ADC0809-多路数据采集和控制系统设计
CPLD控制ADC0809实现多路数据采集
CPLD控制ADC0809实现多路数据采集随着数字化生活的到来，数据采集系统在日常生活中的应用越来越显着。
模拟信号和数字信号之间的转换已成为计算机控制系统中不可缺少的环节。
较传统数据采集率高、组成形式灵活等特点。
数据采集系统具有极强的通用性，可广泛应用于军事、工业生产、科学研究和日常生活中。
随着计算机的普及数据采集系统在日常生活中的应用越来越显着。
由于基于DSP芯片的高速电子器件成本和制作工艺以及高密集的技术含量，使得高速数据采集卡的价格昂贵。
而复杂可编程逻辑器件（CPLD）能够将大量的逻辑功能集成于一个单片集成电路中，以其时钟频率高、内部延时小、速度快、效率高、组成形式灵活等特点在高速数据采集方面有着单片机和DSP无法比拟的优势。
本文为大家介绍CPLD控制ADC0809实现多路数据采集。
系统的构架及工作原理采用一片CPLD作为逻辑控制单元。
CPLD负责采用通道的巡回、工作时钟的产生和ADC0809的数据采集。
A/D转换器采用的是ADC0809，ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它具有转换速度快、分辨率高、功耗低以及价格便宜等优点，被广泛地应用与微电脑的接口设计上。
它有8个模拟量输入通道IN［0..7］，芯片内由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
ADC0809通过ALE，START，EOC，OE，Da-ta［0..7］，ADDA，ADDB，ADDC，CLK 信号与CPLD相连。
如图1所示。
其中：ALE：为地址锁存允许输入线，高电平有效。
当ALE为高电平时，地址锁存与译码器ADDA、ADDB、ADDC三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道模拟量进转换器进行转换。
ADDA、ADDB和ADDB为地址输入线，用于选通IN0-IN7上的一路模拟输入量。
START：启动A/D转换控制引脚，电平下降沿有效。
Data［0..7］：AD转换数据输出。
ADC0809的采样控制电路的实现
ADC0809的采样控制电路的实现采样控制电路的实现主要包括时钟发生器、模拟多路选通器、时序控制逻辑、参考电压电路以及数据存储器等模块。
首先，时钟发生器是采样控制电路的基础。
它可以产生稳定的时钟信号，用于控制ADC0809的工作时序。
时钟发生器一般采用晶体振荡器或基于RC网络的振荡电路来产生时钟信号。
其次，模拟多路选通器用于选择待采样的信号源。
ADC0809拥有8个模拟输入通道，因此需要一个模拟多路选通器来选择信号源。
多路选通器可以实现将多个信号源连接到ADC的输入端，根据控制信号来切换输入信号。
然后，时序控制逻辑用于控制ADC0809的工作时序。
ADC0809的工作需要依照一定的时序来执行采样、转换和输出等操作。
时序控制逻辑可以根据采样控制信号来控制ADC0809的各个工作阶段，确保工作按照预期的时序进行。
接着，参考电压电路提供参考电压给ADC0809、ADC0809需要一个稳定的参考电压作为模拟输入信号的基准。
参考电压可以通过使用稳压二极管、电压调节器或者外部提供的稳定电压源来实现。
最后，数据存储器用于存储ADC0809转换后的数字输出结果。
ADC0809转换后的数字输出需要被及时读取和储存。
数据存储器一般采用寄存器、存储芯片或者存储器件来实现，以便后续对采样数据的处理和分析。
综上所述，ADC0809的采样控制电路可以通过时钟发生器、模拟多路选通器、时序控制逻辑、参考电压电路和数据存储器等模块实现。
这些模块的协同工作可以确保ADC0809按照预期的时序进行采样和转换，并将转换结果及时储存，以供后续处理和分析。
这样的采样控制电路可以广泛应用于各种需要模数转换的电路和系统中。
数据采集及显示系统设计
数据采集及显示系统设计一、实验内容设计一个ADC0809 数据采集及显示系统。
采样间隔为0.5 毫秒，系统时钟为512KHz。
AD 转换得到的8 位数据进行译码显示（显示可采用两位的LED）。
二、系统框架分析与设计ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器，ADC0809内部没有时钟电路，故时钟需要由外部输入，允许范围为10KHz～1280KHz，典型值为640KHz，每一通道的转换需66～73个时钟周期。
ALE是地址锁存使能信号输入端，在ALE信号的上升沿，ADDA～ADDC上的地址码被锁存、译码后，选通与8个模拟输入端对应的多路开关。
START是启动信号输入端，在START 信号的上升沿复位A/D转换器，下降沿启动A/D转换器。
根据分析，系统可分为采样控制模块、数据转换模块和显示译码模块三个部分，如图1所示：三、模块实现（1）采样时钟产生模块：由输入、输出时钟的比例关系可知由256 分频器即可实现。
