单片机与PPT讲稿.ppt
单片机与片机与第1页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术A/D与D/A转换1.A/D转换 2.D/A转换第2页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术一、一、A/DA/D转换转换 A/DA/D转换的功能是把模拟量电压转换为转换的功能是把模拟量电压转换为N N位数字量。位数字量。设设D D为为N N位二进制数字量，位二进制数字量，UAUA为电压模拟量，为电压模拟量，UREFUREF为参考电压，无论为参考电压，无论A/DA/D或或D/AD/A，其转换关系为：，其转换关系为：U UA A=DU=DUREFREF/2/2N N （其中：（其中：D=DD=D0 0220 0+D+D1 1221 1+D+DN-1N-122N-1N-1）第3页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术1.A/D1.A/D转换器的主要性能指标：转换器的主要性能指标：转换精度。转换精度。转换精度通常用分辨率和量化误差来描述。转换精度通常用分辨率和量化误差来描述。分辨率。分辨率。分辨率分辨率 =U=UREFREF/2/2N N 表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。N N为为A/DA/D转换的位数，转换的位数，N N越大，分辨率越高，越大，分辨率越高，习惯上分辨率常以习惯上分辨率常以A/DA/D转转换位数换位数N N表示。表示。量化误差。量化误差。量化误差是指零点和满度校准后，在整个转换范量化误差是指零点和满度校准后，在整个转换范围内的最大误差。围内的最大误差。转换时间。转换时间。指指A/DA/D转换器完成一次转换器完成一次A/DA/D转换所需时间。转换时间越短，转换所需时间。转换时间越短，适应输入信号快速变化能力越强。适应输入信号快速变化能力越强。第4页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术2.ADC08092.ADC0809及其接口电路：及其接口电路：第5页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术引脚功能和典型连接电路：引脚功能和典型连接电路：IN0IN0IN7IN7：8 8路模拟信号输入端路模拟信号输入端。C C、B B、A A：8 8路模拟信号转换选择端路模拟信号转换选择端。与低与低8 8位地址中位地址中A0A0A2A2连接。由连接。由A0A0A2A2地址地址000000111111选择选择IN0IN0IN7IN7八路八路A/DA/D通道。通道。CLKCLK：外部时钟输入端外部时钟输入端。时钟频率高，时钟频率高，A/DA/D转换速度快。允许范围为转换速度快。允许范围为10101280KHz 1280KHz。通常由通常由80C51 ALE80C51 ALE端直接或分频后与端直接或分频后与0809 CLK0809 CLK端相连接。端相连接。D0D0D7D7：数字量输出端数字量输出端。OEOE：A/DA/D转换结果输出允许控制端转换结果输出允许控制端。OE=1OE=1，允允许许将将A/DA/D转转换换结结果果从从D0D0D7D7端端输输出出。通通常常由由80C5180C51的的端端与与08090809片片选选端端（例例如如P2.0P2.0）通通过过或非门与或非门与0809 OE0809 OE端相连接。端相连接。ALEALE：地址锁存允许信号输入端地址锁存允许信号输入端。0809 ALE0809 ALE信号有效时将当前转换的通道地址锁存。信号有效时将当前转换的通道地址锁存。STARTSTART：启动启动A/DA/D转换信号输入端转换信号输入端。当当STARTSTART端端输输入入一一个个正正脉脉冲冲时时，立立即即启启动动08090809进进行行A/DA/D转转换换。STARTSTART端端与与ALEALE端端连连在在一一起起，由由80C51WR80C51WR与与08090809片选端（例如片选端（例如P2.0P2.0）通过或非门相连。）通过或非门相连。EOCEOC：A/DA/D转换结束信号输出端，高电平有效。转换结束信号输出端，高电平有效。U UREFREF（+）、U UREFREF（-）：正负基准电压输入端正负基准电压输入端。VccVcc：正电源电压正电源电压（+5V+5V）。）。GNDGND：接地端接地端。第6页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术【例例】用中断方式对用中断方式对8 8路模拟信号依次路模拟信号依次A/DA/D转换一次，并把结果存入以转换一次，并把结果存入以30H30H为首址的内为首址的内RAMRAM中，试编制程序。中，试编制程序。