第8章单片机典型外围接口技术ppt课件.ppt
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1、第8章 单片机典型外围接口技术,单片机原理、接口及应用,内 容 提 要, A/D、D/A接口技术 A/D接口技术 D/A接口技术,8.1 A/D、D/A接口技术 在前一章并行接口的扩展中,解决了数字量或开关量的检测和控制,然而很多应用系统中, 测控的对象是模拟量,计算机只能处理数字量,因此必须进行数字量和模拟量之间的转换, 这就需要使用A/D或D/A接口。A/D和D/A接口又有串行接口和并行接口之分。本章主要介绍并行D/A和A/D转换接口。,8.1.1 A/D接口技术,8.1.1.1 A/D概述 模数AD转换器是一种用来将连续的模拟信号转换成二进制数的器件。一个完整的A/D变换器通常包括这样的
2、一些输入、输出信号:模拟输入信号和参考电压;数字输出信号;启动转换信号;转换结束信号;数据输出允许信号等。高速A/D一般还应有采样保持电路,以减少孔径误差(在A/D转换的孔径时间内,因输入模拟量的变动所引起输出的不确定性误差)。,A/D转换器的主要技术指标有: 分辨率 输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。通常用位数表示, 对n位的A/D转换器, 分辨率为满刻度电压的1/2n。 转换误差 指一个实际的A/D转换器量化值与一个理想的A/D转换器量化值之间的最大偏差,通常以最低有效位的倍数给出。转换误差和分辨率一起共同描述A/D转换器的转换精度。值得一提的是,转换误差或转换精度的概念
3、在国内外不同的参考文献上含义或形式可能会有所不一样,读者在阅读时应该注意类别区别。 转换时间与转换速率 A/D转换器完成一次转换所需要的时间为A/D的转换时间。转换时间的倒数为转换速率,即1秒种完成转换的次数。,ADC0809是逐次逼近型八位A/D转换器,片内有八路模拟开关,可对八路模拟电压量实现分时转换。典型转换速度100s 。片内带有三态输出缓冲器,可直接与单片机的数据总线相连接 。 ADC0809的引脚见图,其信号意义如下: CLK 时钟信号,典型值为500640KHZ VREF+、VREF- 基准电压输入,通常 VREF+ 接5V、VREF- 接地 ALE 地址锁存允许,其上升缘锁存
4、ADDCADDA的地址信号 ,8.1.1.2 ADC0809的扩展接口,ALE,ADDA,ADDB,ADDC,START,EOC,D0,D7,OE,CLK,VREF+,VREF-,VCC,GND,ADC0809,START A/D转换启动信号,上升缘启动A/D转换。 EOC 转换完成信号,启动转换后,EOC输出低电平,转换完成后输出高电平。该信号可用作向单片机提出中断申请,或者作为查询信号。 OE 数字量输出允许信号,该引脚输入高电平时,转换后的数字量从D0D7脚输出。 IN0IN7 模拟电压输入,八个引脚可分别接八路模拟信号。 ADDA、ADDB、ADDC 通道选择信号,其输入电平的组合选择
5、模拟通道IN0IN7之一 : ADDC、ADDB 、ADDA 模拟通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 1 1 1 IN7,转换结束信号EOC根据不同的方式和单片机的连结方式不同: 采用延时方式 EOC悬空,在启动转换后延时 100 s,再读转换结果; 采用查询方式,可将EOC接并行口(P1或P3)的 某线,检测EOC变高后,再读入转换结果。 采用中断方式,可将EOC经非门反相接到单片机的 中断请求端,一旦转换完成EOC变为高电平,向 8XX51提出中断请求,进入中断服务后读入转换 结果。如图10.12是一个中断方式的接口电路。,图8.3 ADC0809和8XX51的连结,ALE,27
6、3,1,D0,D7,Q0,Q1,Q2,373,G,1,INT1,P0,8XX51,RD,WR,CLK,Q,ALE,D,Q,8,8,P2.7,+5V,1,1,主程序: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H ;INT1中断入口地址 LJMP INT1 ORG 0030H MAIN:MOV R0,#60H ;置数据存储区首址 MOV R2,#08H ;置八路数据采集初值 SETB IT1 ;设置边延触发中断 SETB EA,SETB EX1 ;开放外部中断1 MOV DPTR,#7FF8H ;指向0809通道0 RD: MOVX DPTR,A ;启动A/D转换 HE: MOV
7、A,R2 ;八路巡回检测数送A JNZ HE ;等待中断,八路未完继续 中断服务程序: INT1:MOVX A,DPTR ; 读取A/D转换结果 MOV R0,A ;向指定单元存数 INC DPTR ;输入通道数加1 INC R0 ;存储单元地址加1 MOVX DPTR, A ;启动新通道A/D转换 DEC R2 ;待检通道数减1 RETI ;中断返回,8.1.1.3 AD574的扩展接口 AD574是逐位比较式12位模数转换器,转换时间小于25微秒,可以方便地与8位或16位单片机接口。其内部结构框图和引脚如图8.3所示。 1)芯片引脚 与外围器件接口的引脚 10VIN:0V+10V的单极性或
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