具体VHDL代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY clkdiv ISPORT( RESET,CLK: IN STD_LOGIC;CLK2: OUT STD_LOGIC );END;ARCHITECTURE ONE OF clkdiv IS SIGNAL FULL : STD_LOGIC;BEGINP_REG: PROCESS(CLK)V ARIABLE CNT8 : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINIF RESET = '1' THENCNT8 := "00000000";ELSIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THENIF CNT8 = "10000000" THENCNT8 := "00000000";FULL <= '1';ELSE CNT8 := CNT8 + 1;FULL <= '0';END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV : PROCESS(FULL)V ARIABLE CNT2 : STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL = '1' THENCNT2 := NOT CNT2;IF CNT2 = '1' THEN CLK2 <='1';ELSE CLK2 <= '0';END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END;（2）采样控制模块：根据时序要求来产生ADC0809 正常工作所需的各个控制信号，采用有限状态机设计方法实现采样控制模块，状态由ADC0809 的工作时序确定。
51单片机加CPLD驱动ADC0809的多路数据采集系统
信号，从Ｐｏ送出的ｄａｔａ为其提供ＡＤＤＲ通道选择地址。
例如启动ＡＤＣｌ．关键代码为：
ＭＯＶ Ａ＃０１Ｈ
ＭＯｖＤＰＰＲ＃ａｄｄｒ／／此处ａｄｄｒ与地址分配有关
ＭＯＶＸ＠ＤＰＴＲＡ
对应Ｃ５１代码为：
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｘｄａｔａ ＡＤＣ＿ａＬ
０ｘｔ２３４；／／定义ＡＤＣ
堑叠
囤２ Ａ［１Ｃ，ＯＳ０９启动转换
Ｐ０
＿４．输入按键输出显示电路一■
片机Ｐ３
４、Ｐ３
＿－≥二¨＝Ｉ
口为数据总线．要接ＡＤＣ０８０９数据输出端Ｄ．同时 ＰＯＩｑ低３ｂｉｔ接通道选择地址Ａ、Ｂ、Ｃ．而其它控制信 号需要通过ＣＰＬＤ实现时序的匹配．其中ＡＤＣ０８０９时 钟ＣＬＫ由ＭＣＵ ＡＬＥ信号经ＣＰＬＤ８分频后提供。 ＣＰＬＤ内部电路如图８所示．ＭＣＵ ＡＬＥ经过８分 频（２２ １１８４Ｍ／６／８＝４６０Ｋ）ａｄｃ ｃｌｋ做ＡＤＣ０８０９的时 钟ＣＬＫ，译码地址Ｙ０与ＷＲ或非后做ａｄｃ ｓｔａｄ（接 ＡＤＣ０８０９的ＡＬＥ和ＳＴＡＲＴ）．Ｙ０与ＲＤ或非后做
ＡＤｃ＝ＣＨ
Ⅳ外∞中断０目ｎ化
ＩＴ０＝１ＷＴ＆镕触＆
本篇结合具体ＡＤ０８０９器件与ＭＣＵ的接１：３设
计，详细分析了ＡＤＣ０８０９的控制时序图，设计了满足
ｔ／外部中断自敬
ｖｏｉｄ ｅｘＩｊｎｌ。（ｖｏｉｄｌｉｎｔｅｒｒｕｐｔ０ ｕｓｉｎｇ
ＡＤＣ０８０９接口需要的硬件电路，整合Ｍｉｎｉ５１板上按键、 数码管资源，通过ＣＰＬＤ内部电路设计．实现ＭＣＵ对
＿麓：＿＿曼≥ｊ
ＡＤＣ０８０９启动受ＳＴＡＲＴ、ＡＬＥ和ＡＤＤＲ信号控制
详细解读程序代码，给出完整设计方案。
ＡＤＣ０８０９是８位Ａ／Ｄ转换器、８路多路开关以及 徽处理机兼容的控制逻辑的ＣＭＯＳ组件。它是透次逼 近式Ａ／Ｄ转换器．容易和单片机总线模式接１３。圈１ 是ＡＤＣ０８０９芯片的实物图和引脚图。 ＩＮ０一ＩＮ７：８路模拟量输人：
ADC0808ADC0809 MP兼容的8位AD转换8通道多路复用器
外文资料译文ADC0808/ADC0809 MP兼容的8位A/D转换8通道多路复用器一．总体描述ADC0808，ADC0809的数据采集组件是一个8位模拟 - 数字转换器的单片CMOS器件，8通道多路复用器和微处理器兼容控制逻辑。
8位A / D 转换使用连续逼近作为转换技术。
该转换器具有高阻抗斩波稳定比较器，1模拟开关树和连续256R分压器逼近寄存器。
8通道多路复用直接访问的8路单端模拟信号。
该器件无需外部零点和满刻度的需要调整。
轻松连接到微处理器提供多路复用地址锁存和解码输入和锁存TTL三STATEÉ输出。
ADC0808，ADC0809的设计已优化通过结合几个A/ D转换的最可取的方面，转换技术。
ADC0808，ADC0809的提供高速度快，精度高，最低温度的依赖，优秀的长期精度和可重复性，并消耗最小的功率。
