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1、第第9章章 系统前向后向通道配置系统前向后向通道配置与接口技术与接口技术第第9章章 系统前向后向通道配置系统前向后向通道配置与接口技术与接口技术9.1 后向通道中的后向通道中的D/A接口技术接口技术9.1.1D/A转换器概述转换器概述9.1.2典型典型D/A转换芯片转换芯片DAC08329.1.3 DAC0832和和MCS-51的接口的接口9.2 前向通道中的前向通道中的A/D接口技术接口技术A/D转换器的原理及技术指标转换器的原理及技术指标典型典型A/D转换芯片转换芯片ADC0809ADC0809和和MCS-51的接口的接口应用设计举例应用设计举例 9.1.1 D/A转换器概述转换器概述1、
2、D/A转换器转换器的输入方式的输入方式 串行方式和并行方式串行方式和并行方式2、D/A转换器转换器的输出方式的输出方式 电压输出和电流输出电压输出和电流输出3、D/A转换器转换器的锁存器的锁存器带与不带锁存器关系到接口设计带与不带锁存器关系到接口设计4、主要技术指标、主要技术指标分辨率、精度、转换速度等等分辨率、精度、转换速度等等DAC0832是使用非常普遍的是使用非常普遍的位位D/A转换器，由于其转换器，由于其片内有输入数据寄存器，故可以片内有输入数据寄存器，故可以直接与单片机接口直接与单片机接口。DAC0832以以电流形式电流形式输出，当需要转换为电压输出输出，当需要转换为电压输出时，可外
3、接运算放大器。属于该系列的芯片还有时，可外接运算放大器。属于该系列的芯片还有DAC0830、DAC0831，它们可以相互代换。，它们可以相互代换。1、DAC0832主要特性主要特性：分辨率位；分辨率位；电流建立时间电流建立时间S；数据输入可采用数据输入可采用双缓冲双缓冲、单缓冲或直通单缓冲或直通方式；方式；输出电流线性度可在满量程下调节；输出电流线性度可在满量程下调节；逻辑电平输入与逻辑电平输入与TTL电平兼容；电平兼容；单一电源供电（单一电源供电（5V15V）；）；低功耗，低功耗，20m。9.1.2典型典型D/A转换芯片转换芯片DAC08322、DAC0832内部结构及引脚内部结构及引脚9.
4、1.3、DAC0832与与80C51单片机的接口单片机的接口、单缓冲单缓冲工作方式工作方式 此方式适用于此方式适用于只有一路模拟量只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出但并输出，或有几路模拟量输出但并不不要求要求同步同步输出的系统。输出的系统。执行下列三条指令，即可将一个执行下列三条指令，即可将一个数字量数字量转换为转换为模拟量模拟量 MOVDPTR，#7FFFH;指向指向0832的口地址的口地址MOVA,#DATA8；待转换的数字量送；待转换的数字量送AMOVX DPTR,A；写入；写入0832并转换输出模拟量并转换输出模拟量【例【例9-1】用】用DAC0832单缓冲方式产生锯齿波电压信号单
5、缓冲方式产生锯齿波电压信号 ORG 0100HSTART:MOV DPTR,#7FFFH;置置0832口地址口地址 MOV A,#00H ;置累加器初值置累加器初值00HLOOP:MOVX DPTR,A ;送数据送数据 INC A ;累加器值加累加器值加1 LCALL DELAY ;调用延时程序，改变信号频率调用延时程序，改变信号频率 AJMP LOOP;跳转循环跳转循环DELAY:MOV R3,#10 ;改变改变x、y、z的值，可调整延时时间的值，可调整延时时间DEL1:MOV R4,#20DEL2:MOV R5,#30DEL3:DJNZ R5,DEL3 NOP DJNZ R4,DEL2 D
6、JNZ R3,DEL1 RET【例【例9-2】用】用DAC0832单缓冲方式产生方波电压信号单缓冲方式产生方波电压信号 ORG 0100HSTART:MOV DPTR,#7FFFH;置置0832口地址口地址 MOV A,#00H ;置累加器初值置累加器初值00HLOOP:MOVX DPTR,A ;送数据送数据 LCALL DELAY ;调用延时程序，改变信号频率调用延时程序，改变信号频率 CPL A ;取反取反AJMP LOOP;跳转循环跳转循环DELAY:MOV R3,#10 ;改变改变x、y、z的值，可调整延时时间的值，可调整延时时间DEL1:MOV R4,#20DEL2:MOV R5,#
7、30DEL3:DJNZ R5,DEL3 NOP DJNZ R4,DEL2 DJNZ R3,DEL1 RET【例【例9-3】用】用DAC0832单缓冲方式产生三角波电压信号单缓冲方式产生三角波电压信号 ORG 0100HSTART:MOV DPTR,#7FFFH;置置0832口地址口地址 CLR A ;置累加器初值置累加器初值00HLOOP1:MOVX DPTR,A ;送数据送数据 LCALL DELAY ;调用延时程序调用延时程序 INC A CJNE A，#OFFH，LOOP1LOOP2:MOVX DPTR,A ;送数据送数据 LCALL DELAY ;调用延时程序调用延时程序 DEC A
