第9章

D/A和A/D轉(zhuǎn)換器接口9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口9.2A/D轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口作業(yè)單片機(jī)的總線單片機(jī)具有專用的總線指令MOVX（雙周期），一條指令可使地址、數(shù)據(jù)、控制總線聯(lián)動。在第1個周期，ALE下降沿鎖定P0中的地址信息A7~A0，第2個周期，#WR或#RD的輸出或讀取P0中的數(shù)據(jù)D7~D0。1、寫總線指令或語句為：MOVX@DPTR,A XBYTE[0x7fff]=0x55; P0、P2、#WR會協(xié)調(diào)作用2、讀總線指令或語句為： MOVXA,@DPTR y=XBYTE[0x7fff];P0、P2、#RD會協(xié)調(diào)作用3、地址用法

直連

局部譯碼

全譯碼

9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口

---概述D/A轉(zhuǎn)換器是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的器件。Vo--輸出電壓；VREF—基準(zhǔn)電壓或參考電壓

9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口

T型權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)-組成D/A轉(zhuǎn)換器采用T型電阻網(wǎng)絡(luò)的D/A轉(zhuǎn)換器

I=I3+I2+I1+I0-Vref-1/2Vref-1/4Vref-1/8Vref9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口I=d3*I3+d2*I2+d1*I1+d0*I0Vo=-I*Rf=-(d3*I3+d2*I2+d1*I1+d0*I0)*RfVo--輸出電壓；VREF—基準(zhǔn)電壓或參考電壓

guzhaolin@126.com9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口--轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)分辨率=1/(2n-1)1LSB對應(yīng)總量的比例，或者說為n位轉(zhuǎn)換時間（速率）：由數(shù)字量得到模擬電壓的時間，如1us9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---DAC0832芯片DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)DAC0832是一個分辨率為8bit的D/A轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳如圖。9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---

DAC0832轉(zhuǎn)換器主要參數(shù)8位D/A轉(zhuǎn)換器，可由以下公式變換：D--數(shù)字量； 8bit:0~0xffV--輸入； 由VREF決定VREF--標(biāo)準(zhǔn)電壓； DAC0832:-10V~+10V9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---

DAC0832轉(zhuǎn)換器工作方式1、直通方式使ILE、#CS、#WR1、#WR2、#XFER選通信號直接連接為有效電平，這樣由數(shù)字量直接到得模擬量。2、單緩沖方式使ILE、#CS、#WR1、#WR2、#XFER選通信號一級直通，另一級受控，受控的一級有效為電平時，可由數(shù)字量到得模擬量。3、雙緩沖方式使ILE、#CS、#WR1、#WR2、#XFER選通信號兩級都受控，通常先選通第一級，再選通第二級，最后到得模擬量。9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---

與DAC0832連線單片機(jī)和DAC0832接口時，通常采用下面兩種方法：總線控制單緩沖方式：MOVX@DPTR,A（XBYTE[0x7fff]=0x0），寫信號WR、片選信號A15由總線自動發(fā)出并行I/O控制單緩沖方式：P0=x；P3_6=0；P2_7=0；寫、片選由指令控制P3.6、P2.7發(fā)出9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---

應(yīng)用實(shí)例1例1：編程由DAC0832輸出0~5V正向鋸齒波。解：0V對應(yīng)數(shù)字量D0v=-0/(-5)*255=05V對應(yīng)數(shù)字量D5v=-5/(-5)*255=255x范圍：0~255例1程序：Unsignedcharx=0;main(){ while(1) {XBYTE[0x7fff]=x; x++; }}9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---

應(yīng)用實(shí)例2例2：編程由DAC0832輸出2~4V正向鋸齒波。解：2V對應(yīng)數(shù)字量D2v=-2/(-5)*255=1024V對應(yīng)數(shù)字量D4v=-4/(-5)*255=204x范圍：102~204程序：#defineD_MIN102#defineD_MAX204unsignedcharx=102;main(){while(1){for(x=D_MIN;x<=D_MAX;x++) XBYTE[0x7fff]=x;}}9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---