这些特点使该设备适合的应用程序，过程和机器控制消费电子和汽车应用。
16-与常见的输出通道多路复用器（采样/保持端口）看到ADC0816数据表。
（更多信息请参见AN-247。
）二．特点简易所有微处理器的接口5VDC或模拟跨度调整后的电压基准无零或全面调整需要8通道多路复用地址与逻辑0V至5V单电源5V输入范围输出符合TTL电平规格之标准密封或成型28引脚DIP封装28引脚型芯片载体封装ADC0808相当于以MM74C949ADC0809的相当于MM74C949-1三．主要技术指标垂直分辨率8位单电源：5 VDC低功耗15毫瓦转换时间100毫秒四．框图图1框图绝对最大额定值（注1及2）如果指定的军事/航空设备是必需的，请联系美国国家半导体的销售办公室/分销商的可用性和规格。
电源电压（VCC）（注3）6.5V在任何引脚-0.3V电压至（VCC+0.3V）除了控制输入电压控制输入-0.3V到+15V（START，OE时钟，ALE地址，补充B，添加C）存储温度范围-65℃至+150℃875毫瓦TA=25℃封装耗散导致温度。
ADC0809的采样控制电路的实现
附表1：广州大学学生实验报告开课学院及实验室：物理与电子工程学院-电子楼317室2016年 5 月10 日学院物电年级、专业、班姓名Jason.P 学号实验课程名称EDA技术实验成绩实验项目名称ADC0809的采样控制电路的实现指导教师一、实验目的：学习用状态机对A/D转换器ADC0809的采样控制电路的实现。
二、实验内容：1、实验原理：ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8路模拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。
ADC0809的精度为8位，转换时间约100μs，含锁存控制的8路多路开关，输出有三态缓冲器控制，单5V电源供电。
图7-1 ADC0809工作时序主要控制信号说明：如图7-1所示，START是转换启动信号，高电平有效；ALE是3位通道选择地址（ADDC，ADDB，ADDA）信号的锁存信号。
当模拟量送到某一输入端（如IN1或IN2等），由3位地址信号选择，而地址信号由ALE锁存。
EOC是转换情况状态信号（类似于AD574的STATUS）,当启动转换约100us后，EOC产生一个负脉冲，以示转换结束；在EOC的上升沿后，若输出使能信号OE为高电平，则控制打开三态缓冲器，把转换好的8位数据结果输至数据总线。
至此ADC0809的一次转换结束。
2、实验步骤：（1）利用QuartusII对课本例8-2进行文本编辑输入和仿真测试；给出仿真波形。
最后进行引脚锁定并进行测试，硬件验证例8-2电路对ADC0809的控制功能。
图7-2 采样状态机结构框图引脚锁定情况：先用14芯线将附图1中“17”和“8”相连，具体管脚锁定情况见“17”和“8”处两边已标出。
程序设计中ADDA、 ADDB 均需赋0。
实验板上的ENABLE即程序中的EOC。
两个数码管显示Q输出，选择模式5的数码管1、2或数码管8、7，不要选择中间的，因中间数码管的部分引脚已被ADC0809使用。
（新实验板没有从ADC0809 D[7：0]连接的数码管。
CPLD控制ADC0809实现多路数据采集
正在转换，持续时间为Ａ／Ｄ结束时间，有低电 平转换为高电平时指示转换结束。此信号供
ＣＰＬＤ查询。咖 ２系统的模块设计
２．１ ＡＤＣ０８０９采样控制模块 ＡＤＣ０８０９采样控制采用摩尔状态机控制
进行模，数转换，根据图２所示的ＡＤ的工作时
序图，将采样控制过程分成７个状态：
ｃ１２
ｎ ｎ ｒ］ｎ几ｎ厂］ｎ ｎ ｒ］ｎ厂］
动信号ＳＴＡＲＴ开启。
２．１．４等待转换：检测转换结束状态信号
ＥＯＣ信号。
２．１．５输出有效状态：允许８位的并行数据
输出。
２．１．６输出锁存数据：开启数据锁存信号
ＬＯＣＫ。这样就可以用另一个进程来检测锁存信
号ＬＯＣＫ，在它的上升沿来时，将转换好的数据
锁存并存储。
２．１．７返回初始状态。嗍
２．２时钟发生模块
参考文献(5条)
1.李向舜;刘明慧 基于CPLD技术的A/D转换器接口电路设计[期刊论文]-压电与声光 2005(04)
2.ADC0809datasheet 1999
3.曲波;吕建平 CPLD在多通道温度测量中的应用[期刊论文]-苏州大学学报 2007(02)
4.周润景;图雅;张丽敏 基于Quartus Ⅱ的FPGMCPLD数字系统设计实例 2007 5.罗苑棠 CPLD/FPGA常用模块与综合系统设计实例精讲 2007
期内必须保证一次采样的完成。当该信号的上
升沿到了时，切换采样通道，依次的对八个通道
进行巡回扫描。
３ ＣＰＬＤ软件设计
ＣＰＬＤ程序编写在ＱＵＡＲＴＵＳ８．０软件环境 下用ＶＨＤＬ编写，主要有分频模块和用摩尔状 态机控制ＡＤＣ０８０９模块。嘲仿真用ＱＵＡＲＴＵＳ８． ０白带的仿真工具，仿真结果如图３、４所示：
