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1、课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础教学基本要求教学基本要求:(1 1)、熟悉)、熟悉DAC0832DAC0832的内部结构及工作方式;的内部结构及工作方式;(2 2)、掌握单片机与)、掌握单片机与DAC0832DAC0832的接口原理;的接口原理;(3 3)、熟悉)、熟悉ADC0809ADC0809的内部结构及功能;的内部结构及功能;(4 4)、掌握单片机与)、掌握单片机与ADC0809ADC0809的接口原理;的接口原理;教学重点教学重点:(1 1)、单片机与)、单片机与DAC0832DAC0832的接口原理;的接口原理;(2 2)、单片机与)、单片机与ADC
2、0809ADC0809的接口原理;的接口原理;教学难点教学难点:(1 1)、单片机与)、单片机与DAC0832DAC0832接口的程序设计;接口的程序设计;(2 2)、单片机与)、单片机与ADC0809ADC0809接口的程序设计;接口的程序设计;第第1010章章 单片机单片机A/DA/D及及D/AD/A转换器接口转换器接口课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础10.2 10.2 A/D A/D 转换器接口转换器接口 A/DA/D转换器:实现模拟量转换器:实现模拟量数字量的转换。数字量的转换。A/DA/D转换器的一般分类:转换器的一般分类:(1 1)、计数式)、计数
3、式A/DA/D转换器;转换器;(2 2)、双积分式)、双积分式A/DA/D转换器;转换器;(3 3)、逐次逼近式)、逐次逼近式A/DA/D转换器;转换器;(4 4)、并行式)、并行式A/DA/D转换器。转换器。目前最常用的是双积分式目前最常用的是双积分式A/DA/D转换器和逐次逼近式转换器和逐次逼近式A/DA/D转换器。转换器。课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础10.2.1 810.2.1 8位位A/DA/D转换器芯片与转换器芯片与80C5180C51接口接口 ADC 0809ADC 0809是典型的是典型的8 8位位8 8通道逐次逼近式通道逐次逼近式A/DA/
4、D转换器,转换器,CMOSCMOS工艺,工艺,其转换时间为其转换时间为100S100S左右。左右。1 1、ADC 0809ADC 0809的内部逻辑结构的内部逻辑结构课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 2 2、信号引脚、信号引脚 ADC 0809ADC 0809转换器芯片为转换器芯片为2828引脚,双列直插式(引脚,双列直插式(DIPDIP)封装。封装。课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础(1 1)、)、IN7IN7IN0IN0:模拟量输入通道;模拟量输入通道;ADC0809ADC0809对输入模拟量的要求主要有:信号单极性,电压范
5、围对输入模拟量的要求主要有:信号单极性,电压范围0 05 V5 V,若信号过小还需进行放大。另外,在若信号过小还需进行放大。另外,在A/DA/D转换过程中,模转换过程中,模拟量输入的值不应变化太快,因此,对变化速度快的模拟量,在拟量输入的值不应变化太快,因此,对变化速度快的模拟量,在输入前应增加采样保持电路。输入前应增加采样保持电路。(2 2)、)、A A、B B、C C:地址线;地址线;A A为低位地址,为低位地址,C C为高位地址,用于对模拟通道进行选择;为高位地址,用于对模拟通道进行选择;C B A 选择的通道选择的通道0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 1 1 1
6、 0 1 1 1 IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础(3 3)、)、ALEALE:地址锁存允许信号;地址锁存允许信号;在对应在对应ALEALE上跳沿,上跳沿,A A、B B、C C地址状态送入地址锁存器中;地址状态送入地址锁存器中;(4 4)、)、STARTSTART:转换启动信号;转换启动信号;STARTSTART上跳沿时,所有内部寄存器清上跳沿时,所有内部寄存器清0 0;STARTSTART下跳沿时,开始下跳沿时,开始进行进行A/DA/D转换;在转换;在A/DA/D转换期间,转换期间,STARTSTART应保持
