da和ad轉(zhuǎn)換器接口-資料下載頁
2024-10-12 16:03本頁面
【導讀】輸入數(shù)字量的二進制位數(shù)。量程是指輸入模擬電壓的變化范圍。例如某轉(zhuǎn)換器具有10V. 的單極性范圍或-5～+5V的雙極性范圍。滿刻度只是個名義值，實際的A/D，D/A轉(zhuǎn)換器的最大。直線之間的最大偏移差。換器，通常位數(shù)越多，其轉(zhuǎn)換時間越長。應的滿度跳躍并達到穩(wěn)定所需的時間。輸出端及基準電壓端。數(shù)字輸入端有以下幾種類。雙數(shù)據(jù)鎖存器，④可接收串行數(shù)字輸入。模擬量輸出有兩種方式：電壓輸出及電流輸。電流輸出的芯片相當于電流源，其內(nèi)阻。較大，選用這種芯片時，負載電阻不可太大。據(jù)到鎖存器A，后輸出高2位數(shù)據(jù)到鎖存器B。假設兩個鎖存器原來的數(shù)據(jù)為。0001111000，現(xiàn)在要求轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)為0100001011，新數(shù)據(jù)分兩次輸出，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由1個8. 當ILE端為高電平，CS與WR1同時為低電平時，使得LE1. 入變化，WR2上升沿將輸入寄存器的信息鎖存在該寄存器中?？梢詷?gòu)成三種不同的工作方式。3)雙緩沖方式——兩個寄存器均處于受控狀態(tài)。為此可把這兩個信號固定接地，或如電路中把。此外還應把CS接高位地址線
【正文】 合，將 +Er接到積分器的輸入端 )，使積分器進行反向積分。當積分器的輸出回到 0時，比較器的輸出發(fā)生跳變。設在 t3時刻積分器回 0，此時有： 式中 T2=t3t2為比較周期。 rcttrc ERCTVdtERCV232)(10 ????? ?在 T2周期內(nèi)對一個周期為 τ的時鐘脈沖進行計數(shù)，得： ?NT ?2irVETTN?????12由于 T Er、 τ都是恒定值，從而計數(shù)值 N就正比于被測模擬電壓值，實現(xiàn)了 A/D轉(zhuǎn)換。 雙積分 A/D轉(zhuǎn)換器芯片 ICL7135 ICL7135是一種常用的 4位半 BCD碼雙積分型單 片集成 ADC芯片 , 其分辯率相當于 14位二進制 數(shù)，它的轉(zhuǎn)換精度高 , 轉(zhuǎn)換誤差為 177。 1LSB，并 且能在單極性參考電壓下對雙極性輸入模擬電 壓進行 A/D轉(zhuǎn)換，模擬輸入電壓范圍為 0～ 177。 。 芯片采用了自動校零技術(shù) , 可保證 零點在常溫下的長期穩(wěn)定性，模擬輸入可以是 差動信號 , 輸入阻抗極高。 ICL7135的輸出時序圖 B B B B1： BCD碼數(shù)據(jù)輸出， B8為最高位， B1為最低位。 D D D D D1： BCD碼數(shù)據(jù)的位驅(qū)動信號輸出端，分別 選通萬、千、百、 十、個位。 ICL7135與單片機 8031的接口電路 ICL7135轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出是動態(tài)的 ， 因此必須通過并行接口才能與單片機連接 。 圖中 74LS157為 4位2選 1 的數(shù)據(jù)多路開關 ， 74LS157的端輸入為低電平時 ， 1A、 2A、 3A輸入信息在 1Y、 2Y、 3Y輸出； 端為高電平時 ， 1B、 2B、 3B輸入信息在1Y、 2Y、 3Y輸出 。 因此 ， 當 7135的高位選通信號 D5輸出為高電平時 ， 萬位數(shù)據(jù) B1和極性 、 過量程 、 欠量程標志輸入到 8051單片機的 ～， 當 D5為低電平時 ， 7135的 B B BB1輸出低位轉(zhuǎn)換結(jié)果的 BCD碼 ， 此時 BCD碼數(shù)據(jù)線 B B B B1輸入到 8051單片機的～ 。 ICL7135的時鐘頻率為 125kHz，每秒進行 3次 A/D轉(zhuǎn)換。 ICL7135的數(shù)據(jù)輸出選通脈沖線接到 8051外部中斷 INT0端，當 ICL7135完成一次 A/D轉(zhuǎn)換以后，產(chǎn)生 5個數(shù)據(jù)選通脈沖，分別將各位的 BCD碼結(jié)果和標志 D1～ D5打入 8051的 P0口。由于 ICL7135的A/D轉(zhuǎn)換是自動進行的 , 完成一次 A/D轉(zhuǎn)換后 , 選通脈沖的產(chǎn)生和 8051中斷的開放是不同步的。