【教学课件】第9章AD、DA转换接口.ppt

第第9章章 AD、DA转换接口转换接口9.1 概述概述9.2 DA转换接口转换接口DAC08329.3 模数转换器模数转换器ADC0809退出退出9.1 概述概述将将将将模模模模拟拟拟拟量量量量转转转转换换换换成成成成数数数数字字字字量量量量,是是是是模模模模数数数数转转转转换换换换，或或或或称称称称A AD D（AnalogueAnalogueDigitalDigital）转转转转换换换换。将将将将数数数数字字字字量量量量转转转转换换换换成成成成模模模模模模模模拟拟拟拟量量量量,是是是是数数数数模模模模转转转转换换换换，或或或或称称称称D DA A（Digital Digital AnalogueAnalogue）转转转转换换换换。完完完完成成成成A AD D转转转转换换换换的的的的器器器器件件件件，叫叫叫叫A AD D转转转转换换换换器器器器(ADC)(ADC)，完成完成完成完成D DA A转换的器件，叫转换的器件，叫转换的器件，叫转换的器件，叫D DA A转换器转换器转换器转换器(DAC)(DAC)。微机控制系统原理框图如图微机控制系统原理框图如图微机控制系统原理框图如图微机控制系统原理框图如图9-19-1所示。所示。所示。所示。9.2 DA转换接口DAC0832DAC0832是是带带有有两两级级数数据据输输人人缓缓冲冲锁锁存存器器的的8位位DA转换器。其引脚如图转换器。其引脚如图9-2所示。所示。DAC0832具具有有数数字字量量的的输输入入锁锁存存功功能能，可可以以和和单单片片机机的的P0口口直直接接相相连连。以以下下指指令令可可将将数数字字量量转转换换成成模模拟量。拟量。MOV A，DATA ；要转换的数字量送要转换的数字量送A MOV DPTR，#addr ；DAC0832地址送地址送DPTR。MOVX DPTR，A；数字量送入数字量送入DAC0832并转换成模拟量并转换成模拟量9.2.2MCS51与与DAC0832的接口的接口单单片片机机与与DAC0832的的接接口口，可可根根据据需需要要按按二二级级缓缓冲器方式、单级缓冲器方式和直通方式联接。冲器方式、单级缓冲器方式和直通方式联接。1、单缓冲器连接方式、单缓冲器连接方式DAC0832以以单单缓缓冲冲器器方方式式与与8051的的接接口口电电路路图图9-4所示。所示。用该连接产生一个锯齿波信号的程序如下：用该连接产生一个锯齿波信号的程序如下：用该连接产生一个锯齿波信号的程序如下：用该连接产生一个锯齿波信号的程序如下：WAVEWAVE：MOV MOV DPTRDPTR，#addr#addr ；输输输输入入入入寄寄寄寄存存存存器器器器和和和和DACDAC寄寄寄寄存器地址存器地址存器地址存器地址 MOV A MOV A，DATA0 DATA0 ；数字量初值；数字量初值；数字量初值；数字量初值 LOOP LOOP：MOVX DPTR MOVX DPTR，A A CJNE CJNEA A，DATAENDDATAEND，MOREMORE SJMP WAVE SJMP WAVEMOREMORE：INC AINC A SJMP LOOP SJMP LOOP上述程序输出的波形如图上述程序输出的波形如图上述程序输出的波形如图上述程序输出的波形如图9-59-5所示。所示。所示。所示。、双缓冲器连接方式、双缓冲器连接方式、双缓冲器连接方式、双缓冲器连接方式采采采采用用用用双双双双缓缓缓缓冲冲冲冲器器器器连连连连接接接接方方方方式式式式时时时时，DAC0832DAC0832的的的的数数数数字字字字量量量量输输输输入入入入锁锁锁锁存存存存和和和和D DA A转转转转换换换换输输输输出出出出分分分分两两两两步步步步完完完完成成成成。首首首首先先先先，将将将将数数数数字字字字量量量量输输输输入入入入到到到到各各各各路路路路D DA A转转转转换换换换器器器器的的的的输输输输入入入入寄寄寄寄存存存存器器器器，然然然然后后后后，控控控控制制制制各各各各路路路路D DA A转转转转换换换换器器器器，使使使使各各各各路路路路D DA A转转转转换换换换器器器器输输输输入入入入寄寄寄寄存存存存器器器器中中中中的的的的数数数数据据据据，同同同同时时时时进进进进入入入入DACDAC寄寄寄寄存存存存器器器器，并并并并转转转转换换换换输输输输出出出出。所所所所以以以以，在在在在这这这这种种种种工工工工作作作作方方方方式式式式下下下下，DAC0832DAC0832占占占占用用用用两两两两个个个个I IOO地地地地址址址址，输输输输入入入入寄存器和寄存器和寄存器和寄存器和DACDAC寄存器各占一个寄存器各占一个寄存器各占一个寄存器各占一个I IOO地址。地址。地址。地址。图图图图9-69-6是是是是80518051和和和和二二二二片片片片双双双双缓缓缓缓冲冲冲冲器器器器方方方方式式式式DAC0832DAC0832的的的的接接接接口口口口电电电电路路路路。利利利利用用用用此此此此电电电电路路路路可可可可以以以以输输输输出出出出一一一一对对对对同同同同步步步步信信信信号号号号，如如如如从从从从X X、Y Y输出一组同步的锯齿波和正弦波信号。输出一组同步的锯齿波和正弦波信号。输出一组同步的锯齿波和正弦波信号。输出一组同步的锯齿波和正弦波信号。