第七章 单片机的典型外围--ADC电路

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1、第七章单片机的典型外围接口技术7.3.1D/A转换器及其接口电路的一般特点7.3.2D/A转换器的接口电路7.4.1ADC电路7.3.2A/D转换器的接口电路概述单片机和被控实体间的接口示意图性能指标l分辨率（Resolution）是指转换器对输出的数字量与输入的模拟量或者输入的数字量与输出的模拟量的分辨能力，通常用二进制位数来表示。如获1/2nl转换时间指转换器完成一次模拟量与数字量转换所花的时间。这个时间影响系统的速度L量化误差指实际输出与理论值之间的误差D/A转换的一般工作原理:常用电阻分压/分流来实现D/A转换

2、。D/A转换器将数字信息转换成与数值成正比的电压/电流。有权电阻解码网络与T型解码网络两种构建方法,又以T型解码网络最为常用。权电阻解码网络简单。但随着D/A转换的位数增加，权电阻值跨度增大，在集成电路中难于实现。T型解码网络电阻数量大一倍。但电阻值归一化程度高,容易集成，精度高。应用最为普遍。权电阻解码网络+IIoutR0R1R2R3R4R5R6R7若：R0=RR1=R/2R2=R/4R3=R/8…………R7=R/128从而:I0=Vref/RI1=2Vref/RI2=4Vref/RI3=8Vref/R…………I7

3、=128Vref/R开关控制电路开关控制电路的作用：将“0”值对应的开关打到地，将“1”值对应的开关接通Vref加法器电路简单,权电阻值跨度大，在集成电路中难于实现D7D6D5D4D3D2D1D0Vref+Iout2R2R2R2R2R2R2R2R每个2R支路的电流均为上一支路的1/2：I7=(Vref/2R)I6=(Vref/2R)/2I5=(Vref/2R)/4…………I0=(Vref/2R)/128开关控制电路开关控制电路:“0”值将开关打到地；“1”值将开关接通Vref加法器电路T型解码网络2RRRRRRRR深

4、度负反馈条件下,运放的“虚短特性”:Vd0,(因开环增益极大,输入端之间压差极小)Ii0,(因输入阻抗极大,输入电流极小)从而:由节点向下看去阻值均为2R由节点向下向右看去阻值均为RVref“1”“0”I7I6I5I4I3I2I0I1电阻数量增大一倍,但阻值归一，集成容易，精度高D7D07.3.1D/A转换器及其接口电路的一般特点将数字信号模拟信号运算放大器组成的电流电压转换器将电流转化成电压输出数据线接法与内部是否有锁存器而不同内部无锁存器的D/A转换器目的：数据保持，使D/A转换输出稳定12位数模转换芯片AD7

5、5427.3.2D/A转换器的接口电路1通过P1、P3等I/O口的接口12位数/模转换器____AD7542AD7542是双缓冲并行送数的12位CMOS乘法式数/模转换器，其功能框图示于图7--18。它由三个4位数据寄存器、一个12位DAC寄存器、地址译码逻辑和12位DAC所组成。12位数模转换芯片AD7542图7---18AD7542的功能框图12位数模转换芯片AD7542A0、A1提供各寄存器的地址。CLR为清零端，当其低电平有效时，使所有的寄存器都复位为0。CS为片选端，输入，低电平有效。WR为写信号，输入，低

6、电平有效。各信号的功能见表7__2。AD7542数/模转换器信号的功能AD7542控制输入AD7542操作A1A0CSWRCLR××××0寄存器复位为0××1×1无操作不选该器件0001由数据线D3~D0加载L段数据寄存器0101由数据线D3~D0加载M段1001由数据线D3~D0加载M段数据寄存器1101由LMH数据寄存器加载DAC数据寄存器注：表中1为高电平，0为低电平，×为任意电平，表示由低电平转向高电平。12位数模转换芯片AD7542(2)AD7542与80C51的接口AD7542与80C51的接口电路非常简

7、单，见图7--19。用P1口的P1.3~P1.0与数据线D3~D0相连，P1.5、P1.4与A1、A0相连，P1.6用做片选CS，P3.0用做WR信号。图7—19AD7542与80C51的接口电路第七章单片机的典型外围接口技术编程举例：数据存放在片内RAM的20H~21H单元中寄存器地址存放在R2中子程序ADDRS将R2中的寄存器地址形成有效的地址向器件加载子程序DATA用于将数据加载到指定的寄存器。ORG100HDACLOAD：CLRP1.6MOVR2，#0MOVR0，#21HLCALLADDRSMOVA，@R0LC

8、ALLDATAINCR2LCALLADDRSMOVA，@R0SWAPALCALLDATAINCR2ORG200HADDRS：CLRP1.5CLRP1.4MOVA，R2SWAPAORLP1，ARETDATA：ANLA，#0FHORLP1，ACLRP3.0SETBP3.0RETLCALLADDRSDECR0MOVA，@R0LCALLD