微机原理综合性实验报告-AD转换器ADC0809数字温度计设计
微机原理与汇编语言综合性实验报告实验项目名称：A/D转换器 ADC0809数字温度计设计实验目的：掌握A/D转换原理，掌握0809A/D转换芯片的硬件电路和软件编程。
实验要求：包括开发环境要求，技术文档要求两部分。
开发环境要求：软件环境：windows98/windowsXP/windows2000，QTH-8086B环境硬件环境：计算机（Pen4CPU, 256MRAM，60G以上硬盘，输入输出设备）技术文档要求：按照实验报告编写要求进行。
要求软、硬件功能描述清晰，实验总结深刻。
实验内容：1 、实验原理图1 电路原理图本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。
ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为±1/512，适用于多路数据采集系统。
ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。
图中ADC0809的CLK信号接CLK=2.385MHZ，基准电压Vref(+)接Vcc。
一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。
ADC0809的转换结束信号EOC未接，如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259Ａ的中断源输入通道。
本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADD－A、ADD－B、ADD－C 接系统A/D转换器ADC0809数字温度计设计数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、06H、07H。
启动本A/D转换只需如下三条命令：MOV DX，ADPORT ；ADPORT为ADC0809端口地址。
MOV AL，DATA ；DATA为通道值。
MOV DX， AL ；通道值送端口。
基于ADC0809芯片的简单采集系统方案设计书
在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。
信号发生器是一种常用的信号源，广泛用于电子电路、自动控制系统和教案实验等领域，目前使用的信号发生器大部分是模拟电路组成的，体积大、可靠性差、准确度低、并且用于低频时，其RC要很大，大电阻，大电容在制造上有困难，参数准确度难以保证，漏电损耗大。
本文介绍一种利用AT89C51单片机构成的信号发生器，可产生方波、三角波、锯齿波、正弦波和脉冲信号等多种波形，其频率可用程序改变，并可根据需要选择单极性或双极性输出。
此信号发生器电路，结构紧凑，价格低廉，性能优越。
本文介绍其硬件系统和软件系统的设计方法。
第二章硬件电路设计本设计是简易低频信号发生器，它能输出锯齿波、方波、三角波及正弦波等四种基本波形。
输出的每一种波形有四种可选频率，或频率可调。
由AT89C51、DAC0832芯片、运算放大器和外接少量的元件制作一个简易但是优质的波形发生器，8位的AT89C51单片机作为主控制已经完全可以满足这次设计的要求。
这个方案的优点是这些芯片都是我们学习过的知识，当然除了学已即用外更加关键的是这样的设计性能稳定、价格低、性能高、体积小、耗电少，在低频范围内稳定性好、操作方便等特点。
图2.1 硬件电路框图2.1 MCS-51单片机的内部结构典型的MCS-51单片机芯片集成了以下几个基本组成部分。
1 一个8位的CPU2 128B或256B单元内数据存储器（RAM）单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡和外部振荡方式。
ADC0809中文资料详细
ADC0809中文资料2009-08-16 19:00ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
它是逐次逼近式/D转换器，可以和单片机直接接口。
（1）ADC0809的内部逻辑结构由下图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
（2）．ADC0809引脚结构DC0809各脚功能如下：7-D0：8位数字量输出引脚。
N0-IN7：8位模拟量输入引脚。
CC：+5V工作电压。
ND：地。
EF（+）：参考电压正端。
EF（-）：参考电压负端。
TART：A/D转换启动信号输入端。
LE：地址锁存允许信号输入端。
（以上两种信号用于启动A/D转换）.OC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。
E：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。
