AD0809中文资料和单片机电路及程序

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1、ADC0809 芯片芯片1. ADC 0808/0809 ADC 0808 和 ADC 0809 除精度略有差别外(前者精度为 8 位、后者精度为 7 位)，其余 各方面完全相同。它们都是 CMOS 器件，不仅包括一个 8 位的逐次逼近型的 ADC 部分， 而且还提供一个 8 通道的模拟多路开关和通道寻址逻辑，因而有理由把它作为简单的“数 据采集系统” 。利用它可直接输入 8 个单端的模拟信号分时进行 A/D 转换，在多点巡回检 测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。 1) 主要技术指标和特性 （1）分辨率： 8 位。（2）总的不可调误差： ADC0808 为21LSB,ADC 0809 为1

2、LSB。 （3）转换时间： 取决于芯片时钟频率，如 CLK=500kHz 时，TCONV=128s。 （4）单一电源： +5V。 （5）模拟输入电压范围： 单极性 05V；双极性5V,10V(需外加一定电路)。 （6）具有可控三态输出缓存器。 （7）启动转换控制为脉冲式(正脉冲)，上升沿使所有内部寄存器清零，下降沿使 A/D 转换开始。 （8）使用时不需进行零点和满刻度调节。 2) 内部结构和外部引脚 ADC0808/0809 的内部结构和外部引脚分别如图 11.19 和图 11.20 所示。内部各部分的 作用和工作原理在内部结构图中已一目了然，在此就不再赘述，下面仅对各引脚定义分述 如下：

3、图 11.19 ADC0808/0809 内部结构框图（1）IN0IN78 路模拟输入，通过 3 根地址译码线 ADDA、ADDB、ADDC来选通 一路。 （2）D7D0A/D 转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器 数据线连接。8 位排列顺序是 D7为最高位，D0为最低位。 （3）ADDA、ADDB、ADDC模拟通道选择地址信号，ADDA为低位，ADDC为高 位。地址信号与选中通道对应关系如表 11.3 所示。 （4）VR(+)、VR(-)正、负参考电压输入端，用于提供片内 DAC 电阻网络的基准 电压。在单极性输入时，VR(+)=5V，VR(-)=0V；双极性输入时，VR(

4、+)、VR(-)分别接正、负极性的参考电压。图 11.20 ADC0808/0809 外部引脚图表表 11.3 地址信号与选中通道的关系地址信号与选中通道的关系地 址ADDCADDBADDA选中通道000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7（5）ALE地址锁存允许信号，高电平有效。当此信号有效时，A、B、C 三位地 址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。在使用时，该信号常和 START 信号连在一 起，以便同时锁存通道地址和启动 A/D 转换。 （6）STARTA/D 转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿使逐次 逼近寄存器清零，下

5、降沿开始 A/D 转换。如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来 的转换进程被中止，重新从头开始转换。 （7）EOC转换结束信号，高电平有效。该信号在 A/D 转换过程中为低电平，其 余时间为高电平。该信号可作为被 CPU 查询的状态信号，也可作为对 CPU 的中断请求信 号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC 也可作为启动信号反馈接到 START 端，但在刚加电时需由外电路第一次启动。 （8）OE输出允许信号，高电平有效。当微处理器送出该信号时，ADC0808/0809 的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。在中断工作方式下，该信号往往 是 CPU 发出的中断请求

6、响应信号。 3) 工作时序与使用说明 ADC 0808/0809 的工作时序如图 11.21 所示。当通道选择地址有效时，ALE 信号一出 现，地址便马上被锁存，这时转换启动信号紧随 ALE 之后(或与 ALE 同时)出现。START的上升沿将逐次逼近寄存器 SAR 复位，在该上升沿之后的 2s 加 8 个时钟周期内(不定)， EOC 信号将变低电平，以指示转换操作正在进行中，直到转换完成后 EOC 再变高电平。 微处理器收到变为高电平的 EOC 信号后，便立即送出 OE 信号，打开三态门，读取转换结 果。图 11.21 ADC 0808/0809 工作时序模拟输入通道的选择可以相对于转换开始

