 转换器输出指令
MOV DPTR, MOVX #0BFFFH A
@DPTR,
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D/A转换器接口技术举例 转换器接口技术举例2 转换器接口技术举例
双 极 性 输 出 单 缓 冲 接 口 • •
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反向锯齿波程序
MSW: MOV DA0: MOV DA1: MOV MOVX DJNZ AJMP DPTR,#0BFFFH R7, #80H A, R7 @DPTR, A R7, DA1 DA0
8.1 D/A转换器 转换器
3
8.1.2 描述 描述D/A转换器的性能参数 转换器的性能参数
1：分辨率：指D／A转换器能分辨的最小输出模拟 ：分辨率： ／ 转换器能分辨的最小输出模拟 增量，取决于输入数字量的二进制位数。 增量，取决于输入数字量的二进制位数。 一个n位的 位的DAC所能分辨的最小电压增量定义为满 一个 位的 所能分辨的最小电压增量定义为满 量程值的2-n倍。 量程值的2 例如，满量程为10V的8位DAC芯片的分辨率为 例如，满量程为 的 位 芯片的分辨率为 10V x 2-8=39mV
A
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D/A转换器接口技术举例 转换器接口技术举例3 转换器接口技术举例 ——双路 同步控制系统 双路D/A同步控制系统
第 二 级 缓 冲 ： 7FFFH 第 一 级 缓 冲 •
– U2 0DFFFH 0DFFFH – U3 0BFFFH 0BFFFH ： ：
•
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8.5 A/D转换器 转换器
• A/D转换器原理： 转换器原理： 转换器原理 – 双积分 双积分A/D转换器 转换器 – 逐位逼近式A/D转换器 转换器 逐位逼近式 • A/D转换器位数 转换器位数 – 8、10、12、16等 、 、 、 等
第八章 数模及模数转换器接口
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D／A与A／D基本概念 ／ 与 ／ 基本概念
被控或被测量对象往往是一些连续变化模拟量，如温度、 被控或被测量对象往往是一些连续变化模拟量，如温度、 压力、流量、速度等物理量。 压力、流量、速度等物理量。 • 模数转换器与数模转换器芯片已标准化，并由厂家成批大 模数转换器与数模转换器芯片已标准化， 量主产。 量主产。 • 对单片机应用设计人员来说，只需要会合理的选用商品化 对单片机应用设计人员来说， 电路芯片， 的A/D、D／A电路芯片，了解它们的功能与接口技术即 、 ／ 电路芯片 可。 2 •
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8.4 D/A转换器接口技术举例 转换器接口技术举例1 转换器接口技术举例
单 极 性 输 出 单 缓 冲 型 接 口 • • M 6000H~7FFFH(P2.6≠0) 6000H~7FFFH(P2.6 • ROM 0000H~7FFFH 0000H~7FFFH • D/A 0BFFFH(P2.7 0BFFFH(P2.7≠0) ： ： ：
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A/D硬件连接方法 硬件连接方法1 硬件连接方法
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程序设计方法
• 三种软件编程 方式： 方式： – 程序查询 – 延时方式 – 中断方式。 中断方式。
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1）程序查询方式 ）
• 发出启动 发出启动A/D转换 转换 命令后， 命令后，然后查询 EOC（P3.2 ）脚直 （ 脚电平为0即 到P3.2脚电平为 即 脚电平为 可读数。 可读数。 • 这种方法用于检测 回路较少， 回路较少，而CPU 工作不太繁忙的情 况下。 况下。
一 、 DAC0832 DAC0832 的 结 构 及 原 理 8位 位 器 8位DAC 位 器 8位D/A转换器 位 转换器
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接口：两级输入锁存： 二、接口：两级输入锁存：