LK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。
、B、C：地址输入线。
ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线：4条ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。
当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C B A选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7数字量输出及控制线：11条ST为转换启动信号。
ADC0809_多路数据采集和控制系统设计
1.设计目的本设计包括确定控制任务、系统总体设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，使学生进一步学习理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
2. 设计内容设计一由微机控制的A/D数据采集和控制系统，该卡具有对八个通道上0-5V的模拟电压进行采集的能力，且可以用键盘选择装换通道，选择ADC0809作为A/D转换芯片。
并在显示器上动态显示采集的数据。
3. 设计要求（1）根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。
（2）画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。
（3）用protel软件绘制电路原理图。
（4）软件设计，给出流程图及源代码并加注释。
4. 系统总体设计步骤第一步：信号调理电路第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器被测电压要求为0~5V的直流电压，可通过电位器调节产生。
考虑本设计的实际需要，我选择八位逐次比较式A/D转换器（ADC0809）。
第三步：发送端的数据采集与传输控制器第四步：人机通道的借口电路第五步：数据传输借口电路用单片机作为控制系统的核心，处理来之ADC0809的数据。
经处理后通过串口传送，由于系统功能简单，键盘仅由两个开关和一个外部中断组成，完成采样通道的选择，单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连，驱动显示器相应同采集到的数据。
串行通信有同步和异步两种工作方式，同步方式传送速度快，但硬件复杂；异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单灵活，适用于数据的随机发送和接受。
采用MAX485芯片的转换接口。
经过分析，本系统数据采集部分核心采用ADC0809，单片机系统采用8051构成的最小系统，用LED动态显示采集到的数据，数据传送则选用RS-485标准，实现单片机与PC机的通信。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。
基于ADC0809的课程设计
自动化专业课程设计任务书题目:基于ADC0809的采样设计主要内容及目标1、编写实验程序，从IN0通道采样模拟信号，转换成数字量，并在液晶显示器上显示“IN0 XX”，其中XX为输入模拟电压对应的数字量。
2、自行设计硬件连线并编写实验程序，要求使ADC0809利用其EOC信号工作于中断方式。
具有的设计条件PC机一台，EL教学实验箱一台及汇编程序;计划学生数学生人数三人：任务1、明确课题对程序功能，运算精度等方面的要求及硬件条件。
2、把复杂问题分解为若干模块，确定各模块处理方法，画出流程图。
3、存储器资源分配。
4、编制程序，根据流程图精心选择合适的指令和寻址方式来编制源程序。
5、对程序进行汇编，调试和修改，直到程序运行结果正确为止。
计划设计进程（按课程设计周计算）第一周设计任务1、明确课题对程序功能，运算精度等方面的要求及硬件条件2、把复杂问题分解为若干模块，确定各模块处理方法，画出流程图。
3、存储器资源分配第二周设计任务1、编制程序，根据流程图精心选择合适的指令和寻址方式来编制源程序2、对程序进行汇编，调试和修改，直到程序运行结果正确为止。
摘要：随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。
多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。
本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。
运用所学的微机原理和接口技术知识完成ADC0809的采样，即基于0806最小系统将模拟电压表通过ADC0809的采样完成模拟量转换成的数字量并显示出来。
