【文章內(nèi)容簡介】 ；指向 Y向輸入寄存器地址 MOV A， R1 ； Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)送 A MOVX R0， A ； Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)送輸入寄存器 INC R0 ；指向兩個 DAC寄存 器地址 MOVX R0， A ； X、 Y轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)同步輸出 RET 雙緩沖方式應(yīng)用舉例 程序清單 二、 A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù) 實現(xiàn)模擬量變換為數(shù)字量的器件稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）簡稱 A/D轉(zhuǎn)換器。 A/D轉(zhuǎn)換器在單片機控制系統(tǒng)中主要用于數(shù)據(jù)采集，向單片機提供被控對象的各種實時參數(shù) A/D轉(zhuǎn)換器概述 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇 A/D轉(zhuǎn)換器接口芯片 ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器概述 1） A/D轉(zhuǎn)換器分類 2） A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 3） A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 1） A/D轉(zhuǎn)換器分類 逐次逼近式 雙積分式 壓頻變換式 A/D轉(zhuǎn)換器 其中逐次逼近式和雙積分式最為常見 2） A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作原理 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理 壓頻（ V/F）變換式 A/D轉(zhuǎn)換器原理 控制邏輯與時序 D/A轉(zhuǎn)換器 SAR Vin 比較器 輸出鎖存器 START CLK EOC D0 D7 +Vref Vref OE Vst 逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器原理 + 轉(zhuǎn)換過程： 模擬量 Vin送到比較器后，啟動 A/D轉(zhuǎn)換，先設(shè) N位寄存器 SAR的最高位為 1，其余位全為 0，進行 D/A轉(zhuǎn)換，得到的模擬量 Vst與輸入 Vin比較： 若 Vst≤Vin ，最高位 1保留，再設(shè)次高位為 1，繼續(xù) ?? 若 Vst＞ Vin，最高位清零，再設(shè)次高位為 1，繼續(xù) ?? 如此反復(fù)，經(jīng)過 N次比較后，最后一位 D0得到確定，此時， N位寄存器的內(nèi)容就是轉(zhuǎn)換好的數(shù)字量，而 EOC輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，在輸出允許 OE（高電平）有效時，數(shù)字量經(jīng)輸出緩沖器讀出 轉(zhuǎn)換速度較快（比較次數(shù)等于 A/D的位數(shù)）通常在幾?S至幾百 ?S數(shù)量級。精度較高， 被轉(zhuǎn)換的模擬量若頻率很高（變化較快）則要加 S/H電路。 注意： 被轉(zhuǎn)換的模擬量一般要通過信號調(diào)理電路，進行信號放大、濾波。 逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器特點 采樣 /保持器 在對模擬信號進行模數(shù)變換時，從啟動變換到變換結(jié)束的數(shù)字量輸出，需要一定的時間，即 A／ D轉(zhuǎn)換器的孔徑時間 當(dāng)輸入信號頻率提高時，由于孔徑時間的存在，可能會造成較大的轉(zhuǎn)換誤差；要防止這種誤差的產(chǎn)生，必須在A／ D轉(zhuǎn)換開始時將信號電平保持住，而在 A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束后又能跟蹤輸入信號的變化，即對輸入信號處于采樣狀態(tài) 能完成這種功能的器件叫采樣 /保持器，從上面分析也可知，采樣 /保持器在保持階段相當(dāng)于一個“模擬信號存儲器” 當(dāng) CH=，輸出電壓的下降率達到 103 mv/s 以下 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)與工作原理 比較器 積分器 + + －標(biāo)準(zhǔn)電壓 時鐘 控制邏輯 計數(shù)器 ＋ Vin T T? 