单片机原理与接口技术(电子工业出版社)课件第10章单片机系统模拟量及其他扩展技术讲述

8位A/D转换的精度往往不能满足实际需求，而常采用10位、 12位甚至更高位的A/D转换器。A/D转换器的位数不同，接口 电路也不同，对于具有8位数据总线的单片机来说，要扩展高 于8位的并行输出A/D转换，单片机需要分两次来完成从A/D接 口读取数据。
本节以12位并行输出A/D转换芯片AD574为例来介绍并行A/D 转换接口的扩展方法。
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前言
在单片机应用系统中，经常会遇到模拟量信号的 输入/输出问题，对于如何将模拟量转换成数字量 送给单片机，或者将数字量转换成模拟量输出到 单 片 机 外 部 ， 需 要 用 到 模 数 （ A/D ） 或 数 模 （D/A）转换技术。
也还经常会遇到与日期、时间有关的控制操作和 管理问题，以及IC卡信息读写问题。
REF IN：参考电压输入，一般通过一个50电阻与REF OUT 引脚连接，或用于调满量程。
BIP OFF：双极性偏差调整，用于调零。
10Vin和20Vin：模拟信号输入引脚。可以工作在单极性输入 或双极性输入方式。单极性输入时，允许输入的信号范围为 0~+10V或0~+20V；双极性输入时，允许输入的信号范围为5~+5V或者0~+10V。
容。 无须外加时钟电路。 得到广泛应用。 AD574的引脚如图10-1所示。
---- 12位并行A/D转换器
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10.1.1 并行A/D转换扩展
---- AD574引脚
AD574引脚说明如下：
CE, (/CS), R/(/C)：用于控制启动转换和读出A/D转换结果，当 CE=1、(/CS)=0、R/(/C)=0时启动A/D转换；当CE=1、(/CS)=0、 R/(/CS)=1时，可以读出A/D转换结果。
STS：转换状态输出引脚，转换过程中，该引脚输出高电平， 转换结束时该引脚输出低电平。
12/(/8)：数据格式选择端，当12/(/8)=1时，12位数据同时输出， 适合于与16位微机系统接口；当12/(/8)=0时，该引脚信号与 A0引脚配合使用，可分别输出高8位A/D转换结果和低4位A/D 转换结果，适合于与8位微机系统接口。12/(/8)引脚不能由 TTL电平控制，只能接VCC或GND。
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10.1.1 并行A/D转换扩展
---- AD574引脚
+5 V：逻辑正电源。
+15 V和-15 V：器件工作电源，AD574支持双极性信号输入。
AGND和DGND：模拟信号地和数字信号地。
REF OUT：参考电压输出，AD574向外提供+10V基准电压输 出。
A0：字节选择端。A0的作用主要有两个：启动转换前若A0=1 则按8位启动A/D转换，即A/D的转换结果是8位的，完成一次 A/D转换的时间是10s；若启动转换前A0=0，则启动12位A/D 转换，即A/D转换结果是12位的，完成一次A/D转换的时间是 35s。若在读周期中，A0=0读出高8位数据，A0=1读出低4位 数据。
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10.1.1 并行A/D转换扩展
---- 并行A/D转换器
由于MCS-51系列单片机和51内核单片机的并行数据总线都是8 位的，可以直接或间接地与8位并行输出的A/D转换器连接， 并一次性从A/D接口读入数据。如ADC0809就是一个8输入通 道的逐次逼近比较型8位并行输出A/D转换器，其输出级有一 个8位三态输出锁存器，可以直接与单片机的数据总线连接。
（4）了解IC卡与单片机的接口设计方法。
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本章目录
10.1 A/D转换扩展 10.1.1 并行A/D转换扩展 10.1.2 串行A/D转换扩展 10.2 D/A转换扩展 10.2.1 并行D/A转换扩展 10.2.2 串行D/A转换扩展 10.3 日历时钟芯片扩展 10.3.1 日历时钟芯片8563
单片机原理与接口技术
第10章 单片机系统 模拟量及其他扩展技术
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本章教学要求
（1）掌握常用的并行接口A/D和D/A转换 芯片的使用方法。
（2）熟悉常用的串行接口A/D和D/A转换 芯片的使用方法。
（3）了解日历时钟芯片与单片机的接口 设计方法。
10.3.2 单片机与日历时钟 芯片的接口方法
10.4 IC卡扩展 10.4.1 SLE4442 IC卡 10.4.2 SLE4442 IC卡数
据传送协议 10.4.3 SLE4442 IC卡操
作命令 10.4.4 单片机与SLE4442
IC卡的接口方法 习题与思考题
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10.1.1 并行A/D转换扩展
1．12位并行A/D转换器芯片AD574
AD574是Analog Devices公司生产 的12位逐次逼近型快速A/D转换器。
完成12位A/D转换的时间为35s。 内部有三态输出缓冲电路。 输出电平与TTL和CMOS电平兼
A/D转换器的分类：
从工作原理分类有：双积分型、逐次逼近型A/D转 换器等；
从分辨率分类有：8、12、 14、16位A/D转换器等；
从数据接口方式分类有：并行A/D转换器和串行A/D 转换器。
单片机应用系统扩展A/D转换器时，需要根据以上区别 采取不同的设计方法。
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本章介绍单片机如何扩展A/D和D/A转换接口， 怎样扩展日历时钟芯片和IC卡接口等技术和方法。
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10.1 A/D转换扩展
---- A/D转换器分类
A/D转换器（ADC）是将连续的模拟信号转换成二进制 数字量的器件；
A/D转换器为单片机应用系统采集模拟量信号进而实现 数字化处理提供了一种接口；