應(yīng)用實(shí)例3例3：編程由DAC0832輸出2~4V正向三角波。解：2V對應(yīng)數(shù)字量D2v=-2/(-5)*255=1024V對應(yīng)數(shù)字量D4v=-4/(-5)*255=204x范圍：102~204~102程序：#defineD_MIN102#defineD_MAX204unsignedcharx=102;main(){ while(1) { for(x=D_MIN;x<D_MAX;x++) XBYTE[0x7fff]=x; for(x=D_MAX;x>D_MIN;x--) XBYTE[0x7fff]=x; }}9.1D/A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口---

應(yīng)用實(shí)例4例4：編程使用查表法由DAC0832輸出0~5V正向正弦波。程序：#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineDAC_PORT0X7FFF#defineMAX180//共180個點(diǎn)組成的一個正弦波周期unsignedcharx=0; //X范圍：0~179unsignedchardac_data[180]={…};main(){while(1){ for(x=0;x<180;x++) XBYTE[DAC_PORT]=dac_data[x];}} 9.2A/D轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件。模/數(shù)轉(zhuǎn)換的類型及方法：

計(jì)數(shù)法

逐次逼近法

雙積分法guzhaolin@126.com9.2A/D轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口

1.計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換2.5V1Vref=5V000000000V000000010.02V000000100.04V000000110.06V100000002.5V還有次數(shù)少的方法嗎？9.2A/D轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口

2.逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換Vref=5V0.25V100000002.5V0010000001.25V000100000.625V000010000.3125V00000

1000.156V00000

1100.195V00000

1110.273V00000

1101.25V19.2A/D轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)接口

3.雙積分式A/D轉(zhuǎn)換(a)電路工作原理 (b)雙積分原理

Ui：如0.5VUi：如2.5VN2=N1×Ui/VrefVref：如0.5V9.2A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809與51單片機(jī)接口

模/數(shù)轉(zhuǎn)換涉及的參數(shù)轉(zhuǎn)換率：每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)或1次轉(zhuǎn)換所使用的時間，如100us。分辨率：8位、10位、12位、16位等。

9.2A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809與51單片機(jī)接口---ADC0809芯片ADC0809管腳圖： ADC0809是一個帶8選1開關(guān)的A/D轉(zhuǎn)換器，8路模擬量輸入依次是IN0~IN7，由ADDC、ADDB、ADDA三個地址控制由哪個模擬口輸入。CLK-最大640kHz，對應(yīng)轉(zhuǎn)換時間100usSTART-正脈沖啟動轉(zhuǎn)換EOC-轉(zhuǎn)換期間為0，轉(zhuǎn)換結(jié)束為1OE-正脈沖讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果ADC0809結(jié)構(gòu)圖1、ADC0809流程及與單片機(jī)的總線連接（1）地址：CBA分別連接A2、A1、A0用于選擇通道。（2）需要給START加正脈沖啟動轉(zhuǎn)換器；EOC由低變高后，需要給OE加正脈沖讀取數(shù)據(jù)，通常，地址線A15與#WR“或非”驅(qū)動“START”；A15與#RD“或非”驅(qū)動“OE”信號。A15，A2A1A0共同構(gòu)成通道地址。（3）數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)線與D0~D7（P0）相連。（4）clock最大640KHz，可由ALE二分頻得到，參考電壓通常為+5V。2、判斷A/D完成轉(zhuǎn)換的三種編程方式：（1）啟動后延時100us以上讀取數(shù)據(jù)；（2）查詢EOC是否由低變?yōu)楦撸唬?）EOC取反后作為中斷請求信號。9.2單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809接口--與單片機(jī)接口9.2單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809接口---應(yīng)用實(shí)例連線總線法（ADC0809的IN0通道地址：0x7ffc,即A15=0，A2=0，A1=0,A0=0即可）單片機(jī)控制ADC轉(zhuǎn)換編程流程：啟動IN0通道轉(zhuǎn)換， START=A15+WR，且A2A1A0=000轉(zhuǎn)換結(jié)束，EOC由0變?yōu)?讀取數(shù)據(jù)， OE=A15+RD啟動IN0用輸出命令： XBYTE[0x7ff8]=0X0;讀取IN0結(jié)果，用輸入命令： result=XBYTE[0x7ff8];9.2A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809與51單片機(jī)接口---控制流程例1：在Protues中，用ADC0809采集IN0通道上連接的電位器0~5V電壓，并在P0顯示數(shù)值。9.2A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809與51單片機(jī)接口---