7、操作独立地进行(当然，不能在转换过程中进 行)，然而通常是把通道选择和启动转换结合起来完成(因为 ADC0808/0809 的时间特性允 许这样做)。这样可以用一条写指令既选择模拟通道又启动转换。在与微机接口时，输入通 道的选择可有两种方法，一种是通过地址总线选择，一种是通过数据总线选择。 如用 EOC 信号去产生中断请求，要特别注意 EOC 的变低相对于启动信号有 2s+8 个时钟 周期的延迟，要设法使它不致产生虚假的中断请求。为此，最好利用 EOC 上升沿产生中断 请求，而不是靠高电平产生中断请求。 2. AD574A AD574A 是美国 AD 公司的产品，是目前国际市场上较先进的、价格

8、低廉、应用较广 的混合集成 12 位逐次逼近式 ADC 芯片。它分 6 个等级，即 AD574AJ、AK、AL、AS、AT、AU，前三种使用温度范围为 0+70，后三种为- 55+125。它们除线性度及其他某些特性因等级不同而异外，主要性能指标和工作特点 是相同的。 1) 主要技术指标和特性（1）非线性误差： 1LSB 或21LSB(因等级不同而异)。 （2）电压输入范围： 单极性 0+10V，0+20V，双极性5V,10V。 （3）转换时间： 35s。 （4）供电电源： +5V，15V。 （5）启动转换方式： 由多个信号联合控制，属脉冲式。 （6）输出方式： 具有多路方式的可控三态输出缓存器

9、。 （7）无需外加时钟。 （8）片内有基准电压源。可外加 VR，也可通过将 VO(R)与 Vi(R)相连而自己提供 VR。内部提供的 VR 为(10.000.1)V(max)，可供外部使用，其最大输出电流为 1.5mA； （9）可进行 12 位或 8 位转换。12 位输出可一次完成，也可两次完成(先高 8 位，后 低 4 位)。2) 内部结构与引脚功能 AD574A 的内部结构与外部引脚如图 11.22 所示。从图可见，它由两片大规模集成电 路混合而成： 一片为以 D/A 转换器 AD565 和 10V 基准源为主的模拟片，一片为集成了逐 次逼近寄存器 SAR 和转换控制电路、时钟电路、三态输

10、出缓冲器电路和高分辨率比较器的 数字片，其中 12 位三态输出缓冲器分成独立的 A、B、C 三段，每段 4 位，目的是便于与 各种字长微处理器的数据总线直接相连。AD574A 为 28 引脚双列直插式封装，各引脚信号 的功能定义分述如下： 图 11.22 AD574A 的结构框图与引脚（1）12/8输出数据方式选择。当接高电平时，输出数据是 12 位字长；当接低电 平时，是将转换输出的数变成两个 8 位字输出。 （2）A0转换数据长度选择。当 A0为低电平时，进行 12 位转换；A0为高电平时， 则为 8 位长度的转换。（3）CS片选信号。（4）R/C读或转换选择。当为高电平时，可将转换后数据

11、读出；当为低电平时， 启动转换。 （5）CE芯片允许信号，用来控制转换与读操作。只有当它为高电平时，并且CS=0 时，R/信号的控制才起作用。CE 和CS、R/C、12/8、A0信号配合进行转换和读 操作的控制真值表如表 11.4 所示。 （6）VCC正电源，电压范围为 0+16.5V。 （7）Vo(R)+10V 参考电压输出端，具有 1.5mA 的带负载能力。表表 11.4 AD574A 的转换和读操作控制真值表的转换和读操作控制真值表CE CSCR/12 /8A0操作内容0111000001无操作无操作启动一次 12 位转换启动一次 8 位转换111000111+5VDGNDDGND01并

