第二章模拟量输入 / 输出通道的接口技术

第二章模拟量输入/输出通道的接口技术 • 2.1 多路开关及采样-保持器 • 2.2 模拟量输出通道的接口技术 • 2.3 模拟量输入通道接口技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 A/D 转换器与微型机接口技术: ·与系统的接法 · A/D转换器的启动方式 ·模拟量输入通道的接法 ·参考电源如何提供 ·状态的检测及锁存 ·时钟信号的引入等微机控制技术

A/D 转换器与微型机接口技术 1．模拟量输入信号的连接 (1)0～5V 的标准电压信号 ·A/D 转换器的输入除单极性外，也可以接成双极性。 ·用户可通过改变外接线路来改变量程( AD574 ) 。 ·有的A/D 转换器可以直接接入传感器的信号，如 AD670。 (2) 单通道输入、多通道输入方式。两种设计方法: ·采用单通道 A/D 芯片: ( 需在模拟量输入端加接多路开关、采样/保持器) ·采用带有多路开关的 A/D 转换器， ( 如 ADC0808 和 AD7581、ADC0816 )

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 2．数字量输出引脚的连接 (1) A/D 转换器内部未含输出锁存器需通过锁存器或 I/O 接口与微型机相连。常用芯片 Intel 8155、8255、8243 74LS273、74LS373、8212 等。 (2) A/D 转换器内部含有数据输出锁存器可直接与微型机相连。也可以通过 I/O 接口连接, 以便增加控制功能。微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 3．A/D 转换器的启动方式 (1) 任何A/D转换器都只在接到启动信号后，才开始进行转换 (2)芯片不同，要求的启动方式也不同。 (3)两种启动方式 ① 脉冲启动可用 /WR 信号或译码器的输出 Y i 通过逻辑电路实现。如: ADC0809、ADC80、AD574A ② 电平启动 ·启动电平加上后，A/D 转换即刻开始. ·在转换过程中，必须保持这一电平，否则停止转换。 ·通过锁存器，D触发器、或并行 I/O 接口等来实现。如: AD570、ADC0801、和 AD670等。微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 图2-15 启动控制逻辑电路图微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 4．转换结束信号的处理方法 A/D 转换过程完成后发出转换结束信号。微型机检查判断 A/D 转换结束的方法有以下三种：（1）中断方式 ·硬件接线: 将转换结束标志信号接到微型机的中断申请引脚。 ·软件编程: 微型机查询到中断申请并响应后, 在中断服务程序中读取数据。 ·特点:中断方式使 A/D 转换器与微型机的并行工作。常用于实时性要求比较强或多参数的数据采集系统。微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 （2）查询方式 ·硬件接法: 把转换结束信号送到 CPU 数据总线或 I/O 接口的某一位上。 ·软件编程: 微型机向 A/D 转换器发出启动信号。查询 A/D 转换结束信号: 未结束,继续查询。结束，读出结果数据。 ·特点: 程序设计比较简单，实时性也较强。应用最多。微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 （3）软件延时方法 ·作法:微型机启动 A/D 转换后，根据完成转换所需要的时间，调用一段软件延时程序延时程序, 待延时时间到位,即可读出结果数据。 ·特点: 可靠性比较高，不必增加硬件连线。但占用 CPU 的机时较多。多用在 CPU 处理任务较少的系统中。微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 5．参考电平的连接 A/D 转换是在 D/A 转换的基础上实现的。 (1) 参考电平是供给其内部 D/A 转换器的标准电源，它直接关系到 A/D 转换的精度。因而对该电源的要求比较高， (2) 要求由稳压电源供电。 (3) 不同的 A/D 转换器，参考电源的提供方法也不一样。通常 8 位A/D转换器采用外电源供给，如：AD7574、ADC0809 等。更高位数 A/D转换器，则常在内部设有精密参考电源: 如 AD574A、ADC80 等。微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 (4)参考电平的接法 ·单极性输入 VREF(+) VREF(-) +5V 地 ·双极性输入 VREF(+) VREF(-) +5V/+10V -5V/-10V 微机控制技术

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 6．时钟的连接 P39、P40 A/D 转换过程都是在时钟作用下完成的, 时钟频率是决定芯片转换速度的基准。时钟的提供方法：（1）内部提供，经常外接 RC 电路来提供。（2）一种是由外部时钟提供，提供方法 ·可以用单独的振荡器。 ·用 CPU 时钟经分频后，送至 A/D 转换器的相应时钟端子。 ·内部时钟，或外部时钟均可。

2.3.2 8位A/D转换器接口技术 7．接地问题 ·意义: 接地问题的处理关系到系统对于干扰的抵抗能力 ·作法: 模拟地和数字地也要分别连接。再把这两种”地”用一根导线连接起来。微机控制技术

2. 3．3 8位A/D转换器程序设计 ①程序设计必须和硬件接口电路结合起来进行。 ·中断方式 ·查询方式 ·延时方式 ②A/D 转换器的程序设计主要分三步： ·启动 A/D 转换； ·查询或等待 A/D 转换结束； ·读出转换结果。微机控制技术

2. 3．3 8位A/D转换器程序设计 1. 中断方式 (1) 硬件设计 ·把 A/D 转换器的结束标志线与单片机或微型机中断请求引脚相连。 ·若 A/D 转换器的结束标志线电平有与中断请求引脚要求有别, 需加一级反向器后再连接。采用中断方式的 A/D 转换接口电路，如图2.20所示。微机控制技术

2. 3．3 8位A/D转换器程序设计 图2—20 ADC0809与8031的中断接口方式微机控制技术

2. 3．3 8位A/D转换器程序设计 (2)软件编程完成中断方式的 A/D 转换的程序有两部分: ① 主程序 ·设置触发方式（本例是边沿触发） ·安排中断矢量 ·开中断等 ·启动 A/D ② 中断服务程序。 ·读取转换结果 TCON. 0, 即 IT0 0003H EA、EX0 微机控制技术

2. 3．3 8 位 A/D 转换器程序设计 主程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP ATOD ；转至中断服务程序 ORG 0200H ；主程序 MAIN： SETB IT0 ；选择边沿触发方式 SETB EX0 ；允许外部中断0 SETB EA ；开放总中断 MOV DPTR，#AREAD ；建立A/D转换器地址指针 MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换 HERE： AJMP HERE ；模拟主程序 FF80H 1111111110000000 微机控制技术

2. 3．3 8位A/D转换器程序设计 中断服务程序： ORG 0220H ATOD： PUSH PSW ；保护现场 PUSH ACC PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR，#AREAD MOVX A， @DPTR ；读 A/D 转换结果 MOV DATA，A POP DPH ；恢复现场 POP DPL POP ACC POP PSW RETI ；返回主程序 AREAD EQU OFF80H DATA EQU 50H 微机控制技术

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