《第九章 系统扩展之ADDAppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第九章 系统扩展之ADDAppt课件（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 内容提要 9 1D A转换 9 2A D转换 CPU处理的数据是数字量信号实际控制系统中计算机除了处理数字信号量以外 还需要处理渐变的模拟量信息 如对温度 压力 位移等工程信号量检测得到的模拟电压量等 另外还需要输出模拟信号量进行实时控制 如直流电机调速所需要的不同幅值直流电压量输出等 因此 计算机系统需要模拟量到数字量以及数字量到模拟量的转化处理 实现模拟信号到数字信号转化的专用芯片叫A D转换器 而完成数字量到模拟量转化的专用芯片称为D A转换器 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 图9 1单片机和被控实体间的接口示意图 第9章
2、MCS 51扩展之A D D A转换接口 9 1D A转换 9 1 1D A转换器分类与性能指标 按转换方式分为并行和串行两大类 按生产工艺分为双极型和MOS型等 转换数字量的长度有8位 10位 12位等 而转换速度有低速 高速不同芯片 输出形式有电压型和电流型等 描述D A转换器性能的技术指标主要有 1 分辨率分辨率反映输出模拟电压的最小变化量 即一位输入数据变化使输出模拟量变化的值的大小 一般用数字量的位数来表示 同样满量程电压输出 D A位数越多其分辨率越高 2 建立时间建立时间指输入数字量从零变为最大值 而模拟输出达到终值误差 1 2LSB时所用时间 反应了转换速度 3 转换精度转换精
3、度具体分为绝对精度和相对精度两种衡量指标 主要指的是理论输出值和实际输出值间的偏差 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 9 1 2D A转换的重要指标 分辨率的定义 最小输出电压与最大输出电压所对应的数字量之比 如10位D A转换器 分辨率 1 210 1 1 1023 0 001反映了D A转换的灵敏度 9 1 3D A转换器DAC0830 0832 8位分辨率 具有两个输入数据寄存器 8位 可单缓冲 双缓冲或直接输入 实现多通道D A同步转换输出 须外接参考电压源 为电流输出型D A转换器 1 DAC0832内部结构P242图9 3有20个引脚 第9章MCS 51扩展之A D
4、D A转换接口 D A 有20个引脚 DI0 DI7 数据输入线ILE 数据允许锁存 CS 输入寄存器选择 WR1 输入寄存器的写选通 WR2 DAC寄存器的写选通 XREF 数据传送信号Vref 基准电源输入Rfb 反信号输入 内有反馈电阻 Iout1 Iout2 电流输出Vcc AGND DGND 电源 地 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 D A 2 与8031单片机接口及操作软件 1 单缓冲方式P243图9 4 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 D A 完成一次D A转换的程序 MOVDPTR 7FFFH DAC0832口地址MOVA DATA 欲转换的数字
5、量MOVX DPTR A D A转换 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 D A 2 双缓冲器同步方式电路 图9 12图中 译码器输出口1选中DAC0832 1 译码器输出口2选中DAC0832 2 输入锁存器译码器输出口3控制两芯片 XREF同步转换 3 应用例 利用单片机及DAC0832产生阶梯波 DAC0832采用单缓冲方式 定时1ms 增幅10 10ms一循环 解 START MOVA 00HMOVDPTR 7FFFH 转换器地址MOVR1 0AH 10个台阶 10ms 图 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 D A LOOP MOVX DPTR A 送欲转换数
6、字量CALLDL1 延时1msDJNZR1 NEXT 10个台阶未完继续增幅SJMPSTARTNEXT ADDA 10JMPLOOPDL1 MOV20H 249DLL NOPNOPDJNZ20H DLLRET如此 还可产生锯齿波 三角波等 9 2A D转换 9 2 1常用A D转换器的转换原理 1 逐次逼近式 2 双积分式 首先将模拟电压转换成积分时间 然后用数字脉冲计时方法转换成计数脉冲数 最后将此代表模拟输入电压大小的脉冲数转换成二进制或BCD码输出 因此 双积分型A D转换器转换时间较长 一般要大于40 50ms 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 分辨率的定义 输出数字量变
7、化一个相邻数码所需要输入模拟电压的变化量 用公式表示为 满刻度电压 2n n为位数 9 2 2ADC0808 08098路8位A D转换器 采用逐次逼近式A D转换原理 时钟 10 1280KHz 模拟输入有8个通道 任一通道模拟都可以转换为一个8位数字量输出 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 1 ADC0809内部结构及引脚 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 引脚 有28条 IN0 IN7 8路模拟量输入通道的输入口 2 1 2 8 8位数字量输出口 START 启动输入口启动转换ALE 通道地址锁存EOC 转换结束输出信号OE 输出允许CLK 时
