单片机应用接口技术课件.ppt

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1、单片微型计算机与接口技术(第3版)第10章单片机应用接口技术在前一章并行接口的扩展中，解决了数字量或开关量的检测和控制，然而很多应用系统中，测控的对象是模拟量，计算机只能处理数字量，因此必须进行数字量和模拟量之间的转换，这就需要使用A/D或D/A接口。A/D和D/A接口又有串行接口和并行接口之分。本章主要介绍并行D/A和A/D转换接口。1.分辨率：指数字量对应于模拟量的分辨能力，通常用数字量的位数表示，如8位、10位、12位等，对n位的转换器，分辨率为。例如8位的转换器分辨率1LSB为1/2，用百分数表示为0.39%。12n8模拟电压V与对应数字量X，可按下式计算：满量程模拟电压值

2、－1vx2n＝D/A和A/D的技术指标包括以下几方面：2.转换精度：可用绝对精度和相对精度表示，绝对精度是理论值与实际值之间的偏差，而相对精度是偏差相对于满量程的百分比。3.转换时间：完成一次数字量和模拟量之间转换所需要的时间。4.量化误差：有限数字对模拟值进行离散取值(量化)而引起的误差，理论值为±1/2LSB。5.量程：转换模拟电压的范围。DAC0832是八位的D/A转换器，内部结构见下图。10.1.并行D/A接口技术片内有两个数据缓冲器：输入寄存器和DAC寄存器，两控制端LE1和LE2分别受ILE、CS、WR1和WR2、XFER的控制。DI0～DI7为数据输入线，转换

3、结果从IOUT1和IOUT2以模拟电流形式输出当输入数字为全“1”时，IOUT1最大，为全“0”时，其IOUT1值最小，IOUT1和IOUT2之和为常数，当希望输出模拟电压时需外接运算放大器进行I/V转换。右图中DAC0832接成单缓冲形式和单片机接口，运算放大器组成的模拟电压输出电路，完成电流到电压的转换。例10-1:要求在图10.3输出端产生频率为500Hz的幅值为3V的方波信号。DAC0832的满量程电压为5V.分析:500Hz信号的周期为2ms,要求0832输出1ms高电平，1ms低电平，0V电平对应数字量0，3V对应数字量为X,可按下式计算：5V2553vx=解得X=15

4、4=9AHMOVDPTR，#7FFFH；指向0832地址NEXT:MOVA，#0MOVX＠DPTR，A；输出0VACALLD1MS；延时1msMOVA，#9AHMOVX＠DPTR，A；输出3VACALLD1MS；延时1msSJMPNEXT汇编语言程序如下：tP0P2.7IOUT1IOUT2VREFREF+-XFERCSWR1WR2VCCILED0-D7V0WRAGNDDGND+5V-5V89C51DAC0832＋－MOVDPTR，#7FFFHDA1：MOVR0，#00HDA2：MOVA，R0MOVX@DPTR，AINCR0ACALLTIMERAJMPDA2TIMER为延时子程序例1

5、0-2:单片机执行以下汇编程序可在输出端得到锯齿波电压信号,图中0832地址为7FFFH。。ADC0809的引脚见图，其信号意义如下：CLK时钟信号，典型值为500～640KHZVREF+、VREF-基准电压输入，通常VREF+接＋5V、VREF-接地ALE地址锁存允许，其上升缘锁存ADDC～ADDA的地址信号10.2A/D接口技术ALEADDAADDBADDCSTARTEOC~D0D7OECLKVREF+VREF-VCCIN0IN7GNDADC0809ADC0809是逐次逼近型八位A/D转换器，片内有八路模拟开关，可对八路模拟电压量实现分时转换。典型转换速度100μs。片内带有

6、三态输出缓冲器，可直接与单片机的数据总线相连接。STARTA/D转换启动信号，上升缘启动A/D转换。EOC转换完成信号，启动转换后，EOC输出低电平，转换完成后输出高电平。该信号可用作向单片机提出中断申请，或者作为查询信号。OE数字量输出允许信号，该引脚输入高电平时，转换后的数字量从D0～D7脚输出。IN0～IN7模拟电压输入，八个引脚可分别接八路模拟信号。ADDA、ADDB、ADDC通道选择信号，其输入电平的组合选择模拟通道IN0～IN7之一：ADDC、ADDB、ADDA模拟通道000IN0001IN1……111IN7…采用延时方式EOC悬空，在启动转换后延时100μs，再读转

7、换结果；采用查询方式时，可将EOC接并行口(P1或P3)的某线，检测EOC变高后，再读入转换结果。采用中断方式可将EOC经非门反相接到单片机的中断请求端，一旦转换完成EOC变为高电平，向8XX51提出中断请求，进入中断服务后读入转换结果。如图10.9是一个中断方式的接口电路。转换结束信号EOC根据不同的方式和单片机的连结方式不同：图10.12ADC0809和8XX51的连结ALE~2731~D0D7Q0Q1Q2373G1INT1P08XX51RDWRCLKQALEDQ