通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了ADC0809的芯片功能和硬件配置，结合硬件和软件阐述了该系统的工作原理，得出了一种简单实用的ADC0809的采样即实现数字电压表功能系统的硬件、软件电路设计方案。
该系统能测量0～5V的电压，结果显示于数码管上。
关键字：ADC0809、8086系统、频率发生器目录前言 (5)1.题义分析与解决方案 (6)1.1题义与需求分析 (6)1.2解决问题的方法与思路 (6)1.2.1硬件部分 (6)1.2.2软件部分 (6)2.硬件设计 (6)2.1电路原理 (6)2.2 8086最小系统模块 (7)2.3可编程并行接口芯片8255A (8)2.3.1 8255A的作用 (8)2.3.2 8255A的功能分析及技术参数 (8)2.4 模数转换芯片ADC0809 (10)2.4.1 ADC0809的内部结构和外部引脚 (10)2.5 模拟量（0～5V）电压输出 (12)2.6 频率发生器 (12)2.7 七段LED显示器 (13)2.7.1 七段LED显示器的作用、功能分析及结构 (13)2.8 硬件总逻辑图及说明 (13)3.汇编程序设计 (15)3.1控制程序设计思路说明 (15)3.2 程序流程图 (15)4.ADC0809采样系统的设计总结 (21)5.主要参考文献 (22)附录： (23)1、8086最小系统框图 (23)2、0809功能模块框图： (24)3、接口与显示模块框图 (24)4. 程序流程图 (25)前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
课程设计报告ADC0809控制
单片机控制ADC0809模数转换及显示的设计【摘要】传感器的作用是将不易检测的非电量信号转换为易于检测的电信号，如电压、电流、电荷等，为了实现系统自动化和智能化，就需要有中央处理器对外界信号进行分析并作出相应的处理，而CPU属于数字系统，只能用于处理数字信号，这就需要将模拟信号转换成数字信号来处理，因此，信号采集与处理系统的设计与研究有着十分重要的意义。
一、设计目的1.学习操作数字电路设计实验开发系统，掌握数据采集工作原理及应用。
2.掌握proteus和单片机C语言设计方法。
3.学习掌握单片机设计的全过程。
二、设计内容本课程设计是利用51单片机设计一个数据采集系统，并用4位数码管显示输入的电压。
选用ADC0809芯片作为AD转换电路，设计中把输入的电压量转换成数字量进行显示。
设计具体要求如下：1. 在proteus中绘制电路原理图；2. 熟练掌握单片机C语言，编写控制程序；3. 利用proteus仿真所编写的程序，模拟验证所编写的模块功能；4. 整理设计内容，编写设计说明书。
三、设计方案（包括器件选择、工作流程框图）本课程设计的基本要求就是用单片机控制ADC0809的模拟采集并将采集的电压值显示在四位数码管上，为了使设计功能更加完善，可以为最小系统添加按键模块，因为ADC0809模数转换器有八路模拟采集通道，为了充分利用系统资源，可以通过添加按键模块来控制采集通道，实现多路通道分时采集。
同时，在实际工程中，比如自动化、智能化控制系统中，往往需要有根据外界输入的情况对其作出智能化反馈，使系统实现良好的人机交互。
该设计实现当输入电压大于或者小于一定范围的时候，LED灯亮。
总体框图：图 1 系统设计总体方案框图1、AT89C51单片机简介本课程设计的要求比较简单，所以可以选择使用比较简单的MCS-51系列的AT89C51单片机即可。
其特点如下：图 2 AT89C51 引脚图●8位CPU，即CPU一次可以处理8为数据。
8位数模转换器ADC0809实验报告
4、在Text中编写自己的程序，我们需要把51单片机的头文件添加上去，这个是#include<reg51.h>,写好之后把它保存再添加到工程里，这里需要我们注意，是点project的source group里面的Add Files to…… 。
Vcc：电源，单一+5V。
GND：地。
主要特性：
（1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。
（2）具有转换起停控制端。
（3）转换时间为100μs(时钟为640KHz时)，130μs（时钟为500KHz时）。
（4）单个+5V电源供电。
（5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。
（6）工作温度范围为-40～+85摄氏度。
（7）低功耗，约15mW。
3、晶振电路
本设计系统采用内部时钟方式，利用单片机内部的高增益反相放大器，外部电路简，只需要一个晶振和 2个电容即可，如下图所示。