時間固定 斜率固定 Vin t 輸出 先對輸入電壓進行積分 (充電 ), 時間 T固定。然后對標(biāo)準(zhǔn)電壓進行反向積分 (放電 )，同時計數(shù)，放電到 0，停止計數(shù)，放電時間 T?正比于輸入電壓 在轉(zhuǎn)換開始信號控制下，開關(guān)接通模擬輸入端，輸入的模擬電壓 VIN 在固定時間 T內(nèi)對積分器上的電容 C充電（正向積分），時間一到，控制邏輯將開關(guān)切換到與 VIN極性相反的基準(zhǔn)電源上，此時電容 C開始放電（反向積分），同時計數(shù)器開始計數(shù)。當(dāng)比較器判定電容 C放電完畢時就輸出信號，由控制邏輯停止計數(shù)器的計數(shù)，并發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 特點：反向積分的斜率是固定的， VIN越大，積分器的輸出電壓就越大，反向積分時間就越長 計數(shù)器在反向積分時間內(nèi)的計數(shù)值就是輸入電壓 VIN在時間 T 內(nèi)的平均值對應(yīng)的數(shù)字量。 這種 A/D要經(jīng)歷正、反兩次積分，故轉(zhuǎn)換速度較慢。常用的雙積分 A/D轉(zhuǎn)換集成電路有 MC1443 ICL7135等。 雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換器特點 轉(zhuǎn)換精度高，抗干擾性能好，價格便宜；但轉(zhuǎn)換速度較慢，通常在幾十 mS至幾百 mS數(shù)量級，因此這種轉(zhuǎn)換器主要用于速度要求不高的場合 性價比高，與逐次比較型相比， 同樣價格條件下轉(zhuǎn)換精度較高，常用于數(shù)字多用表等 壓頻（ V/F）變換式 A/D轉(zhuǎn)換器原理 同時啟動計數(shù)器與定時器，計數(shù)器將 V/F輸出的頻率信號作為計數(shù)脈沖，定時器用基準(zhǔn)頻率作為定時脈沖，當(dāng)定時結(jié)束時，定時器輸出信號使計數(shù)器停止計數(shù)，這樣計數(shù)器的計數(shù)值與頻率之間的關(guān)系為 : 式中： D是計數(shù)值， T是計數(shù)時間，只要知道計數(shù)值 D及計數(shù)時間 T就能算出頻率 f，并根據(jù)頻率計算出模擬電壓。 TDf ? 壓頻變換式（ V/F） A/D轉(zhuǎn)換器的特點 電路簡單，對外圍器件要求不高，適應(yīng)環(huán)境能力強，轉(zhuǎn)換速度可與雙積分式 A/D 相比，且價格低 3） A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) ⑴ 分辨率與量化誤差 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率是指轉(zhuǎn)換器所能感受到的模擬輸入量的最小變化值。通常定義為滿刻度電壓值與 2N之比值 量化誤差是由于 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率有限所引起的誤差，其大小通常規(guī)定為 177。 1/2LSB ⑵ 精度 A/D的轉(zhuǎn)換精度是反映實際 A/D轉(zhuǎn)換器在量化值上與一個理想 A/D轉(zhuǎn)換器的差值，可表示成絕對誤差和相對誤差 絕對誤差的大小由實際模擬量輸入值與理論值之差來度量 相對誤差是指絕對誤差與滿刻度值之比，用百分?jǐn)?shù)（％）來表示 ⑶ 轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換速率 A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需的時間叫轉(zhuǎn)換時間。而轉(zhuǎn)換速率是轉(zhuǎn)換時間的倒數(shù) A/D轉(zhuǎn)換器按轉(zhuǎn)換速度可分為三類：低速、中速和高速。 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇 1）位數(shù) 2）轉(zhuǎn)換時間 3）接口時注意的問題 模擬量輸入信號的連接 對 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入極性的不同可通過改變外接線路來改變量程。 微機系統(tǒng)的多通道輸入可采用兩種方法： a. 采用單路模擬輸入的 A/D芯片，在模擬量輸入端加接多路開關(guān)； b. 采用帶有多路開關(guān)的 A/D轉(zhuǎn)換器。 輸出數(shù)字量引腳的連接 a. 有無鎖存器的區(qū)別； ， A/D轉(zhuǎn)換器與單片機數(shù)據(jù)總線的連接方法不同。 A/D轉(zhuǎn)換器的啟動方式 電平觸發(fā)和脈沖觸發(fā) 判斷 A/D