7、低电平;应保持低电平;(5 5)、)、D7D7D0D0:数据输出线;数据输出线;(6 6)、)、OEOE:输出允许信号;输出允许信号;用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0OE=0,输出数据线呈高电阻;输出数据线呈高电阻;OE=1OE=1,输出转换得到的数据;输出转换得到的数据;(7 7)、)、CLKCLK:时钟信号,通常使用频率为时钟信号,通常使用频率为500kHz500kHz的时钟信号;的时钟信号;(8 8)、)、EOCEOC:转换结束状态信号。转换结束状态信号。EOC=0EOC=0,正在进行转换;正在进行转换;EOC=
8、1EOC=1,转换结束。该状态信号既可转换结束。该状态信号既可作为查询的状态标志,又可以作为中断请求信号使用;作为查询的状态标志,又可以作为中断请求信号使用;课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础(9 9)、)、VCCVCC:+5 V+5 V电源;电源;(1010)、)、VrefVref:参考电源。参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。其典型值为基准。其典型值为+5 V+5 V(VrefVref(+)=+5 V(+)=+5 V,VrefVref(-)=0 V(-)=0 V)。课程:单片
9、机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础3 3、MCS-51MCS-51单片机与单片机与ADC 0809ADC 0809接口接口课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 1 1)、)、8 8路模拟通道选择路模拟通道选择 假设没有用到的地址线为假设没有用到的地址线为“1”1”,则,则8 8路通道路通道IN0IN0IN7IN7的地址分的地址分别为别为FEF8HFEF8HFEFFHFEFFH。2 2)、转换数据的传送)、转换数据的传送 数据传送的关键问题是如何确认数据传送的关键问题是如何确认A/DA/D转换完成,因为只有确认数转换完成,因为只有确认数据转换完
10、成后,才能进行传送。据转换完成后,才能进行传送。(1 1)、定时传送方式)、定时传送方式(2 2)、查询方式)、查询方式(3 3)、中断方式)、中断方式课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础4 4、应用举例、应用举例 设计一个设计一个8 8路模拟量输入的巡回检测系统,采样数据依次存放在路模拟量输入的巡回检测系统,采样数据依次存放在片外片外RAM 0A0HRAM 0A0H0A7H0A7H单元中,单元中,ADC 0809ADC 0809的的8 8路通道路通道IN0IN0IN7IN7的地址的地址分别为分别为FEF8HFEF8HFEFFHFEFFH,其数据采样的初始化程序和
11、中断服务程序其数据采样的初始化程序和中断服务程序如下:如下:初始化程序:初始化程序:MOV R0MOV R0,#0A0H#0A0H;MOV R2MOV R2,#08H#08H;SETB IT1SETB IT1;边沿触发方式边沿触发方式 SETB EASETB EA;SETB EX1SETB EX1;MOV DPTRMOV DPTR,#0FEF8H#0FEF8H;LOOPLOOP:MOVX DPTRMOVX DPTR,A;A;LCALL DELY1MS LCALL DELY1MS DJNZ R2 DJNZ R2,LOOPLOOP课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础中
12、断服务程序:中断服务程序:MOVX AMOVX A,DPTRDPTR;读;读A/DA/D转换结果转换结果 MOVX R0MOVX R0,A A ;存数存数 INC INC DPTR DPTR;更新通道更新通道 INC INC R0 R0 ;更新暂存单元更新暂存单元 RETI RETI ;返回返回课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础10.3 10.3 D/AD/A转换器接口转换器接口10.3.1 10.3.1 D/AD/A转换芯片转换芯片 1 1、概述、概述 D/AD/A转换器输入的是数字量,经转换后输出的是模拟量。转换器输入的是数字量,经转换后输出的是模拟量。D/
13、AD/A转换器按输出形式可分为:转换器按输出形式可分为:(1 1)、电压输出形式)、电压输出形式 输入:二进制数或输入:二进制数或BCDBCD码数码数 输出:电压输出:电压(2 2)、电流输出形式)、电流输出形式 输入:二进制数或输入:二进制数或BCDBCD码数码数 输出:电流输出:电流课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 D/AD/A转换器按其内部是否含有锁存器可分为:转换器按其内部是否含有锁存器可分为:(1 1)、内部无)、内部无数据锁存器数据锁存器的的D/AD/A转换器转换器(2 2)、内部有)、内部有数据锁存器数据锁存器的的D/AD/A转换器转换器 2 2
