第七讲：单片机的AD转换

START 控制 逻辑 EOC N位寄存器
锁 存 缓 存 器
3、 ATmega8中ADC相关寄存器
ADMUX － ADC 多工选择寄存器
ADCSRA——ADC 控制和状态寄存器A
ADCL 及ADCH——ADC 数据寄存器
① ADMUX － ADC 多工选择寄存器
Bit ADMUX 7 REFS1 6 REFS0 5 ADLAR 4 3 MUX3 2 MUX2 1 MUX1 0 MUX0
1024 0
来自百度文库
0.005V
A/D转换的基本概念
④ 分辨率： ADC的分辨率是指使输出数字量变 化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。 通常用1/2LSB表示。
N位ADC的分辨率为满刻度FS的1/2N。
例：
一个10V满刻度的12位ADC能分辨输入电压变化 最小值是: 10V×1/212 =2.4mV。
左对齐：ADMUX的ADLAR＝1时
位 15 14 13 12 11 10 9 8
ADCH
ADCL 位
ADC9
ADC1 7
ADC8
ADC0 6
ADC7
0 5
ADC6
0 4
ADC5
0 3
ADC4
0 2
ADC3
0 1
ADC2
0 0
7.3 A/D的基本应用举例
7.2 ATmega8 中A/D转换简介
1、 ATmega8中A/D的几个参数
ATmega8中A/D为逐次逼近A/D转换器
ATmega8的输入信号量程是0－5V的直流电压 信号。 ATmega8中A/D的位数为10位。

VIN
2、逐次逼近式ADC的转换原理
VN D/A转换器 VREF D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 OE
Bit3-0:输入通道选择
MUX1 0 0 1 1 0 0 1 1 MUX0 0 1 0 1 0 1 0 1 单端输入口 ADC0 ADC1 ADC2 ADC3 ADC4 ADC5 ADC6 ADC7
②ADCSRA——ADC 控制和状态寄存器A
Bit Bit ADCSRA 7 ADEN 6 ADSC 5 ADFR 4 ADIF 3 ADIE 2 1 0 ADPS0 ADPS2 ADPS1
例
用12位二进制数表示0-5V的信号，则0V对应数字0， 5V对应212（4096）。所以最小可以表示的电压是： 5 0 V 0.001V 4096 0 用10位二进制数表示0-5V的信号，则0V对应数字0x000， 5V对应210 (1024)。所以最小可以表示的电压是：
5 0 V
Bit7-6：基准电源选择 •Bit5:输出数据对齐格式。为0 数据右对齐，为1左对齐
REFS1 0 0 1 1 REFS0 0 1 0 1 基准电源选择 参考电压为AREF，内部 参考电源关闭 AVcc为参考电压， AREF通过电容接地 保留 使用内部2.56V参考电压， AREF通过电容接地 MUX3 0 0 0 0 0 0 0 0 MUX2 0 0 0 0 1 1 1 1
分频系数 2 2 4 8 16 32 64 128
③ ADCL及ADCH——ADC 数据寄存器
由于是10位的A/D，所以结果存放在两个8位寄存器ADCL和ADCH 中， 读取结果时必须先读取低位，再读取高位，否则读到的结果是不正确 的。结果数据格式如下： 右对齐：ADMUX的ADLAR＝0时
位 ADCH ADCL 位 15 0 ADC7 7 14 0 ADC6 6 13 0 ADC5 5 12 0 ADC4 4 11 0 ADC3 3 10 0 ADC2 2 9 ADC9 ADC1 1 8 ADC8 ADC0 0
2、 A/D转换的基本概念
① 输入信号量程：指A/D转换器输入信号的最低和最高的电 压。输入信号如果超出范围，则会导致芯片的损坏。 ② 基准电源： A/D转换器为量化输入的电压信号，在转换 时必须提供一个基准电压，及基准电源。基准电源的电压 值决定可以转换输入信号的最大值，所以一般等于输入信 号的最大值。 ③ 位数：指A/D转换器用多少位二进制数表示输入信号的值。 位数越多，说明A/D转换器精度越高。
•Bit7-ADC使能：为1 时使能ADC功能； •Bit6-ADC开始转换：
•Bit5-ADC连续转换模式选择：
•Bit4- ADC中断标志： •Bit3- ADC中断允许： •Bit2-0 ADC预分频选择：
ADPS2 0 0 0 0 1 1 1 1
ADPS1 0 0 1 1 0 0 1 1
ADPS0 0 1 0 1 0 1 0 1
单片机趣味小制作
第七讲：ATmega8单片机的AD转换
7.1 A/D转换的基本概念 7.2 ATmega8 中A/D转换简介 7.3 A/D的基本应用举例
7.1 A/D转换的基本概念
1、 A/D转换的作用 模拟量：指信号是连续变化的量。如电压信号、温度 信号、油的压力信号等。 数字量：由二进制数表示的量。计算机只能处理数字 量。 计算机只能处理数字量，所以必须通过模/数转换器(简 称A/D转换器或ADC)把模拟信号转换成数字信号。 模/数转换器根据其转换采用的方法，可以分成并行型 A/D转换器、逐次逼近型A/D转换器、双积分型A/D转 换器三种。 ATmega8中A/D为逐次逼近A/D转换器。