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1、会计学1数模和模数转换电路数模和模数转换电路(dinl)第一页，共21页。数数数数/模和模模和模模和模模和模/数转换数转换数转换数转换(zhu(zhu nhun)nhun)电路的概念电路的概念电路的概念电路的概念n n在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统中，被控制在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统中，被控制在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统中，被控制在单片机的实时控制和智能仪表等应用系统中，被控制或被测量对象的有关变量，往或被测量对象的有关变量，往或被测量对象的有关变量，往或被测量对象的有关变量，往往是一些连续变化的模拟往是一些连续变化的模拟往是一些连续变化的模拟往是一些连续变化的模
2、拟量，如温度、压力、流量、速度等物理量。这些模拟量量，如温度、压力、流量、速度等物理量。这些模拟量量，如温度、压力、流量、速度等物理量。这些模拟量量，如温度、压力、流量、速度等物理量。这些模拟量必须转换必须转换必须转换必须转换成数字量后才能成数字量后才能成数字量后才能成数字量后才能(cinng)(cinng)输入到计算机进行输入到计算机进行输入到计算机进行输入到计算机进行处理。计算机处理的结果，也常常需要转换为模拟信处理。计算机处理的结果，也常常需要转换为模拟信处理。计算机处理的结果，也常常需要转换为模拟信处理。计算机处理的结果，也常常需要转换为模拟信号号号号，驱动相应的执行机构，实现对被控对
3、象的控制。若输，驱动相应的执行机构，实现对被控对象的控制。若输，驱动相应的执行机构，实现对被控对象的控制。若输，驱动相应的执行机构，实现对被控对象的控制。若输入是非电的模拟信号，还需通过入是非电的模拟信号，还需通过入是非电的模拟信号，还需通过入是非电的模拟信号，还需通过传感器转换成电信号。传感器转换成电信号。传感器转换成电信号。传感器转换成电信号。实现模拟量变换成数字量的设备称为模数转换器实现模拟量变换成数字量的设备称为模数转换器实现模拟量变换成数字量的设备称为模数转换器实现模拟量变换成数字量的设备称为模数转换器(A(AD)D)，数字量转，数字量转，数字量转，数字量转换成模拟量的设备称为数模转
4、换器换成模拟量的设备称为数模转换器换成模拟量的设备称为数模转换器换成模拟量的设备称为数模转换器(D(DA)A)。第1页/共21页第二页，共21页。具有具有具有具有(jy(jy u)u)模拟量输入和模拟量输出的模拟量输入和模拟量输出的模拟量输入和模拟量输出的模拟量输入和模拟量输出的MCS-MCS-5151应应应应用系统结构用系统结构用系统结构用系统结构 模数数模转换技术是数字测量和数字控制领域中的一个专门模数数模转换技术是数字测量和数字控制领域中的一个专门分支。在微电子技术已分支。在微电子技术已取得巨大成果的今天，对那些具有明确取得巨大成果的今天，对那些具有明确应用目标应用目标(mbio)的单片
5、微机产品的设计人员来说，只需的单片微机产品的设计人员来说，只需要合要合理地选用商品化的大规模理地选用商品化的大规模AD、DA电路器件，了解它们的功电路器件，了解它们的功能和接口方法即可。能和接口方法即可。第2页/共21页第三页，共21页。的引脚功能的引脚功能的引脚功能的引脚功能(gngnng)(gngnng)n nDAC0832DAC0832是一典型的是一典型的是一典型的是一典型的8 8位并行位并行位并行位并行D/AD/A转换器。为转换器。为转换器。为转换器。为2020引脚的双列直插式封装引脚的双列直插式封装引脚的双列直插式封装引脚的双列直插式封装 n nDAC0832DAC0832内部主要由
