【文章內(nèi)容簡介】 。轉(zhuǎn)換過程如下：開始時，寄存器各位清零，轉(zhuǎn)換時，先將最高位置 1，把數(shù)據(jù)送入 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果與輸入的模擬量比較，如果轉(zhuǎn)換的模擬量比輸入的模擬量小，則 1 保留，如果轉(zhuǎn)換的模擬量比輸入的模擬量大，則 1 不保留，然后從第二位依次重復(fù)上述過程直至最低位，最后寄存器中的內(nèi)容就是輸入模擬量對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)字量。其原理框圖如圖 所示：順序脈沖發(fā)生器主次逼近寄存器A D C輸入數(shù)字量 輸入電壓電壓比較器圖 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器原理圖 ADC0808主要特性ADC0808 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，帶有使能控制端，與微機(jī)直接接口，片內(nèi)帶有鎖存功能的 8 路模擬多路開關(guān)，可以對 8 路 05V 輸入模擬電壓信號分時單片機(jī)數(shù)字電壓表西南科技大學(xué)城市學(xué)院第 4 頁進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由于 ADC0808 設(shè)計時考慮到若干種模/數(shù)變換技術(shù)的長處，所以該芯片非常適應(yīng)于過程控制，微控制器輸入通道的接口電路，智能儀器和機(jī)床控制等領(lǐng)域 [5]。ADC0808 主要特性:8 路 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率 8 位；具有鎖存控制的 8 路模擬開關(guān)；易與各種微控制器接口；可鎖存三態(tài)輸出，輸出與 TTL 兼容；轉(zhuǎn)換時間：128μs；轉(zhuǎn)換精度：%；單個+5V 電源供電；模擬輸入電壓范圍 0 +5V，無需外部零點(diǎn)和滿度調(diào)整；低功耗，約15mW。 ADC0808的外部引腳特征 ADC0808 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，其引腳圖如圖 所示。圖 ADC0808 引腳圖下面說明各個引腳功能:IN0IN7（8 條）：8 路模擬量輸入線，用于輸入和控制被轉(zhuǎn)換的模擬電壓。地址輸入控制（4 條）：ALE:地址鎖存允許輸入線，高電平有效，當(dāng) ALE 為高電平時，為地址輸入線，用于選擇 IN0IN7 上那一條模擬電壓送給比較器進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。ADDA,ADDB,ADDC:3 位地址輸入線，用于選擇 8 路模擬輸入中的一路，其對應(yīng)關(guān)系如表 所示：單片機(jī)數(shù)字電壓表西南科技大學(xué)城市學(xué)院第 5 頁 表 ADC0808 通道選擇表START：START 為“啟動脈沖”輸入法，該線上正脈沖由 CPU 送來，寬度應(yīng)大于100ns，上升沿清零 SAR,下降沿啟動 ADC 工作。EOC: EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出線，該線上高電平表示 A/D 轉(zhuǎn)換已結(jié)束，數(shù)字量已鎖入三態(tài)輸出鎖存器。D1D8：數(shù)字量輸出端，D1 為高位。OE：OE 為輸出允許端，高電平能使 D1D8 引腳上輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。REF+、REF:參考電壓輸入量，給電阻階梯網(wǎng)絡(luò)供給標(biāo)準(zhǔn)電壓。Vcc、GND: Vcc 為主電源輸入端，GND 為接地端，一般 REF+與 Vcc 連接在一起，REF與 GND 連接在一起。 CLK:時鐘輸入端。 ADC0808的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作流程ADC0808 由 8 路模擬通道選擇開關(guān)，地址鎖存與譯碼器，比較器，8 位開關(guān)樹型A/D 轉(zhuǎn)換器，逐次逼近型寄存器，定時和控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。地址碼 C B A 對應(yīng)的輸入通道0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 11 0 1 0 1 0 1 0 1 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 單片機(jī)數(shù)字電壓表西南科技大學(xué)城市學(xué)院第 6 頁圖 ADC0808 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)其中：（1）8 路模擬通道選擇開關(guān)實(shí)現(xiàn)從 8 路輸入模擬量中選擇一路送給后面的比較器進(jìn)行比較。