8、JNZ LOOP2 AJMP LOOP1;跳转循环跳转循环2、双缓冲工作方式、双缓冲工作方式 多路多路D/A转换输出，如果要求转换输出，如果要求同步同步进行，就应该采进行，就应该采用双缓冲器同步方式用双缓冲器同步方式。完成两路完成两路D/A同步输出的程序如下：同步输出的程序如下：MOVDPTR，#0DFFFH；指向；指向0832（）输入锁存器（）输入锁存器MOV A，#Xdata MOVX DPTR，A ；data1送入送入0832（）输入锁存器（）输入锁存器MOV DPTR，#0BFFFH ；指向；指向DAC0832（）输入锁存器（）输入锁存器MOV A，#YdataMOVX DPTR，A
9、；data2送入送入0832（2）输入锁存器）输入锁存器MOV DPTR，#7FFFH ；同时启动；同时启动0832(1)、0832(2)MOVX DPTR，A ；同时完成；同时完成D/A转换输出转换输出9.2 前向通道中的前向通道中的A/D接口技术接口技术1、逐次逼近逐次逼近式式ADC的转换原理的转换原理9.2.1 9.2.1 转换器的原理及主要技术指标转换器的原理及主要技术指标1、主要性能为：、主要性能为：分辨率为位分辨率为位；精度：精度：ADC0809小于小于1LSB（ADC0808小于小于1/2LSB）；）；单单+5V供电，模拟输入电压范围为供电，模拟输入电压范围为05V；具有锁存控制
10、的具有锁存控制的路输入模拟开关路输入模拟开关；可锁存三态输出，输出与可锁存三态输出，输出与TTL电平兼容；电平兼容；功耗为功耗为15mW；不必进行零点和满度调整；不必进行零点和满度调整；转换速度取决于芯片外接的时钟频率。时钟频率转换速度取决于芯片外接的时钟频率。时钟频率范围：范围：101280KHz。典型值为时钟频率。典型值为时钟频率640KHz，转换时间约为，转换时间约为100S。9.2.2 9.2.2 典型典型A/D转换芯片转换芯片ADC08092、ADC0809的内部结构及引脚功能的内部结构及引脚功能9.2.3 ADC0809和和MCS-51的接口的接口通道地址：通道地址：，；，；选择选
11、择通道并通道并启动启动转换转换，；，；读取读取通道的转换结果通道的转换结果例：对路模拟信号轮流采样一次，并依次把转换结果例：对路模拟信号轮流采样一次，并依次把转换结果存储到片内存储到片内RAM以以30H为起始地址的连续单元中。为起始地址的连续单元中。AD_1:MOV R1,#30H ;置数据区指针初值置数据区指针初值MOV DPTR,#07FF8H;指向通道指向通道0MOV R7,#08H;置通道数置通道数LOOP:MOVXDPTR,A;启动启动A/D转换转换ACALLDELAY;等待转换结束等待转换结束MOVXA,DPTR;读以读以A/D转换结果转换结果MOV R1,A;存储于数据区存储于数
12、据区INCDPTR;指向下一个通道指向下一个通道INCR1;修改数据区指针修改数据区指针DJNZR7,LOOP;8个通道转换完否？个通道转换完否？RET9.2.4 应用设计举例应用设计举例1、定时转换方式的应用、定时转换方式的应用MAIN：MOV R1，#30H ；置数据区首地址；置数据区首地址 MOV DPTR，#7FF8H；指向通道；指向通道 MOV R7，#08H；置通道数；置通道数LOOP：MOVX DPTR，A；启动；启动A/D转换转换HER：JB P3.3，HER ；查询；查询A/D转换结束转换结束 MOVX A，DPTR；读取；读取A/D转换结果转换结果 MOV R1，A；存储数
13、据；存储数据 INC DPTR；指向下一个通道；指向下一个通道 INC R1；修改数据区指针；修改数据区指针 DJNZ R7，LOOP ；个通道转换完否？；个通道转换完否？RET2、查询转换方式的应用、查询转换方式的应用3、中断方式、中断方式 ORG 0000HAJMP AD_4ORG 0013HAJMP INT_1AD_4:MOV R0,#30H;数据区首地址数据区首地址MOV R2,#08H;共共8路模拟信号路模拟信号SETB IT1;设设INT1为边沿触发为边沿触发方式方式SETB EX1;允许允许INT1中断中断SETB EA;CPU开中断开中断MOV DPTR,#07FF8H;ADC
14、0809IN0通道地址通道地址MOVX DPTR,A;启动启动IN0的的A/D转换转换HERE:SJMP HERE;等待中断等待中断INT_1:MOVX A,DPTR;中断服务程序中断服务程序,读读A/D转换结果转换结果MOV R0,A;存入数据区。存入数据区。INCR0;数据区指针加数据区指针加1INC DPTR;通道地址加通道地址加1，指向下一通道，指向下一通道MOVX DPTR,A;启动启动下一通道下一通道A/D转换转换DJNZ R2,NEXT;8路未完，则返回等待下次中断路未完，则返回等待下次中断CLR EX1;8路完成，则关中断路完成，则关中断NEXT:RETI小结掌握芯片同的掌握芯片同的连接技术连接技术软件操作软件操作三种工作方式三种工作方式掌握芯片同的掌握芯片同的连接技术连接技术软件操作软件操作三种转换方式三种转换方式