6、两个内部主要由两个内部主要由两个内部主要由两个(li(li n n )8)8位的寄存器和一个位的寄存器和一个位的寄存器和一个位的寄存器和一个8 8位的位的位的位的DDA A转换转换转换转换器及一些控制逻辑组成。其内部结构及引脚排列如下图所示。器及一些控制逻辑组成。其内部结构及引脚排列如下图所示。器及一些控制逻辑组成。其内部结构及引脚排列如下图所示。器及一些控制逻辑组成。其内部结构及引脚排列如下图所示。第3页/共21页第四页，共21页。DI0DI7：8位数据输入引脚。逻辑电平与位数据输入引脚。逻辑电平与TIL兼容。兼容。ILE：输入数据锁存允许：输入数据锁存允许(ynx)端，高电平有效。端，高电
7、平有效。/CS：芯片片选输人端，低电平有效。：芯片片选输人端，低电平有效。/WR1：输入寄存器的写信号，低电平有效。当、：输入寄存器的写信号，低电平有效。当、ILE及信号同时有效时，及信号同时有效时，DI0DI7的数据被锁存到输入寄存器。的数据被锁存到输入寄存器。/XFER：数据传送：数据传送(chun sn)控制器信号，低电平有效。控制器信号，低电平有效。/WR2：DAC寄存器的写信号，低电平有效。当和信号同时有效时，寄存器的写信号，低电平有效。当和信号同时有效时，将输入寄存器中的内容锁存到将输入寄存器中的内容锁存到DAC寄存器中。寄存器中。VREF：基准：基准(jzhn)参考电压源输入端。
8、电压范围：参考电压源输入端。电压范围：10+10VIOUT1：输出电流：输出电流1。其值随转换的输入数据线性变化，输入数据为。其值随转换的输入数据线性变化，输入数据为0FFH时，时，IOUT1输出最大，输入数据为输出最大，输入数据为00H时，时，IOUT1输出最小。输出最小。IOUT2：输出电流：输出电流2。RFB：芯片内部反馈电阻输入引脚，为使用外部运算放大器时提供反：芯片内部反馈电阻输入引脚，为使用外部运算放大器时提供反馈电阻。馈电阻。VCC：芯片工作电源电压。范围：芯片工作电源电压。范围：+5+15V。AGND：模拟地。模拟信号和基准电源的参考地。：模拟地。模拟信号和基准电源的参考地。D
9、GND：数字地。工作电源和数字逻辑地。：数字地。工作电源和数字逻辑地。第4页/共21页第五页，共21页。的工作的工作的工作的工作(gngzu)(gngzu)方式方式方式方式1直通工作方式直通工作方式 当当0832所有所有(suyu)的控的控制信号制信号(/CS、/WR1、/WR2、ILE、/XFER)都为有效时，都为有效时，两个寄存器处于直通状态，两个寄存器处于直通状态，此时数据线的数字信号经两此时数据线的数字信号经两个寄存器直接进入个寄存器直接进入DA转换转换器进行转换并输出。此工作器进行转换并输出。此工作方式适用于连续反馈控制中。方式适用于连续反馈控制中。2单缓冲工作方式单缓冲工作方式单缓
10、冲工作方式是使两个寄存器始终单缓冲工作方式是使两个寄存器始终有一个有一个(多为多为DAC寄存器寄存器)处于直通状处于直通状态，另一个处于受控状态。如使态，另一个处于受控状态。如使/WR2=0和和/XFER=0，或将，或将/WR1与与/WR2相连及相连及/XFER与与/CS相连，则相连，则DAC寄存器处于直通状态，输入寄存寄存器处于直通状态，输入寄存器处于受控状态。器处于受控状态。应用系统中如只有一路应用系统中如只有一路DA转换，转换，或有多路转换但不要求同步输出或有多路转换但不要求同步输出(shch)时，可采用单缓冲工作方式。时，可采用单缓冲工作方式。3双缓冲工作方式双缓冲工作方式双缓冲工作方
11、式是使输入寄存双缓冲工作方式是使输入寄存器和器和DAC寄存器都处于受控状寄存器都处于受控状态。这主要用于多路态。这主要用于多路DA转换转换系统以实现多路模拟信号的同步输系统以实现多路模拟信号的同步输出。例如有三个八位二进制数，分出。例如有三个八位二进制数，分别先后进入三个别先后进入三个DAC0832芯片的输芯片的输入寄存器，这时若将三个入寄存器，这时若将三个DAC0832的的DAC寄存器的锁存寄存器的锁存信号同时变为低电平（三个信号同时变为低电平（三个DAC0832的引脚的引脚/WR2、/XFER分分别接在一起，即可达到此目的），别接在一起，即可达到此目的），则分别先后锁存在三个则分别先后锁存
