【文章內(nèi)容簡介】 ）主要性能指標。① 分辨率。它是指使A/D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)碼變動一個LSB（二進制數(shù)碼的最低有效位）時輸入模擬信號的最小變化量。在一個n位的A/D轉(zhuǎn)換器中，分辨率等于最大允許的模擬輸入量（滿度值）除以2n?？梢姡珹/D分辨率與輸出數(shù)字的位數(shù)有直接關系。因此，通?？捎棉D(zhuǎn)換器輸出數(shù)字位數(shù)來表示其分辨率。② 轉(zhuǎn)換時間（或轉(zhuǎn)換速率）。A/D轉(zhuǎn)換器從啟動轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束（即完成一次模/數(shù)轉(zhuǎn)換）所需的時間稱為轉(zhuǎn)換時間。這個指標也可表述為轉(zhuǎn)換率，即A/D轉(zhuǎn)換器在每秒鐘內(nèi)所能完成的轉(zhuǎn)換次數(shù)。③ 轉(zhuǎn)換誤差（或精度）。它是指A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的實際值與真實值之間的偏差，用最低有效位數(shù)LSB或滿度值的百分數(shù)來表示。轉(zhuǎn)換誤差包括量化誤差（因量化單位有限所造成的誤差）、偏移誤差（零輸入信號時輸出信號的數(shù)值）、量程誤差（轉(zhuǎn)換器在滿度值時的誤差）、非線性誤差（轉(zhuǎn)換特性偏離直線的程度）等。在選擇A/D轉(zhuǎn)換器時，分辨率和轉(zhuǎn)換時間是首先要考慮的指標，因為這兩個指標直接影響測量、控制的精度和響應速度。選用高分辨率和轉(zhuǎn)換時間短的A/D轉(zhuǎn)換器，可提高儀表的精度和響應速度，在確定分辨率指標時，應留有一定的余量，因為多路開關、放大器、采樣保持器和轉(zhuǎn)換器本身都會引入一定的誤差。（2）類型和品種。A/D轉(zhuǎn)換器大致上可分為比較型和積分型兩種類型，每種類型又分為許多品種。比較型中常采用逐次比較（逼近）式A/D轉(zhuǎn)換器；積分型中使用較多的是雙積分式（即電壓時間轉(zhuǎn)換式）和電壓頻率轉(zhuǎn)換式A/D轉(zhuǎn)換器。這兩類A/D轉(zhuǎn)換器的精度和分辨率均較高。%以下，輸出位數(shù)可達12位以上。比較型的轉(zhuǎn)換速度要比積分型的轉(zhuǎn)換速度快得多，但后者的抗干擾能力則比前者的強，且價格也比較低。從實際應用出發(fā)，應采用合適類型的A/D轉(zhuǎn)換器。例如，某測溫系統(tǒng)的輸入范圍為0～500℃，℃，轉(zhuǎn)換時間在1ms以內(nèi)，可選用分辨率為8位的逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器（如ADC080ADC0809等）；℃（即滿量程的1/1000），則可選用雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器14433。（3）輸入/輸出方式和控制信號。A/D轉(zhuǎn)換器的輸入/輸出方式和控制信號是使用者必須注意的問題。不同的芯片，其輸入端的連接方式也不同，有單端輸入的，也有差動輸入的。差動輸入方式有利于克服共模干擾。輸入信號的極性也有兩種，即單極性和雙極性。有些芯片既可單極性輸入，又可雙極性輸入，這由極性控制端的接法來決定。A/D轉(zhuǎn)換器的輸出方式有兩種：① 數(shù)據(jù)輸出寄存器具備可控的三態(tài)門。此時芯片輸出線允許與CPU的數(shù)據(jù)總線直接相連，并在轉(zhuǎn)換結(jié)束后利用讀信號控制三態(tài)門，將數(shù)據(jù)傳輸至總線上。② 不具備可控的三態(tài)門，或者根本沒有門控電路，數(shù)據(jù)輸出寄存器直接與芯片引腳相連，此時，芯片輸出線必須通過輸入緩沖器（如74LS244）連至CPU的數(shù)據(jù)總線。A/D轉(zhuǎn)換器的啟動轉(zhuǎn)換信號有電位和脈沖兩種形式。使用時應特別注意：對要求用電位啟動的芯片，如果在轉(zhuǎn)換過程中將啟動信號撤去，一般芯片將停止轉(zhuǎn)換而得到錯誤的結(jié)果。A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將發(fā)出結(jié)束信號，以示主機可從轉(zhuǎn)換器讀取數(shù)據(jù)。