晶Hale Waihona Puke 电路电路中的器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考一些典型电路。参数，电路中，电容器C1和C2对震荡频率有微调作用，通常的取值范围是30±10pF，在这个系统中选择了22pF；石英晶振选择范围最高可选24MHz，它决定了单片机电路产生的时钟信号震荡频率，在本系统中选择的是12MHz，因而时钟信号的震荡频率为12MHz。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
用状态机对ADC0809的采样控制电路实现
用状态机对ADC0809的采样控制电路实现一、实验目的学习用状态机对A/D转换器ADC0809的采样控制电路的实现。
二、实验原理ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8路模拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。
ADC0809的分辨率为8位，转换时间约100us，含锁存控制的8路多路开关，输出有三态缓冲器控制，单5V电源供电。
主要控制信号说明：如图8－1所示，START是转换启动信号，高电平有效；ALE是3位通道选择地址（ADDC、ADDB、ADDA）信号的锁存信号。
当模拟量送至某一输入端（如IN1或IN2等），由3位地址信号选择，而地址信号由ALE锁存；EOC是转换情况状态信号（类似于AD574的STATUS），当启动转换约100us后，EOC产生一个负脉冲，以示转换结束；在EOC的上升沿后，若使输出使能信号OE为高电平，则控制打开三态缓冲器，把转换好的8位数据结果输至数据总线。
至此ADC0809的一次转换结束了。
8-1 ADC0809控制信号实验步骤：1、为本项设计建立文件夹2、输入设计项目和存盘3、将设计项目设置成工程文件将状态机设置为工程文件。
4、选择目标器件并编译如果发现有错，排除错误后再次编译。
5、时序仿真接下来应该测试设计项目的正确性，即逻辑仿真，具体步骤如下：（1）建立波形文件。
（2）输入信号节点。
（3）设置波形参量。
（4）设定仿真时间宽度。
（5）加上输入信号。
（6）波形文件存盘。
（7）运行仿真器。
（8）观察分析波形。
对照状态机工作原理，观察显示的时序波形是否正确的。
6、引脚锁定在锁定引脚后必须再通过MAX+plusII的Compiler选项，对文件从新进行编译一次，以便将引脚信息编如入下载文件中。
7、编程下载硬件实测此状态机的逻辑功能。
三、实验器材计算机、GW48系列EDA实验开发系统各一台。
四、预习要求预习教科书相关内容完成实验步骤画出相关实验原理图五、思考题整理实验报告。
基于ADC0809芯片的简单采集系统设计
第一章概述在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。
信号发生器是一种常用的信号源，广泛用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域，目前使用的信号发生器大部分是模拟电路组成的，体积大、可靠性差、准确度低、并且用于低频时，其RC要很大，大电阻，大电容在制造上有困难，参数准确度难以保证，漏电损耗大。
本文介绍一种利用AT89C51单片机构成的信号发生器，可产生方波、三角波、锯齿波、正弦波和脉冲信号等多种波形，其频率可用程序改变，并可根据需要选择单极性或双极性输出。
此信号发生器电路，结构紧凑，价格低廉，性能优越。
本文介绍其硬件系统和软件系统的设计方法。
第二章硬件电路设计本设计是简易低频信号发生器，它能输出锯齿波、方波、三角波及正弦波等四种基本波形。
输出的每一种波形有四种可选频率，或频率可调。
由AT89C51、DAC0832芯片、运算放大器和外接少量的元件制作一个简易但是优质的波形发生器，8位的AT89C51单片机作为主控制已经完全可以满足这次设计的要求。
这个方案的优点是这些芯片都是我们学习过的知识，当然除了学已即用外更加关键的是这样的设计性能稳定、价格低、性能高、体积小、耗电少，在低频范围内稳定性好、操作方便等特点。
图2.1 硬件电路框图单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡和外部振荡方式。
2.2.2单片机的复位状态当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。
ADC0809和51单片机的多路数据采集系统设计方案
ADC0809和51单片机的多路数据采集系统设计方案“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟物理量采集并转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示和打印的过程，相应的系统称为数据采集系统。
本文的主要任务是对0～5V的直流电压进行测量并送到远端的PC机上进行显示。