12、在三个DAC0832芯片的输入寄存器中的数据同时打芯片的输入寄存器中的数据同时打入其入其DAC寄存器，并随之进行数模转换，同时输出相应的模拟量。寄存器，并随之进行数模转换，同时输出相应的模拟量。若三个若三个DAC0832芯片的芯片的DAC寄存器处于直通状态，就无法控制三路模拟寄存器处于直通状态，就无法控制三路模拟信号的同步输出。信号的同步输出。第5页/共21页第六页，共21页。14.3 DAC083214.3 DAC0832与单片机的接口与单片机的接口与单片机的接口与单片机的接口(ji k(ji k u)u)及应用及应用及应用及应用n n图中为采用图中为采用图中为采用图中为采用(c(c iyn
13、g)iyng)单缓冲工作方式的一路单缓冲工作方式的一路单缓冲工作方式的一路单缓冲工作方式的一路DDA A输出与输出与输出与输出与80518051单片机的连接图。单片机的连接图。单片机的连接图。单片机的连接图。图中采用图中采用图中采用图中采用(c(c iyng)iyng)将芯片两级寄存器的控制信号并接的方式，即将将芯片两级寄存器的控制信号并接的方式，即将将芯片两级寄存器的控制信号并接的方式，即将将芯片两级寄存器的控制信号并接的方式，即将DAC0832DAC0832的的的的/WR1/WR1和和和和/WR2/WR2并接后与并接后与并接后与并接后与805l805l的的的的/WR/WR信号线相连，信号线
14、相连，信号线相连，信号线相连，/CS/CS和和和和/XFER/XFER并接后与并接后与并接后与并接后与P2.7P2.7相连，相连，相连，相连，并将并将并将并将ILEILE接高电平。在这种工作方式下，输入数据在控制信号的作用下，送入接高电平。在这种工作方式下，输入数据在控制信号的作用下，送入接高电平。在这种工作方式下，输入数据在控制信号的作用下，送入接高电平。在这种工作方式下，输入数据在控制信号的作用下，送入DACDAC寄存器，再经寄存器，再经寄存器，再经寄存器，再经DDA A转换输出一个与输入数据对应的模拟量。转换输出一个与输入数据对应的模拟量。转换输出一个与输入数据对应的模拟量。转换输出一个
15、与输入数据对应的模拟量。DA转换器的基转换器的基准准(jzhn)电压电压VREF由稳压管上由稳压管上的电压分压后提的电压分压后提供。图中运算放供。图中运算放大器的作用将大器的作用将DA转换器输出电流转换器输出电流转换成电压输出。转换成电压输出。第6页/共21页第七页，共21页。D/AD/A转换转换转换转换(zhu(zhu nhunnhun)程序设计程序设计程序设计程序设计n n图中的接法是采用线选法把图中的接法是采用线选法把图中的接法是采用线选法把图中的接法是采用线选法把DAC0832DAC0832当作当作当作当作80318031扩展扩展扩展扩展(kuzh(kuzh n)n)的一个并的一个并的
16、一个并的一个并行行行行I IOO口，当口，当口，当口，当P2.7=0P2.7=0时，则信号时，则信号时，则信号时，则信号/CS/CS和和和和/XFER/XFER有效，若设其它无关的地有效，若设其它无关的地有效，若设其它无关的地有效，若设其它无关的地址位为址位为址位为址位为“1”“1”，则，则，则，则DAC0832DAC0832的口地址为的口地址为的口地址为的口地址为7FFFH7FFFH。将一个。将一个。将一个。将一个8 8位数据送入位数据送入位数据送入位数据送入DAC0832DAC0832完成转换的指令如下：完成转换的指令如下：完成转换的指令如下：完成转换的指令如下：n nMOV DPTRMO
17、V DPTR，#7FFFH#7FFFH ；指向；指向；指向；指向08320832的口地址的口地址的口地址的口地址n nMOV AMOV A，#data#data ；待转换的数据送；待转换的数据送；待转换的数据送；待转换的数据送A An nMOVX DPTRMOVX DPTR，A A ；写入；写入；写入；写入08320832，即实现一次转换并输出，即实现一次转换并输出，即实现一次转换并输出，即实现一次转换并输出 第7页/共21页第八页，共21页。（1 1）锯）锯）锯）锯齿齿齿齿(jch(jch)波波波波 利用DA转换，可方便编程输出各种不同的程控电压波形。以下几个程序(chngx)实例可在图中的