14、、技术指标、技术指标 D/AD/A转换器的技术性能指标:转换器的技术性能指标:绝对精度、相对精度、线性度、输出电压范围、温度系数、输绝对精度、相对精度、线性度、输出电压范围、温度系数、输入数字代码种类(二进制或入数字代码种类(二进制或BCDBCD码)等。码)等。(1 1)、)、分辩率分辩率 分辨率是分辨率是D/AD/A转换器对输入量变化敏感程度的描述,与输入数字转换器对输入量变化敏感程度的描述,与输入数字量的位数有关。量的位数有关。如果数字量的位数为如果数字量的位数为n n,则,则D/AD/A转换器的分辨率为转换器的分辨率为2 2-n-n。这就意味这就意味着数着数/模转换器能对满刻度的模转换器
15、能对满刻度的2 2-n-n输入量作出反应。输入量作出反应。课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 使用时,应根据分辨率的需要来选定转换器的位数。使用时,应根据分辨率的需要来选定转换器的位数。DACDAC常可分常可分为为8 8位、位、1010位、位、1212位三种。位三种。(2 2)、)、建立时间建立时间 建立时间是描述建立时间是描述D/AD/A转换速度快慢的一个参数,指从输入数字量转换速度快慢的一个参数,指从输入数字量变化到输出达到终值误差变化到输出达到终值误差(1/21/2)LSBLSB(最低有效位)时所需的最低有效位)时所需的时间。通常以建立时间来表示转换速度。
16、时间。通常以建立时间来表示转换速度。课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 3 3、典型、典型D/AD/A转换器芯片转换器芯片DAC 0832DAC 0832 DAC0832 DAC0832是一个是一个8 8位位D/AD/A转换器。单电源供电,从转换器。单电源供电,从+5 V+5 V+15 V+15 V均均可正常工作。基准电压的范围为可正常工作。基准电压的范围为10 V10 V;电流建立时间为电流建立时间为1 s1 s;CMOSCMOS工艺,低功耗工艺,低功耗20 20 mWmW。DAC0832DAC0832转换器芯片为转换器芯片为2020引脚,双列直插式(引脚,双
17、列直插式(DIPDIP)封装。封装。课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 1 1)、各引脚信号说明如下:)、各引脚信号说明如下:(1 1)、)、DI7DI7DI0DI0:转换数据输入;转换数据输入;(2 2)、)、/CS/CS:片选信号(输入),低电平有效;片选信号(输入),低电平有效;(3 3)、)、ILEILE:数据锁存允许信号(输入),高电平有效;数据锁存允许信号(输入),高电平有效;(4 4)、)、/WR1/WR1:第第1 1写信号(输入),低电平有效;写信号(输入),低电平有效;(5 5)、)、/XFER/XFER:数据传送控制信号(输入),低电平有效;
18、数据传送控制信号(输入),低电平有效;(6 6)、)、/WR2/WR2:第第2 2写信号(输入),低电平有效;写信号(输入),低电平有效;(7 7)、)、Iout1Iout1:电流输出电流输出1 1;(8 8)、)、Iout2Iout2:电流输出电流输出2 2;(9 9)、)、RfbRfb:反馈电阻端;反馈电阻端;(1010)、)、VrefVref:基准电压,其电压范围是基准电压,其电压范围是-10 V-10 V+10 V+10 V;(1111)、)、DGNDDGND:数字地;数字地;(1212)、)、AGNDAGND:模拟地。模拟地。课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单
19、片机基础 2 2)、)、DAC0832DAC0832内部结构内部结构:课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础10.3.2 DAC083110.3.2 DAC0831单缓冲连接方式单缓冲连接方式 1 1、单缓冲方式连接单缓冲方式连接课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 2 2、单缓冲方式应用举例单缓冲方式应用举例 例:产生锯齿波。例:产生锯齿波。课程:单片机技术课程:单片机技术 教材:单片机基础教材:单片机基础 假定输入寄存器地址为假定输入寄存器地址为7FFFH7FFFH,产生锯齿波的源程序清单如下:产生锯齿波的源程序清单如下:ORG 0200HORG 0200HDASAWDASAW:MOV DPTRMOV DPTR,#7FFFH#7FFFH;输入寄存器地址,假定输入寄存器地址,假定P2.7P2.7接接 MOV AMOV A,#00H#00H ;转换初值转换初值 WW:MOVX DPTRWW:MOVX DPTR,A A ;D/AD/A转换转换 INC A INC A NOP NOP ;延时延时 NOPNOP NOP NOP LJMP WW LJMP WW