由于采集的是直流信号，对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路，因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片，该芯片转换速度快，价格低廉，可以直接将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。
同时选用低功耗的LCD显示器件来满足其在终端显示采集结果的需求。
终端键盘控制采用尽可能少的键来实现控制功能，为了防止键盘不用时的误操作，设计时还设置了锁键功能，在键盘的输入消抖方面，则采用软件消抖方法来降低硬件开销，提高系统的抗干扰能力。
软件设计方面则采用功能模块化的设计思想；键盘模数转换等采用中断方式来实现，从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。
1 数据采集系统的硬件结构数据采集系统的硬件结构一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、A／D转换器以及单片机等组成。
本文主要完成功能的系统硬件框图。
图1 数据采集系统硬件设计框图2 ADC0809模数转换器简介2．1 ADC0809的结构功能本数据采集系统采用计算机作为处理器。
电子计算机所处理和传输的都是不连续的数字信号，而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量，模拟量经传感器转换成电信号后，需要模／数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制，因此，把模拟量转换成数字量输出的接口电路，即A／D转换器就是现实信号转换的桥梁。
目前，世界上有多种类型的A／D转换器，如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。
本文采用逐次逼近型A／D转换器，该类A／D转换器转换精度高，速度快，价格适中，是目前种类最多，应用最广的A／D转换器。
逐次逼近型A／D转换器一般由比较器、D／A转换器、寄存器、时钟发生器以及控制逻辑电路组成。
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1.设计目的
本设计包括确定控制任务、系统总体设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，使学生进一步学习理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
2. 设计内容
设计一由微机控制的A/D数据采集和控制系统，该卡具有对八个通道上0-5V的模拟电压进行采集的能力，且可以用键盘选择装换通道，选择ADC0809作为A/D转换芯片。
并在显示器上动态显示采集的数据。
3. 设计要求
（1）根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。
（2）画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。
（3）用protel软件绘制电路原理图。
（4）软件设计，给出流程图及源代码并加注释。
4. 系统总体设计步骤
第一步：信号调理电路
第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器
被测电压要求为0~5V的直流电压，可通过电位器调节产生。
考虑本设计的实际需要，我选择八位逐次比较式A/D转换器（ADC0809）。
第三步：发送端的数据采集与传输控制器
第四步：人机通道的借口电路
第五步：数据传输借口电路
用单片机作为控制系统的核心，处理来之ADC0809的数据。
经处理后通过串口传送，由于系统功能简单，键盘仅由两个开关和一个外部中断组成，完成采样通道的选择，单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连，驱动显示器相应同采集到的数据。
串行通信有同步和异步两种工作方式，同步方式传送速度快，但硬件复杂；异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单灵活，适用于数据的随机发送和接受。
采用MAX485芯片的转换接口。
经过分析，本系统数据采集部分核心采用ADC0809，单片机系统采用8051构成的最小系统，用LED动态显示采集到的数据，数据传送则选用RS-485标准，实现单片机与PC机的通信。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。
系统框图如4-1所示
图4-1 总体设计的系统框图
5.硬件系统的设计
5.1信号调理
信号调理的任务：将被测对象的输出信号变换成计算机要求的输入信号。
多路数据采集输入通道的结构图如下图：
图5-1-1多路数据采集输入通道结构图。