18、运放输出端产生不同的电压输出波形：（1）产生锯齿波）产生锯齿波 MOV DPTR，#7FFFH ；指向；指向0832的口地址的口地址 MOV A，#00H ；将最小数字量；将最小数字量00H送送ALOOP：MOVX DPTR，A ；A中数据送中数据送0832转换，输出转换，输出(shch)对应对应 ；的模拟量；的模拟量 INC A ；A中内容加中内容加1 LJMP LOOP ；继续循环转换；继续循环转换第8页/共21页第九页，共21页。（2）产生方波）产生方波 MOV DPTR，#7FFFH ；指向；指向0832的口地址的口地址LOOP：MOV A，#0FFH ；将最大数字量；将最大数字量0F
19、FH送送A MOVX DPTR，A ；送；送DA转换输出对应转换输出对应(duyng)的的模拟量模拟量 LCALL DEL ；调延时子程序；调延时子程序 MOV A，#00H ；将最小数字量；将最小数字量00H送送A MOVX DPTR，A ；送；送DA转换输出对应转换输出对应(duyng)的的模拟量模拟量 LCALL DEL ；调延时子程序；调延时子程序 LJMP LOOP ；继续循环转换；继续循环转换 DEL：延时子程序略延时子程序略（2 2）方波）方波）方波）方波第9页/共21页第十页，共21页。（3）产生）产生(chnshng)三角波三角波 MOV DPTR，#7FFFH；指向；指向0
20、832的口地址的口地址 MOV A，#00H ；将最小数字量；将最小数字量00H送送ALOOP1：MOVX DPTR，A ；送；送DA转换输出对应的模拟量转换输出对应的模拟量 INC A ；A中内容加中内容加1 CJNE A，#0FFH，LOOP1；判；判A中内容是否到最大值，中内容是否到最大值，；不到则转；不到则转LOOP1继续继续LOOP2：MOVX DPTR，A ；已到，则送最大值至；已到，则送最大值至DA转换转换 ；输出对应的模拟量；输出对应的模拟量 DEC A ；A中内容减中内容减1 CJNE A，#00H，LOOP2 ；判；判A中内容是否到最小值，中内容是否到最小值，；不到则转；不
21、到则转LOOP2继续继续 LJMP LOOP1 ；已到，转；已到，转LOOPl继续循环继续循环（3 3）三角）三角）三角）三角(snji(snji o)o)波波波波第10页/共21页第十一页，共21页。14.4 A/D转换器的介绍转换器的介绍(jisho)n n用于模数用于模数用于模数用于模数(A/D)(A/D)转换的集成芯片种类很多，按其转换原理可分为计数比较转换的集成芯片种类很多，按其转换原理可分为计数比较转换的集成芯片种类很多，按其转换原理可分为计数比较转换的集成芯片种类很多，按其转换原理可分为计数比较型、逐次逼型、逐次逼型、逐次逼型、逐次逼近型、双积分型等等。不同近型、双积分型等等。不
22、同近型、双积分型等等。不同近型、双积分型等等。不同A ADD转换器芯片在速度、精度和价转换器芯片在速度、精度和价转换器芯片在速度、精度和价转换器芯片在速度、精度和价格上均有差别，其分辨率格上均有差别，其分辨率格上均有差别，其分辨率格上均有差别，其分辨率(输出转换结果的二进制数或输出转换结果的二进制数或输出转换结果的二进制数或输出转换结果的二进制数或BCDBCD码位数码位数码位数码位数)也有也有也有也有8 8位、位、位、位、1010位、位、位、位、1212位及位及位及位及1616位等多种，这也是位等多种，这也是位等多种，这也是位等多种，这也是应用选型时应主要考虑的因素。应用选型时应主要考虑的因素
23、。应用选型时应主要考虑的因素。应用选型时应主要考虑的因素。n n由于逐次逼近法由于逐次逼近法由于逐次逼近法由于逐次逼近法A ADD转换器在精度、速度和价格上都适中，转换器在精度、速度和价格上都适中，转换器在精度、速度和价格上都适中，转换器在精度、速度和价格上都适中，8 8位的分辨率也位的分辨率也位的分辨率也位的分辨率也可满足一般可满足一般可满足一般可满足一般的应用要求，是最常见的的应用要求，是最常见的的应用要求，是最常见的的应用要求，是最常见的A ADD转换器件。下面我们主要介绍逐转换器件。下面我们主要介绍逐转换器件。下面我们主要介绍逐转换器件。下面我们主要介绍逐次逼近型次逼近型次逼近型次逼近