結(jié)束信號用于向CPU申請中斷后，在中斷服務子程序中讀取數(shù)據(jù)。也可用延時等待和查詢A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的方法來讀取數(shù)據(jù)。下面就逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器做些介紹。2．幾種A/D轉(zhuǎn)換器及接口電路（1）ADC080ADC0809。ADC0808/0809是8位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間為100ms，ADC0808的轉(zhuǎn)換誤差為177。 LSB，ADC0809為177。1LSB。芯片由8路模擬開關、地址鎖存器和譯碼電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及三態(tài)輸出鎖存緩沖器組成。轉(zhuǎn)換器由單+5V電源供電，模擬量輸入電壓范圍為0～5V，無須零點和滿刻度調(diào)整。 。IN0～IN7是模擬量輸入引腳，A、B、C為通道選通信號引腳，用于選擇某一路模擬量進行A/D轉(zhuǎn)換。D0～D7是數(shù)字量輸出引腳。START和ALE分別為啟動轉(zhuǎn)換信號和地址鎖存信號（該轉(zhuǎn)換器由脈沖啟動）引腳。EOC是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號引腳，可用于向主機申請中斷。OEC為讀控制信號引腳。CPU用寫信號啟動轉(zhuǎn)換器，用讀信號取出轉(zhuǎn)換結(jié)果。基準電源（VREF）可與供電電源合用，但在精度要求較高的情況下，要用獨立高精度的基準電源。時鐘（CLK）頻率為500kHz。A/D轉(zhuǎn)換器的時鐘信號（CLK）由8031的ALE輸出脈沖（其頻率為8031時鐘頻率的1/6），經(jīng)二分頻后得到。8031P0口輸出低3位地址信號經(jīng)74LS373送至ADC0809引腳A、B、C。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC經(jīng)反相后連至8031的引腳。 ADC0809引腳圖 ADC0808/0809與8031的接口8031的8路連續(xù)采樣程序如下（略去偽指令ORG等，以下程序同）： MOV DPTR， 7FF8H ；設置外設（A/D）口地址和通道號 MOV R0， 40H ；設置數(shù)據(jù)指針 MOV IE， 84H ；允許外部中斷1中斷 SETB IT1 ；置邊沿觸發(fā)方式 MOVX @DPTR， A ；啟動轉(zhuǎn)換 LOOP： CJNE R0， 48H， LOOP ；判8個通道是否完畢 RET ；返回主程序 AINT： MOVX A， @DPTR ；輸入數(shù)據(jù) MOV @R0， A INC DPTR ；修改指針 INC R0 MOVX @DPTR， A ；啟動轉(zhuǎn)換 RETI ；中斷返回（2）AD574。AD574是12位的A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間為25ms，轉(zhuǎn)換誤差為177。1LSB。供電電源有+5V、177。12V（或177。15V）。片內(nèi)提供基準電壓源，并具有輸出三態(tài)緩沖器。它可與8位或16位字長的微處理器直接相連。輸出數(shù)據(jù)可12位一起讀出，也可分成兩次讀出。輸入模擬信號可以是單極性0～10V或0～20V信號，也可以是雙極性177。5V或177。10V信號。圖中R/是讀/啟動轉(zhuǎn)換信號，A0和12/用于控制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長度（12位或8位）及數(shù)據(jù)輸出格式。，在CE=1且=0（大于300ns的脈沖寬度）時，才能啟動轉(zhuǎn)換或讀出數(shù)據(jù)，因此，啟動A/D或讀數(shù)可用CE或信號來觸發(fā)。在啟動信號有效前，R/必須為低電平，否則將產(chǎn)生讀數(shù)據(jù)的操作。啟動轉(zhuǎn)換后，STS引腳輸出變?yōu)楦唠娖?，表示轉(zhuǎn)換正在進行，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，STS引腳輸出為低電平。 （a）單極性輸入 （b）雙極