為了保證讀出數(shù)據(jù)的完整性 , 單片機 8051只對最高位 (萬位 )的中斷請求作出響應，低位數(shù)據(jù)的輸入則采用查詢的方法， A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果送入單片機 8051片內(nèi) RAM的20H, 21H和 22H單元。 三積分式 ADC的工作原理 為了提高雙分積式 ADC的分辨率，出現(xiàn)了多積分式 ADC。下面簡單介紹三重積分式 ADC的工作原理。它的特點是比較期由兩段斜坡組成，當積分器輸出電壓接近 0點時，突然換接數(shù)值較小的基準電壓，從而降低了積分器輸出電壓的斜率，延長積分器回 0的時間，使比較周期延長以獲得更多的計數(shù)值，從而提高了分辨率。而積分器在輸出電壓較高時，接入數(shù)值較大的基準電壓，積分速度快，因而轉(zhuǎn)換速度也快。 系統(tǒng)中有兩個比較器，比較器 1的比較電平為 0電平， 比較器 2的比較電平為 V′，同時有兩個基準電壓 Er和 Er/2m。工作過程如下： ? 采樣期： Sx接通， Spb、 Sps斷開，積分器對被測電壓 Vi積分，積分周期恒定為 T1； ? 比較期 I： Spb接通， Sx、 Sps斷開，積分器對極性與 Vi相反的基準電壓 Er進行積分，由于 Er數(shù)值較大，故積分速度較快，積分周期為 T21； ? 比較期 Ⅱ ：當積分器輸出達到比較器 2的比較電平V′時，通過控制電路使開關 Sps接通， Spb、 Sx斷開，積分器對 Er/2m積分。由于基準電壓減小，因而積分速度按比例降低。當積分器輸出電壓達到零伏時，比較器 1動作，通過控制電路使所有開關斷開，積分器停止積分，一次 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。 因為比較期 Ⅱ 的基準電壓減小了 2m倍，因此如果在兩 個比較期內(nèi)計數(shù)脈沖頻率保持不變，則在比較期 Ⅰ 內(nèi) 的計數(shù)值應乘以 2m后才能與比較期 Ⅱ 內(nèi)的計數(shù)值相 加。為此可采用如圖所示的計數(shù)器結(jié)構(gòu)。 在比較期 Ⅰ 內(nèi)，與門 1打開，計數(shù)器從 2m位開始計數(shù)：在比較期 Ⅱ 內(nèi)，與門 2開，計數(shù)器從 20位開始計數(shù)。若在比較期 Ⅰ 內(nèi)計得 N1個鐘脈沖，比較期 Ⅱ 內(nèi)計得 N2個時鐘脈沖，則在整個比較期內(nèi)計數(shù)器的計數(shù)值為 N=2m N1+N2 串行 ADC與 8051單片機的接口 串行接口的 ADC芯片 TLC549與 8051單片機的接口簡單，功耗低。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準轉(zhuǎn)換范圍。 TLC549引腳排列如下 ： T L C 5 4 912348765R E F +A I NR E F G N D C SS D OS C L KV C C TLC549具有片內(nèi)系統(tǒng)時鐘，該時鐘與 SCLK是獨立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。其工作時序如下，當 CS為高時，數(shù)據(jù)輸出端 (SDO)處于高阻狀態(tài)，此時SCLK不起作用。這種 CS控制作用允許在同時使用多片TLC549時共用 SCLK，以減少多路 A/D并用時的 I/O控制端口。通常情況下 CS應為低。 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8無 關 無 關S C L Kts u訪 問 周 期B采 樣 周 期Btc o n v訪 問 周 期C采 樣 周 期CC Sts utw HS D OA 7 A 6 A 5 A 4 A 3 A 2 A 1 A 0te nM S B L S B前 一 轉(zhuǎn) 換 數(shù) 據(jù) AA 7te nM S B轉(zhuǎn) 換 數(shù) 據(jù) BL S BM S BM S BB 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 7TLC549與 8051單片機的接口電路 TLC549完成一次 A/D轉(zhuǎn)換完成需要 17μs。在轉(zhuǎn)換過程中，單片機給 CS一個高電平， SDO將返回高阻狀態(tài)，進入下一次 A/D轉(zhuǎn)換之前，需要至少延時 17μs，否則 TLC549的轉(zhuǎn)換過程將被破壞。
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