24、型A ADD转换器的工作转换器的工作转换器的工作转换器的工作(gngzu)(gngzu)原理及典型芯片原理及典型芯片原理及典型芯片原理及典型芯片ADC0809ADC0809与单片机的与单片机的与单片机的与单片机的接口方法。接口方法。接口方法。接口方法。第11页/共21页第十二页，共21页。A/DA/D转换器转换器转换器转换器的工作的工作的工作的工作(gngzu)(gngzu)原原原原理理理理逐次逼近法逐次逼近法AD转换器也称逐次比较法转换器也称逐次比较法A/D。对于一个。对于一个(y)输出为输出为N位位的逐次逼近法的逐次逼近法A/D转转换器，其内部原理框图如图所换器，其内部原理框图如图所示。主
25、要以一示。主要以一DA(数数模模)转换为基转换为基础，加上比较器、础，加上比较器、N位逐次逼近寄存位逐次逼近寄存器、置数控制逻辑电路器、置数控制逻辑电路以及时钟等组以及时钟等组成。它通过对最高位成。它通过对最高位(DN1)至最低至最低位位(D0)的逐次检测比较来的逐次检测比较来逼近被转逼近被转换的输入电压，转换原理为：换的输入电压，转换原理为：在启动信号控制下开始转换，置数控制逻辑电路首先置在启动信号控制下开始转换，置数控制逻辑电路首先置N位寄存器位寄存器最最高位高位(DN1)为为1，其余位清，其余位清0，随后，随后N位寄存器的内容经位寄存器的内容经DA转转换后得到整个量程一半的换后得到整个量
26、程一半的模拟电压模拟电压VN，通过电压比较器与输入电，通过电压比较器与输入电压压VX比较。若比较。若VXVN时，则保留时，则保留DN1=1；若；若VXVN时，则时，则DN1位清位清0。然后，控制逻辑使。然后，控制逻辑使N位寄存器的下一位位寄存器的下一位(DN2)置置l，与，与上次的结上次的结果一起经果一起经DA转换再后与转换再后与VX比较，重复上述过程，直至比较，重复上述过程，直至判断出位判断出位D0取取1还是还是0，然后，然后 DONE发出信号表示转换结束。经过发出信号表示转换结束。经过上述上述N次比较后，次比较后，N位寄存器中的数据就是与输入模拟量对应位寄存器中的数据就是与输入模拟量对应(
27、duyng)的数字量，经输出缓的数字量，经输出缓冲器输出即完成了转换。冲器输出即完成了转换。整个转换过程就是这样通整个转换过程就是这样通整个转换过程就是这样通整个转换过程就是这样通过逐次比较逼近的方式实过逐次比较逼近的方式实过逐次比较逼近的方式实过逐次比较逼近的方式实现的，转换速度现的，转换速度现的，转换速度现的，转换速度由时钟频由时钟频由时钟频由时钟频率决定，一般在几微秒到率决定，一般在几微秒到率决定，一般在几微秒到率决定，一般在几微秒到上百微秒之间。上百微秒之间。上百微秒之间。上百微秒之间。第12页/共21页第十三页，共21页。14.5 ADC080914.5 ADC0809芯片芯片芯片芯
28、片(xn pin)(xn pin)结构及引结构及引结构及引结构及引脚脚脚脚 n nADC0809ADC0809是一典型的逐是一典型的逐是一典型的逐是一典型的逐次逼近型次逼近型次逼近型次逼近型8 8路模拟量输入、路模拟量输入、路模拟量输入、路模拟量输入、8 8位数字量输出的位数字量输出的位数字量输出的位数字量输出的A/DA/D转转转转换芯片，采换芯片，采换芯片，采换芯片，采用用用用CMOSCMOS工工工工艺制造艺制造艺制造艺制造(zhzo)(zhzo)，2828引脚引脚引脚引脚双列直插式封装。图为双列直插式封装。图为双列直插式封装。图为双列直插式封装。图为ADC0809ADC0809的内部结构逻
29、的内部结构逻的内部结构逻的内部结构逻辑辑辑辑图，和图，和图，和图，和ADC0809ADC0809的的的的引引引引脚图。脚图。脚图。脚图。第13页/共21页第十四页，共21页。ADC0809ADC0809芯芯芯芯片片片片(xn pin)(xn pin)引脚功能引脚功能引脚功能引脚功能为了实现为了实现8路模拟量的路模拟量的A/D转换，芯片内部集成有一个多路模拟开关，由转换，芯片内部集成有一个多路模拟开关，由地址译码器译码后可选通一路模拟量输入，地址译码器译码后可选通一路模拟量输入，8路模拟量共用一个路模拟量共用一个AD转换转换器进行转换。转换结果送入输出锁存器锁存和输出。当外加时钟频率器进行转换。
