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1、1,AT89S52单片机原理与应用接口-1,电子工程学院 胡永忠,2,一、单片计算机概述,1、 什么叫单片计算机(单片机)? 顾名思义,做在一个芯片上的计算机, 就叫做单片计算机。 2、 计算机的基本要素(冯.诺伊曼结构): CPU(运算器、控制器) 数据与程序存储器(RAM/ROM) 输入和输出接口(Input/Output),3,部分单片计算机实物图片,4,AT89S52单片机简介,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,单片机系统常用接口芯片介绍,A/D、D/A 键盘与显示 通信接口,15,单片机与数模及模数转换器的接口,D/A转换器,16,具有模拟量输入和模拟量输出的MCS5
2、1应用系统结构,17,D/A 转换器是用来把 CPU 输出的数字量转换成模拟量(电压或电流)的一类功能器件。 基本要求:输出电压和输入数字量成正比。,一、D/A转换器概述,18,实现方法:,权电阻D/A转换器,位切换开关,权电阻,VR: 基准电压,19,T型网络 D/A 转换器框图,求和放大器,20,D/A转换器常见性能参数:,1、分辩率 与数字量的位数及模拟量的幅度值有关。 2、偏移误差 数字量为 0 时的模拟量 0 飘输出。 3、线性度 实际变换特性与理想直线间的最大误差,通 常小于 LSB。,21,D/A转换器常见性能参数:,4、精度 实际模拟输出与理想模拟输出间的误差。 5、转换速度
3、单位时间(秒)内D/A转换次数,与D/A芯片有关。 6、温度灵敏度 输出模拟量的温度飘移,与 D/A 芯片有关。,22,单片机与数模及模数转换器的接口,选择D/A芯片需关注的内容: 工作电源: 转换位数 参考电压 接口方式:串行,并行 输出形式,23,TLV5619 (12-BIT,D/A),Single Supply 2.7-V to 5.5-V Operation 12-Bit Parallel Interface Compatible With TMS320 DSP Internal Power On Reset Settling Time 1 ms Typ Low Power Cons
4、umption: 8 mW for 5-V Supply, 4.3 mW for 3-V Supply Reference Input Buffers Voltage Output,24,Applications,Battery Powered Test Instruments Digital Offset and Gain Adjustment Battery Operated/Remote Industrial Controls Machine and Motion Control Devices Cordless and Wireless Telephones Speech Synthe
5、sis Communication Modulators Arbitrary Waveform Generation,25,TLV5619的引脚排列,26,TLV5619的功能结构,27,TLV5619的引脚功能描述,28,TLV5619的时序图,29,TLV5619与单片机的接口,30,TLV5619与单片机的接口,31,单片机与数模及模数转换器的接口,A/D转换器,32,A/D转换器的工作原理,逐次比较型A/D转换器 转换速度较快,精度相对较低。 双积分型A/D转换器 转换速度较低,但精度较高。,33,逐次比较型 ADC 转换原理 用一系列基准电压同输入比较,以逐位确定转换后的数据的各位的
6、状态(1或0)。,对半搜索 二分搜索 (从最高位置1)),34,双积分型 ADC 转换器原理,双积分AD转换器是基于间接测量原理,将被测电压值Vx转换成时间常数,由测量时间常数得到未知电压值的。,35,下图表示出了两种不同输入电压(VxV)的积分情况: 显然V值小,在T0定时积分期间积分器输出终值也就小,而 下降斜率相同,故反相积分时间T也就小。,36,A/D转换器的主要指标,分辨率 转换速率 输入电压范围,37,单片机与数模及模数转换器的接口,选择A/D芯片需关注的内容: 工作电源 转换位数 参考电压 接口方式 输入信号范围 采样保持器 工作时钟,38,TLC0820 (8-BIT,A/D)
7、,Advanced LinCMOS Silicon-GateTechnology 8-Bit Resolution Differential Reference Inputs Parallel Microprocessor Interface Conversion and Access Time (Over Temperature Range) Read Mode . 2.5 ms Max No External Clock or Oscillator Components Required On-Chip Track and Hold Single 5-V Supply,39,TLC0820
8、引脚图,40,TLC0820功能结构图,41,TLC0820引脚功能,42,TLC0820引脚功能,43,TLC0820读模式时序,44,TLC0820写-读模式时序,45,TLC0820应用接口,46,Other 。 TLC1549,47,TLC1549 (10-BIT,A/D),10-Bit-Resolution A/D Converter Inherent Sample and Hold Total Unadjusted Error . . . 1 LSB Max On-Chip System Clock Terminal Compatible With TLC549 and TLV1549 CMOS Technology WITH SERIAL CONTROL,48,TLC1549引脚图,49,TLC1549功能结构图,50,TLC1549引脚功能定义,51,TLC1549工作时序,52,TLC1549应用接口,53,E N D,54,