解：解：ORG 0000H ;ORG 0000H ;复位地址复位地址 LJMP STAT ;LJMP STAT ;转初始化程序转初始化程序 ORG 0013H ;ORG 0013H ;中断服务子程序入口地址中断服务子程序入口地址 LJMP PINT1 ;LJMP PINT1 ;中断中断,转中断服务子程序转中断服务子程序;ORG 0100H ;ORG 0100H ;初始化程序首地址初始化程序首地址STAT:MOV R1,#30H ;STAT:MOV R1,#30H ;置数据区首址置数据区首址 MOV R7,#8 ;MOV R7,#8 ;置通道数置通道数 SETB IT1 ;SETB IT1 ;置边沿触发方式置边沿触发方式 SETB EX1 ;SETB EX1 ;开中开中 SETB EA ;CPUSETB EA ;CPU开中开中 MOV DPTR,#0FEF8H ;MOV DPTR,#0FEF8H ;置置08090809通道通道0 0地址地址 MOVX DPTR,A ;MOVX DPTR,A ;启动启动0 0通道通道A/DA/D LJMP MAIN ;LJMP MAIN ;转主程序转主程序,并等待并等待A/DA/D中断中断第7页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术 ORG 0200H ;ORG 0200H ;中断服务子程序首地址中断服务子程序首地址 PINT1:PUSH Acc ;PINT1:PUSH Acc ;保护现场保护现场 PUSH PSW ;PUSH PSW ;MOVX A,DPTR ;MOVX A,DPTR ;读读A/DA/D值值 MOV R1,A ;MOV R1,A ;存存A/DA/D值值 INC DPTR ;INC DPTR ;修正通道地址修正通道地址 INC R1 ;INC R1 ;修正数据区地址修正数据区地址 MOVX DPTR,A ;MOVX DPTR,A ;启动下一通道启动下一通道A/DA/D DJNZ R7,GORETI ;DJNZ R7,GORETI ;判判8 8路采集完否路采集完否?未完继续未完继续 CLR EX1 ;8CLR EX1 ;8路采集已完路采集已完,关中关中GORETI:POP PSW ;GORETI:POP PSW ;恢复现场恢复现场 POP Acc ;POP Acc ;RETI ;RETI ;中断返回中断返回第8页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术二、二、D/AD/A转换转换1.D/A1.D/A转换的基本概念转换的基本概念 D/AD/A转换的基本原理是应用电阻解码网络，将转换的基本原理是应用电阻解码网络，将N N位数字量逐位转换位数字量逐位转换为模拟量并求和，从而实现将为模拟量并求和，从而实现将N N位数字量转换为相应的模拟量。位数字量转换为相应的模拟量。设设D D为为N N位二进制数字量，位二进制数字量，U UA A为电压模拟量，为电压模拟量，U UREFREF为参考电压，无论为参考电压，无论A/DA/D或或D/AD/A，其转换关系为：，其转换关系为：U UA A=DU=DUREFREF/2/2N N （其中：（其中：D=DD=D0 0220 0+D+D1 1221 1+D+DN-1N-122N-1N-1）2.D/A2.D/A转换器的主要性能指标转换器的主要性能指标 分辨率分辨率:相对分辨率相对分辨率 =1/2=1/2N N，N N越大，分辨率越高。越大，分辨率越高。转换精度转换精度 建立时间建立时间第9页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术3.DAC08323.DAC0832及其接口电路及其接口电路 DAC 0832DAC 0832是是8 8位位D/AD/A芯片，由美国国家半导体公司生产，是目前国芯片，由美国国家半导体公司生产，是目前国内应用最广的内应用最广的8 8位位D/AD/A芯片（请特别注意芯片（请特别注意ADC0832ADC0832与与DAC0832DAC0832的区别）。的区别）。第10页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术结构和引脚功能结构和引脚功能:DI0DI0DI7DI7：8 8位数据输入端。位数据输入端。ILEILE：输入数据允许锁存信号，高电平有效。：输入数据允许锁存信号，高电平有效。CSCS：片选端，低电平有效。：片选端，低电平有效。WR1WR1：输入寄存器写选通信号，低电平有效。：输入寄存器写选通信号，低电平有效。WR2WR2：DACDAC寄存器写选通信号，低电平有效。寄存器写选通信号，低电平有效。XFERXFER：数据传送信号，低电平有效。：数据传送信号，低电平有效。I IOUT1OUT1、I IOUT2OUT2：电流输出端。：电流输出端。R RFBFB：反馈电流输入端。：反馈电流输入端。U UREFREF：基准电压输入端。：基准电压输入端。VccVcc：正电源端；：正电源端；AGNDAGND：模拟地；：模拟地；DGNDDGND：数字地。：数字地。第11页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术DAC 0832DAC 0832工作方式工作方式:用软件指令控制这用软件指令控制这5 5个控制端：个控制端：ILEILE、CSCS、WR1WR1、WR2WR2、XFERXFER，可实现三种工作方式：，可实现三种工作方式：单缓冲工作方式单缓冲工作方式：5 5个控制端一次选通；个控制端一次选通；双缓冲工作方式双缓冲工作方式：5 5个控制端分二次选通。个控制端分二次选通。第12页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术第13页，共15页，编辑于2022年，星期五单片机应用技术单片机应用技术第14页，共15页，编辑于2022年，星期五第15页，共15页，编辑于2022年，星期五