30、转换结果送入输出锁存器锁存和输出。当外加时钟频率(pnl)为为640kHz时，转换时间为时，转换时间为64us。芯片引脚功能说明如下：芯片引脚功能说明如下：IN0IN7 8路输入通道的模拟量输入端路输入通道的模拟量输入端D0D7 8位数字量输出端位数字量输出端START：启动信号。加上正脉冲后，开始启动：启动信号。加上正脉冲后，开始启动AD转换。此信号要求转换。此信号要求(yoqi)保持保持200ns以上。以上。ADDA、ADDB、ADDC：地址线。用于选择所需的模拟输入通道。其地址：地址线。用于选择所需的模拟输入通道。其地址状态与模拟输入通道的对关系如表所示。状态与模拟输入通道的对关系如表所
31、示。EOC：转换结束输出信号。转换开始后，：转换结束输出信号。转换开始后，EOC信号变低；转换结束信号变低；转换结束时，时，EOC返回高电平。查询这个引脚的信号状态可知返回高电平。查询这个引脚的信号状态可知AD转换器是转换器是否转换结束。也可以直接用作转换结束的否转换结束。也可以直接用作转换结束的中断请求信号，中断请求信号，CPU通过中断服务子程序读取转换后的数字量。通过中断服务子程序读取转换后的数字量。OE：输出允许控制端。：输出允许控制端。CLK：时钟信号。频率范围：时钟信号。频率范围：10kHz1.2MHz，通常采用，通常采用500kHz。VCC：芯片电源电压。由于是：芯片电源电压。由于
32、是CMOS芯片，故允许的电源范围较宽芯片，故允许的电源范围较宽(+5V+15V)。GND为地端。为地端。VREF(+)和和VREF()：AD转换器的正负基准参考电压输入端。一般可将转换器的正负基准参考电压输入端。一般可将VREF(+)与与VCC连接在一起，连接在一起，VREF()与与GND连接在一起。连接在一起。ALE：地址锁存信：地址锁存信号。信号的上跳沿号。信号的上跳沿把三位地址信号送把三位地址信号送入地址锁存器，并入地址锁存器，并经译码器得地址输经译码器得地址输出，以选择相应的出，以选择相应的模拟输入通道。模拟输入通道。第14页/共21页第十五页，共21页。14.6 ADC080914.
33、6 ADC0809与与与与MCS-51MCS-51单片机的接口单片机的接口单片机的接口单片机的接口(ji k(ji k u)u)方法方法方法方法n n图中用于选通图中用于选通图中用于选通图中用于选通8 8路模拟输入的路模拟输入的路模拟输入的路模拟输入的3 3根通道地址线根通道地址线根通道地址线根通道地址线A A、B B、C C可直接与可直接与可直接与可直接与80318031的的的的P0.0P0.2P0.0P0.2相相相相连，这是因为连，这是因为连，这是因为连，这是因为08090809芯片内部具有芯片内部具有芯片内部具有芯片内部具有(jy(jy u)u)通道地址锁通道地址锁通道地址锁通道地址锁存
34、功能。采用线选法寻址，由存功能。采用线选法寻址，由存功能。采用线选法寻址，由存功能。采用线选法寻址，由80318031的地址总线的地址总线的地址总线的地址总线P2.0P2.0和和和和/RD/RD、/WR/WR信号信号信号信号线共同配合以控制线共同配合以控制线共同配合以控制线共同配合以控制A ADD转换器输入通道地址的锁存、启动转换和转换器输入通道地址的锁存、启动转换和转换器输入通道地址的锁存、启动转换和转换器输入通道地址的锁存、启动转换和输出允输出允输出允输出允许。许。许。许。第15页/共21页第十六页，共21页。按按ADC0809的的3根通道地址线根通道地址线ADDA、ADDB、ADDC及及