12、行读出 12 位读出高 8 位(A 段和 B 段)读出 C 段低 4 位，并自动后跟 4 个0（8）AGND模拟地。 （9）GND数字地。 （10）Vi(R)参考电压输入端。 （11）VEE负电源，可选加-11.4V-16.5V 之间的电压。 （12）BIP OFF双极性偏移端，用于极性控制。单极性输入时接模拟地(AGND)， 双极性输入时接 Vo(R)端。 （13）Vi(10)单极性 010V 范围输入端，双极性5V 范围输入端。 （14）Vi(20)单极性 020V 范围输入端，双极性10V 范围输入端。 （15）STS转换状态输出端，只在转换进行过程中呈现高电平，转换一结束立即 返回到低

13、电平。可用查询方式检测此端电平变化，来判断转换是否结束，也可利用它的负 跳变沿来触发一个触发器产生 IRQ 信号，在中断服务程序中读取转换后的有效数据。 从转换被启动并使 STS 变高电平一直到转换周期完成这一段时间内，AD574A 对再来 的启动信号不予理睬，转换进行期间也不能从输出数据缓冲器读取数据。 3) 工作时序 AD574A 的工作时序如图 11.23 所示。对其启动转换和转换结束后读数据两个过程分 别说明如下： 图 11.23 AD574A 的工作时序（1）启动转换在CS=0 和 CE=1 时，才能启动转换。由于是CS=0 和 CE=1 相与后，才能启动 A/D 转换，因此实际上这

14、两者中哪一个信号后出现，就认为是该信号启动了转换。无论用哪一 个启动转换，都应使 R/C 信号超前其 200ns 时间变低电平。从图 11.23 可看出，是由 CE 启 动转换的，当 R/为低电平时，启动后才是转换，否则将成为读数据操作。在转换期间 STS为高电平，转换完成时变低电平。 （2）读转换数据在CS=0 和 CE=1 且CR/为高电平时，才能读数据，由 12/8决定是 12 位并行读出，还是两次读出。如图 11.23 所示，CS或 CE 信号均可用作允许输出信号，看哪一个后出现，图中为 CE 信号后出现。规定 A0 要超前于读信号至少 150ns，CR/信号超前于 CE 信号最 小可

15、到零。 从表 11.4 和图 11.23 可看出，AD574A 还能以一种单独控制(stand-alone)方式工作： CE 和 12/8固定接高电平，CS和 A0固定接地，只用CR/来控制转换和读数，CR/=0时启动 12 位转换，CR/=1 时并行读出 12 位数。具体实现办法可有两种： 正脉冲控制和负脉冲控制。当使用 350ns 以上的CR/正脉冲控制时，有脉冲期间开启三态缓冲器读数，脉冲后沿(下降沿)启动转换。当使用 400ns 以上的CR/负脉冲控制时，则前沿启动转换， 脉冲结束后读数。 4) 使用方法 AD574A 有单极性和双极性两种模拟输入方式。 （1）单极性输入的接线和校准

16、单极性输入的接线如图 11.24(a)所示。AD574A 在单极性方式下，有两种额定的模拟输 入范围： 0+10V 的输入接在 Vi(10)和 AGND 间，0+20V 输入接在 Vi(20)和 AGND 间。 R1用于偏移调整(如不需进行调整可把 BIP OFF 直接接 AGND，省去外加的调整电路)，R2 用于满量程调整(如不需调整，R2可用一个 501%的金属膜固定电阻代替)。为使量化误差为21LSB,AD574A 的额定偏移规定为21LSB。因此在作偏移调整时，使输入电压为21LSB(满量程电压为+10V 时是 1.22mV)，调 R1，使数字输出为 000000000000 到000000000001 的跳变。在做满量程调整时，是通过施加一个低于满量程值 121LSB 的模拟 信号进行的，这时调 R2以得到从 111111111110 到 111111111111 的跳变点