（2）地址鎖存與譯碼器用于當(dāng) ALE 信號有效時，鎖存從 ADDA、ADDB、ADDC 3 根地址線上送來的 3 位地址，譯碼后產(chǎn)生通道選擇信號，從 8 路模擬通道中選擇當(dāng)前模擬通道。（3）比較器，8 位開關(guān)樹型 A/D 轉(zhuǎn)換器，逐次逼近型寄存器，定時和控制電路組成 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，當(dāng) START 信號有效時，就開始對當(dāng)前通道的模擬信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后，把轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量送到 8 位三態(tài)鎖存器，同時通過引腳送出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。（4）三態(tài)輸出鎖存器保存當(dāng)前模擬通道轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量，當(dāng) OE 信號有效時，把轉(zhuǎn)換的結(jié)果送出。ADC0808 的工作流程為：（1）輸入 3 位地址，并使 ALE=1,將地址存入地址鎖存器中，經(jīng)地址譯碼器從 8 路模擬通道中選通 1 路模擬量送給比較器。（2）送 START 一高脈沖，START 的上升沿使逐次寄存器復(fù)位，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，并使 EOC 信號為低電平。（3）當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時，轉(zhuǎn)換的結(jié)果送入到輸出三態(tài)鎖存器中，并使 EOC 信號回到高電平，通知 CPU 已轉(zhuǎn)換結(jié)束。單片機(jī)數(shù)字電壓表西南科技大學(xué)城市學(xué)院第 7 頁（4）當(dāng) CPU 執(zhí)行一讀數(shù)據(jù)指令時，使 OE 為高電平，則從輸出端 D0D7 讀出數(shù)據(jù)。 單片機(jī)系統(tǒng) AT89C51性能AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含有 4KB的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和 128 字節(jié)的隨機(jī)存儲器。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，它為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51 功能性能:與 MCS51 成品指令系統(tǒng)完全兼容；4KB 可編程閃速存儲器；壽命：1000 次寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時間：10 年；全靜態(tài)工作：024MHz；三級程序存儲器鎖定；128*8B 內(nèi)部 RAM；32 個可編程 I/O 口線；2 個 16 位定時/計數(shù)器；5 個中斷源；可編程串行 UART 通道；片內(nèi)震蕩器和掉電模式。 AT89C51各引腳功能AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4KB 的 Flash 閃速存儲器，128B 內(nèi)部 RAM，32 個 I/O口線，兩個 16 位定時/計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時鐘電路，同時，AT89C51 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其他所有工作直到下一個硬件復(fù)位。AT89C51 采用 PDIP 封裝形式，引腳配置如圖 所示。單片機(jī)數(shù)字電壓表西南科技大學(xué)城市學(xué)院第 8 頁圖 AT89C51 的引腳圖AT89C51 芯片的各引腳功能為：P0 口：這組引腳共有 8 條， 為最低位。這 8 個引腳有兩種不同的功能，分別適用于不同的情況，第一種情況是 89C51 不帶外存儲器，P0 口可以為通用 I/O 口使用， 用于傳送 CPU 的輸入/輸出數(shù)據(jù)，這時輸出數(shù)據(jù)可以得到鎖存，不需要外接專用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖，增加了數(shù)據(jù)輸入的可靠性；第二種情況是 89C51帶片外存儲器， 在 CPU 訪問片外存儲器時先傳送片外存儲器的低 8 位地址，然后傳送 CPU 對片外存儲器的讀/寫數(shù)據(jù)。P0 口為開漏輸出，在作為通用 I/O 使用時，需要在外部用電阻上拉。P1 口：這 8 個引腳和 P0 口的 8 個引腳類似， 為最高位， 為最低位，當(dāng)P1 口作為通用 I/O 口使用時， 的功能和 P0 口的第一功能相同，也用于傳送用戶的輸入和輸出數(shù)據(jù)。P2 口：這組引腳的第一功能與