35、8031的地址线的地址线P2.0的接法，并设的接法，并设其它无关位其它无关位为为“1”，可知对应，可知对应(duyng)8个模拟量输入个模拟量输入IN0IN7的地址依次为的地址依次为FEF8HFEFFH。只要向。只要向FEF8HFEFFH中任何一个地址进行写操作即可启动对指定通道中任何一个地址进行写操作即可启动对指定通道地址的转换。例如，把输入通道地址的转换。例如，把输入通道2（IN2）的模拟量转换为数字量，则单片机需提供的地址）的模拟量转换为数字量，则单片机需提供的地址用二进制表示为：用二进制表示为：P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0
36、.4P0.3P0.2P0.1P0.01111111011111010二进制数转换为十六进制数，则地址为二进制数转换为十六进制数，则地址为FEFAH，从图中看出，从图中看出(kn ch)，8031的的P0.0P0.2与选通与选通8路模拟输入的路模拟输入的3根通道地址线根通道地址线ADDA、ADDB、ADDC相连，故当相连，故当P0.0=0、P0.1=1、P0.2=0时，时，模拟通道模拟通道IN2可被选择。可被选择。第16页/共21页第十七页，共21页。当当P2.0=0并执行写操作时，写操作指令并执行写操作时，写操作指令MOVX DPTR，A，/WR为为“0”，P2.0与与/WR经过经过(jngg
37、u)与非门，使启动信号与非门，使启动信号START和地址锁存信号和地址锁存信号ALE同时同时为高电平，这样低三位地址为高电平，这样低三位地址P0.0、P0.1、P0.2，在地址锁存信号，在地址锁存信号ALE的作用下，的作用下，通过相应的地址线和通过相应的地址线和0809的引脚的引脚ADDA、ADDB、ADDC锁存入如图所示的地锁存入如图所示的地址锁存器，并经译码器得到地址输出，以选择出模拟输入通道址锁存器，并经译码器得到地址输出，以选择出模拟输入通道IN2作为模数转换作为模数转换通道。同时由于启动信号通道。同时由于启动信号START变为高电平，故启动变为高电平，故启动A/D转换，把输入通道转换
38、，把输入通道IN2的模拟量转换成八位二进制数字量。的模拟量转换成八位二进制数字量。转换结束后，转换结束后，0809的引脚的引脚EOC由低电平变为高电平，如图所示，经一由低电平变为高电平，如图所示，经一非门立即向单片机芯片非门立即向单片机芯片(xn pin)发出外部中断发出外部中断1的中断申请，的中断申请，CPU于于是响应申请，转入中断服务子程序读转换后的数字量。是响应申请，转入中断服务子程序读转换后的数字量。要读此数字量，应提供数字量的地址要读此数字量，应提供数字量的地址FEFAH并进行读操作，即并进行读操作，即MOV DPTR，#0FEFAH MOVX DPTR，A，提供了地址，提供了地址F
39、EFAH，就意味着，就意味着P2.0=0，执行了读操作，就意味着信号执行了读操作，就意味着信号/RD变为变为“0”。这样。这样/RD和和P2.0经与非门，使经与非门，使输出允许输出允许(ynx)信号信号OE有效。见图，在有效。见图，在OE的作用下，打开输出锁存器的的作用下，打开输出锁存器的三态门，将三态门，将8位转换结果读入位转换结果读入CPU中。中。第17页/共21页第十八页，共21页。ADC0809ADC0809应用应用应用应用(yngyng)(yngyng)程序设计程序设计程序设计程序设计n n根据图中的硬件连接，采用根据图中的硬件连接，采用根据图中的硬件连接，采用根据图中的硬件连接，采
40、用(c(c iyng)iyng)中断方式依次采集中断方式依次采集中断方式依次采集中断方式依次采集8 8个模个模个模个模拟量输入通道拟量输入通道拟量输入通道拟量输入通道IN0IN7IN0IN7的模拟量信号，并将的模拟量信号，并将的模拟量信号，并将的模拟量信号，并将A ADD转换结果按顺转换结果按顺转换结果按顺转换结果按顺序存入片内序存入片内序存入片内序存入片内RAMRAM的的的的40H47H40H47H单元的程序实例。单元的程序实例。单元的程序实例。单元的程序实例。n n ORG 0000H ORG 0000Hn n AJMP MAIN AJMP MAIN ；转移到主程序；转移到主程序；转移到主
