【正文】 在轉(zhuǎn)換過程中，單片機(jī)給 CS一個(gè)高電平， SDO將返回高阻狀態(tài)，進(jìn)入下一次 A/D轉(zhuǎn)換之前，需要至少延時(shí) 17μs，否則 TLC549的轉(zhuǎn)換過程將被破壞。通常情況下 CS應(yīng)為低。其工作時(shí)序如下，當(dāng) CS為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸出端 (SDO)處于高阻狀態(tài)，此時(shí)SCLK不起作用。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍。 在比較期 Ⅰ 內(nèi)，與門 1打開，計(jì)數(shù)器從 2m位開始計(jì)數(shù)：在比較期 Ⅱ 內(nèi)，與門 2開，計(jì)數(shù)器從 20位開始計(jì)數(shù)。 因?yàn)楸容^期 Ⅱ 的基準(zhǔn)電壓減小了 2m倍，因此如果在兩 個(gè)比較期內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖頻率保持不變，則在比較期 Ⅰ 內(nèi) 的計(jì)數(shù)值應(yīng)乘以 2m后才能與比較期 Ⅱ 內(nèi)的計(jì)數(shù)值相 加。由于基準(zhǔn)電壓減小，因而積分速度按比例降低。 系統(tǒng)中有兩個(gè)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(shí)有兩個(gè)基準(zhǔn)電壓 Er和 Er/2m。它的特點(diǎn)是比較期由兩段斜坡組成，當(dāng)積分器輸出電壓接近 0點(diǎn)時(shí)，突然換接數(shù)值較小的基準(zhǔn)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(shí)間，使比較周期延長以獲得更多的計(jì)數(shù)值，從而提高了分辨率。 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。由于 ICL7135的A/D轉(zhuǎn)換是自動(dòng)進(jìn)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。 ICL7135的時(shí)鐘頻率為 125kHz，每秒進(jìn)行 3次 A/D轉(zhuǎn)換。 圖中 74LS157為 4位2選 1 的數(shù)據(jù)多路開關(guān) ， 74LS157的端輸入為低電平時(shí) ， 1A、 2A、 3A輸入信息在 1Y、 2Y、 3Y輸出； 端為高電平時(shí) ， 1B、 2B、 3B輸入信息在1Y、 2Y、 3Y輸出 。 D D D D D1： BCD碼數(shù)據(jù)的位驅(qū)動(dòng)信號輸出端，分別 選通萬、千、百、 十、個(gè)位。 芯片采用了自動(dòng)校零技術(shù) , 可保證 零點(diǎn)在常溫下的長期穩(wěn)定性，模擬輸入可以是 差動(dòng)信號 , 輸入阻抗極高。 1LSB，并 且能在單極性參考電壓下對雙極性輸入模擬電 壓進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換，模擬輸入電壓范圍為 0～ 177。 rcttrc ERCTVdtERCV232)(10 ????? ?在 T2周期內(nèi)對一個(gè)周期為 τ的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，得： ?NT ?2irVETTN?????12由于 T Er、 τ都是恒定值，從而計(jì)數(shù)值 N就正比于被測模擬電壓值，實(shí)現(xiàn)了 A/D轉(zhuǎn)換。當(dāng)積分器的輸出回到 0時(shí)，比較器的輸出發(fā)生跳變。 ： 開關(guān) S S S4斷開， S1閉合，積分器對輸入模擬電壓 +Vi進(jìn)行積分，積分時(shí)間固定為 T1，在采樣期結(jié)束的 t2時(shí)刻，積分器輸出電壓為： 式中 為被測模擬電壓在 T1時(shí)間內(nèi)的平均值。首先將模擬電壓轉(zhuǎn)換成積分時(shí)間 ， 然后用數(shù)字脈沖計(jì)時(shí)方法轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖數(shù) ， 最后將此代表模擬輸入電壓大小的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制或 BCD碼輸出 。 A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用舉例 采用中斷工作方式對 8路模擬輸入信號依次進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換并把轉(zhuǎn)換結(jié)果存入內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的程序 ， 設(shè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的首地址為 30H ， 采用前面的接口電路 。 在此之前 ， 要將 口地址送入數(shù)據(jù)指針 DPTR中 。 這時(shí)啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換的指令與上述類似 ， 只不過 A的內(nèi)容為任意數(shù) 。 所用的指令為： MOV DPTR , 7FFFH MOVX A , DPTR 該指令在送出有效口地址的同時(shí)，發(fā)出有效信號 RD，使 0809的輸出允許信號 OE有效，從而打開三態(tài) 門輸出，使轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線送入 A累加器 中。 首先送出口地址 并以 RD信號有效時(shí) ， OE信號即有效 ， 把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送 上數(shù)據(jù)總線 ， 供單片機(jī)接受 。 （ 3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號（ EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （ 2） 查詢方式 A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809的 EOC端。s，相當(dāng)于 6MHz的 MCS51單片機(jī)共 64個(gè)機(jī)器周期。 （ 1） 定時(shí)傳送方式 對于一種 A/D轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn) A/D轉(zhuǎn)換的完成 ， 因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后 ， 才能進(jìn)行傳送 。 ADC0809芯片的 3位模擬量輸入通道地址碼輸入端 A、 B、 C分別接到 8031的 、 ，故只要向端口地址 7FFFH分別寫入數(shù)據(jù) 00H～ 07H，即可啟動(dòng)模擬量輸入通道 0～ 7進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。片選信號和信號一起經(jīng)或非門產(chǎn)生ADC0809的啟動(dòng)信號 START和地址鎖存信號 ALE；片選信號和信號一起經(jīng)或非門產(chǎn)生 ADC0809輸出允許信號 OE， OE=1時(shí)選通三態(tài)門使輸出鎖存器中的轉(zhuǎn)換結(jié)果送入數(shù)據(jù)總線。 其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V)。 ? Vcc—— +5V電源 。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。通常使用頻率為 500KHz的時(shí)鐘信號。 ? CLK —— 時(shí)鐘信號。 用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù) 。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片 機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。 START上升沿時(shí)，復(fù)位 ADC0809； START下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在 A/D轉(zhuǎn)換期間， START應(yīng)保持低電平。對應(yīng) ALE上跳沿，A、 B、 C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。其地址狀態(tài)與通道對應(yīng)關(guān)系見表 91。 主要信號引腳的功能如下： ? IN7～ IN0—— 模擬量輸入通道 ? A、 B、 C—— 地址線。地址鎖存與譯碼電路完成對 A、 B、 C 3個(gè)地址位進(jìn)行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇，其轉(zhuǎn)換結(jié)果通過三態(tài)輸出鎖存器存放、輸出，因此可以直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值正比于輸入電壓，完成了從輸入模擬量 —— 電壓到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值 —— 數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。 ADC接口技術(shù) 階梯波比較式 ADC工作原理： 轉(zhuǎn)換開始時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù) 0， DAC的輸出為 Vd=0。 輸 出 字 節(jié)命 令 字 節(jié)地 址 字 節(jié)M S B L S B A C KS D AS C L起 始 條 件停 止 條 件M S B L S B A C K M S B L S BMAX517與 8051單片機(jī)的接