8、钟端ADDA ADDB ADDC 8路模拟开关的3位地址选择端REF REF 参电压输入端Vcc GND 电源 地 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 2 ADC0809与8031单片机接口设计 有查询方式 中断方式 等待延时方式 片内无时钟 由单片机的ALE fosc 6 经二分频后接入 若fosc 6MHz 则接入时钟为500KHz 满足 10 1280KHz的要求 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D P2 7 片选 地址码输入通道CBA7FF8H0 000IN0 7FFFH0 111IN7 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 例
9、对通道IN0采样一次 转换 并将转换结果存到数据存储区 解 MAIN MOVR1 data 存数地址MOVDPTR 7FF8H P2 7 0 指向IN0MOVX DPTR A 不论A中为何内容都启动转换MOVR6 0AH 软件延时DLAY NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR6 DLAYMOVXA DPTR 读转换结果MOV R1 A 存储数据 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D A D转换接口的设计 1 硬件连线 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 图中 ALE START WR P2 7 OE RD P2 7 通道地址 P27P26 P20P07
10、 P0 3P0 2P0 1P0 0A15A14 A8A7 A3A2A1A07FFBH0 000 7FFFH0 111 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 2 软件设计方法 1 延时等待方式分别8路模拟信号轮流采样一次 并依次把结果转存到数据存储区的采样转换程序如下 设数据区首地址30H 采样采用循环程序 R7作计数器 ORG0000HAJMPMAINORG0100HMAIN MOVR1 30HMOVDPTR 7FF8HMOVR7 08H 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D LOOP MOVX DPTR AMOVR6 0FHDLAY NOPNOPNOPNO
11、PDJNZR6 DLAYMOVXA DPTRMOV R1 AINCDPTRINCR1DJNZR7 LOOPRET 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 2 中断方式合上K1 启动转换后 经tEOC时间 EOC输出负脉冲波形 表示某通道转换已结束 单片机可以取走数据 让八个通道轮流转换一遍 ORG0000HAJMPMAIN2ORG0013HAJMPINTR1ORG0300HMAIN2 MOVR1 30HSETBIT1 下降沿触发 INT1中断SETBEX1 允许 INT1中断SETBEA 开中断MOVR7 08H 待转换的通道个数 即循环次数MOVDPTR 7FF8H 指向通道
12、0MOV DPTR A 启动首次转换 WAIT CJNER7 00H 等待中断CLREX1 8个通道转换完成 结束SJMP ORG0500HINTR1 MOVXA DPTR 读取转换结果MOV R1 A 存数INCDPTR 通道号加1INCR1DECR7MOVX DPTR A 启动下一次转换RETIEND 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 3 查询方式启动转换后 经tOEC时间后 转换结束 EOC输出负脉冲 所以 启动转换后 延时tEOC时间 检查EOC电平 若为0说明仍在转换中 若为高电平说明转换结束 书中只针对IN0通道模似量转换一次而编程 ADC0801 0804转
13、换芯片与ADC0809芯片的区别是 ADC0801 0804是单通道模拟信号 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D P00DB0REF P01DB1REF P02DB2 P07DB7P27 CSVIN WR WRVIN RD RD INT1INTR 8031ADC0801 上图中 模拟通道地址是 7FFFH 编程同ADC0809 只是仅有一个通道 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 A D 小结 DAC0832的作用是什么 分辨率是多少位 ADC0809的作用是什么 有几个模拟通道 布置作业 用DAC0832产生锯齿波 周期 ms 试画出8051与DAC0832接线图 并写出程序 第9章MCS 51扩展之A D D A转换接口 感谢亲观看此幻灯片 此课件部分内容来源于网络 如有侵权请及时联系我们删除 谢谢配合