41、程序；转移到主程序n n ORG 0013H ORG 0013H ；外部中断；外部中断；外部中断；外部中断1 1的入口地址的入口地址的入口地址的入口地址n n AJMP INT1 AJMP INT1 ；转移到中断服务子程序；转移到中断服务子程序；转移到中断服务子程序；转移到中断服务子程序n n 第18页/共21页第十九页，共21页。n n主程序（初始化）：主程序（初始化）：主程序（初始化）：主程序（初始化）：n nMAINMAINMAINMAIN：SETB IT1 SETB IT1 SETB IT1 SETB IT1 ；设；设；设；设INT1INT1INT1INT1为脉冲触发为脉冲触发为脉冲触
42、发为脉冲触发方式方式方式方式n n SETB EA SETB EA SETB EA SETB EA ；允许系统；允许系统；允许系统；允许系统中断中断中断中断(zhngdun)(zhngdun)(zhngdun)(zhngdun)n n SETB EX1 SETB EX1 SETB EX1 SETB EX1 ；允许；允许；允许；允许INT1INT1INT1INT1中断中断中断中断(zhngdun)(zhngdun)(zhngdun)(zhngdun)n n MOV R0 MOV R0 MOV R0 MOV R0，#40H#40H#40H#40H ；R0R0R0R0指向存数单元指向存数单元指向存数
43、单元指向存数单元首址首址首址首址n n MOV R2 MOV R2 MOV R2 MOV R2，#08H#08H#08H#08H ；设置采；设置采；设置采；设置采集次数集次数集次数集次数n n MOV DPTR MOV DPTR MOV DPTR MOV DPTR，#0FEF8H#0FEF8H#0FEF8H#0FEF8H ；指向通道；指向通道；指向通道；指向通道IN0IN0IN0IN0n n MOVX DPTR MOVX DPTR MOVX DPTR MOVX DPTR，A A A A ；启动；启动；启动；启动A A A AD D D D转转转转换换换换n n SJMP$SJMP$SJMP$S
44、JMP$；等待中断；等待中断；等待中断；等待中断(zhngdun)(zhngdun)(zhngdun)(zhngdun)第19页/共21页第二十页，共21页。n n中断服务子程序：中断服务子程序：中断服务子程序：中断服务子程序：n n INT1 INT1：MOVX AMOVX A，DPTR DPTR；读入转换结果；读入转换结果；读入转换结果；读入转换结果n n MOV R0 MOV R0，A A ；存数；存数；存数；存数n n INC DPTR INC DPTR ；通道地址加；通道地址加；通道地址加；通道地址加1 1n n INC R0 INC R0 ；存数单元；存数单元；存数单元；存数单元(
45、dnyun)(dnyun)地址加地址加地址加地址加1 1n n DJNZ R2 DJNZ R2，LOOP LOOP ；判；判；判；判8 8个通道采集完否个通道采集完否个通道采集完否个通道采集完否?n n ；未完，转；未完，转；未完，转；未完，转LOOPLOOP继续继续继续继续n n AJMP EXT AJMP EXT ；已采完，直接中断返回；已采完，直接中断返回；已采完，直接中断返回；已采完，直接中断返回n nLOOPLOOP：MOVX DPTRMOVX DPTR，A A ；再次启动；再次启动；再次启动；再次启动A ADD转换，转换，转换，转换，n n ；由于转换需要一定时间，所以；由于转换需
46、要一定时间，所以；由于转换需要一定时间，所以；由于转换需要一定时间，所以n n ；为了不占用；为了不占用；为了不占用；为了不占用CPUCPU的时间，故启动转换后，的时间，故启动转换后，的时间，故启动转换后，的时间，故启动转换后，n n ；返回主程序。当转换结束后，会自动；返回主程序。当转换结束后，会自动；返回主程序。当转换结束后，会自动；返回主程序。当转换结束后，会自动n n ；再转入中断子程序读转换结果；再转入中断子程序读转换结果；再转入中断子程序读转换结果；再转入中断子程序读转换结果n n EXT EXT：RETI RETI ；返回主程序；返回主程序；返回主程序；返回主程序第20页/共21页第二十一页，共21页。