• 输入锁存： 输入锁存： – 当ILE=1，CS=0，WR1=0时，LE1=1，允许 ， ， 时 ， 数据输入； 数据输入； – 当WR1=1时，LE1=0，数据被锁存。 时 ，数据被锁存。 •D/A锁存： 锁存： 锁存 –当WR2=0，XFER=0时，LE2=1，允许 当 转换； ， 时 ，允许D/A转换； 转换 –否则 否则LE2=0，将数据锁存于 寄存器中。 否则 ，将数据锁存于DAC寄存器中。 寄存器中 •具体应用：两级锁存的双缓冲方式；单缓冲方式 具体应用：两级锁存的双缓冲方式； 具体应用 （只有一级输入锁存，另一级始终直通）；完全直 只有一级输入锁存，另一级始终直通）；完全直 ）； 通形式。 通形式。
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三、 DAC0832管脚功能 管脚功能
1：控制信号引脚 ： CS:片选信号 片选信号 ILE：输入锁存允许信号 ： WR1：第一级锁存读选通。 ：第一级锁存读选通。 WR2：第二级锁存写选通。 ：第二级锁存写选通。 XFER：传送控制信号。 ：传送控制信号。
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2:其它管脚功能 其它管脚功能
• D0~D7：数字输入量 ： • VCC：数字电路供电电 一般为+5V~+15V 压，一般为 • AGND：模拟地； ：模拟地； • DGND：数字地 ： – （这两个地一般连 在一起， 在一起，可提高抗 干扰能力） 干扰能力）
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• IOUT1（IO1）： ）：DAC电流输出 。 电流输出1。 ）： 电流输出 – 当DAC为全 时，表示 OUT1位最 为全1时 表示I 为全 大值， 为全0时 大值，当DAC为全 时，表示 为全 IOUT1为0。 。 • IOUT2：DAC电流输出 。 电流输出2。 电流输出 – IOUT2为常数减去 OUT1，在单极性 为常数减去I 输出时， 通常接地。 输出时，IOUT2通常接地。 • Rfb：内部集成反馈电阻。 内部集成反馈电阻。 – Rfb可由内部提供，也可由外部提 可由内部提供， 供。 • VREF：参考电压输入。 参考电压输入。 – 要求外部接一个精密的电源。 要求外部接一个精密的电源。
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D/A转换器的输出方式 五、D/A转换器的输出方式
• 单极性输出 • 双极性输出
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单极性输出
• 当Vref=-5V（-10V）， ），V0=0~+5V（10V）。 （ ）， （ ）。 • 当Vref=5V（10V）， ），V0=0~-5V（-10V）。 （ ）， （ ）。
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双极性输出
• 当Vref=-5V时，第一级运放输出范围为 时 第一级运放输出范围为0~+5V。 。 • 第二级运放的输入范围为-5V~+5V，故 第二级运放的输入范围为 ， VO2=+5V~-5V。 。
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双缓冲型接口
• 用途：主要应用于 用途： 多路D/A转换器同 转换器同 多路 步系统中。 步系统中。
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直通型接口
• 特点：由于直通，故 特点：由于直通， 一般不能直接与计算 机的数据总线相连， 机的数据总线相连， 而要通过P1口或 口或8255 而要通过 口或 的并行口进行传递， 的并行口进行传递， 故极少使用。 故极少使用。
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正向锯齿波程序
PSW: MOV DAP0: MOV R7, DAP1: MOV A, MOVX INC CJNE AJMP DPTR,#0BFFFH #80H R7 @DPTR, A R7 R7, #255, DAP1 DAP0
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双向锯齿波程序
DSW: DAD0: MOV MOV MOV MOVX INC AJMP DPTR,#0BFFFH R7, #0H A, R7 @DPTR, R7 DAD0
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的晶振为6MHZ，ALE为1MHZ， A/D 例：若8031的晶振为 的晶振为 ， 为 ， 转换时间小于100us， ， 转换时间小于 延时程序如下： 延时程序如下： MOV Rn, #25 DJNZ Rn, $ ;延时常数 延时常数 ;重复执行一次 重复执行一次4us 重复执行一次