下面是从下面是从X、Y同步输出不同电压的程序：同步输出不同电压的程序：M()V DPTR，#addr1 ；1#输入寄存器地址输入寄存器地址MOV A，DATA1 ；数字量送；数字量送A MOV DPTR，A ；数字量送；数字量送1输入寄存器输入寄存器 MOV DPTR，#addr2 ；2#输入寄存器地址输入寄存器地址 MOV A，DATA2；数字量送；数字量送A MOV DPTR，A；数字量送输入寄存器；数字量送输入寄存器 MOV DPTR，#addr3 ；1#、2#DAC寄存器地址寄存器地址MOV DPTR，A ；1#、2#输输入入寄寄存存器器的的数数字字量量、分别同时送、分别同时送1#、；2#DAC寄存器，并同时转换，同步输出寄存器，并同时转换，同步输出 9.2.39.2.3D/A D/A 转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标 1 1、分辨率、分辨率、分辨率、分辨率 2 2、转换误差、转换误差、转换误差、转换误差 3 3、线性误差、线性误差、线性误差、线性误差 4 4、转换速度、转换速度、转换速度、转换速度 5 5、接口形式、接口形式、接口形式、接口形式 9.3 模数转换器模数转换器ADC0809 ADC0809ADC0809是是一一种种典典型型的的A AD D转转换换器器，是是8 8位位8 8通通道道的的A AD D转换器，其引脚如图转换器，其引脚如图9-79-7所示。所示。9.3.19.3.1 ADC0809 ADC0809的结构的结构的结构的结构ADC0809ADC0809由由由由一一一一个个个个8 8位位位位A AD D转转转转换换换换器器器器、一一一一个个个个8 8路路路路模模模模拟拟拟拟量量量量开开开开关关关关、8 8路路路路模模模模拟拟拟拟量量量量地地地地址址址址锁锁锁锁存存存存译译译译码码码码器器器器和和和和一一一一个个个个三三三三态态态态数数数数据据据据输输输输出锁存器组成，其内部结构如图出锁存器组成，其内部结构如图出锁存器组成，其内部结构如图出锁存器组成，其内部结构如图9-89-8所示。所示。所示。所示。9.3.2 MCS-519.3.2 MCS-51与与与与ADC0809ADC0809的接口的接口的接口的接口 ADC0809ADC0809与与与与805l805l之之之之间间间间的的的的接接接接口口口口电电电电路路路路如如如如图图图图9-99-9所所所所示示示示。ADC0809ADC0809时时时时钟钟钟钟信信信信号号号号由由由由单单单单片片片片机机机机的的的的ALEALE信信信信号号号号分分分分频频频频获获获获得得得得。ADC0809ADC0809通通通通道道道道地地地地址址址址由由由由P0 P0 口口口口的的的的低低低低3 3位位位位直直直直接接接接与与与与ADC0809ADC0809的的的的A A、B B、C C相连。相连。相连。相连。下下下下面面面面采采采采用用用用查查查查询询询询的的的的方方方方法法法法，对对对对N(N8)N(N8)路路路路模模模模拟拟拟拟信信信信号号号号进进进进行行行行A AD D转转转转换换换换，转转转转换换换换后后后后的的的的N N个个个个数数数数据据据据顺顺顺顺序序序序存存存存放放放放到到到到起起起起始始始始地地地地址址址址为为为为data_addrdata_addr数据存区。数据存区。数据存区。数据存区。ADSTADST：MOV MOV R1R1，#data_addr#data_addr ；置置置置数数数数据据据据区区区区首首首首地地地地址址址址指指指指针针针针 MOV DPTR MOV DPTR，#addr_ch1#addr_ch1；指向第个通道；指向第个通道；指向第个通道；指向第个通道 MOV R2 MOV R2，#0NH#0NH ；通道个数；通道个数；通道个数；通道个数 LOOP LOOP：MOVX DPTRMOVX DPTR，A A ；启动；启动；启动；启动A AD D转换转换转换转换 ；延时；延时；延时；延时MOVX A，DPTR ；读取转换结果；读取转换结果 MOV R1，A ；结果转存到数据区；结果转存到数据区 INC DPTR ；指向下一通道；指向下一通道 INC R1 ；修改数据区指针；修改数据区指针 DJNZ R2，LOOP ；若；若N路未转换完则继路未转换完则继续转换续转换下面采用中断方式，对下面采用中断方式，对N（N8）路模拟信号进行）路模拟信号进行AD转换。转换。初始化程序：初始化程序：ADST：MOV R1，#dat_addr ；数据暂存区首地址；数据暂存区首地址 MOV R2，#0NH ；共；共N路路 SETB ITl ；INT1下降沿触发下降沿触发 SETB EA ；中断允许；中断允许 SETB EX1 ；开中断；开中断1 MOV DPTR，#addr_ch1；指向第；指向第1通道通道 MOVX DPTR，A ；启动；启动AD转换转换 MOV A，R2 ；通道数送；通道数送ALOOP：JNZ LOOP ；N路未转换完等中断路未转换完等中断 中断服务程序：中断服务程序：中断服务程序：中断服务程序：MOVX A MOVX A，DPTR DPTR ；读取；读取；读取；读取A AD D转换结果转换结果转换结果转换结果 MOVX R1 MOVX R1，A A ；存；存；存；存A AD D转换结果转换结果转换结果转换结果 INC DPTR INC DPTR ；下一个通道；下一个通道；下一个通道；下一个通道 INC R1 INC R1 ；下一个数据存放单元；下一个数据存放单元；下一个数据存放单元；下一个数据存放单元 MOVX DPTRMOVX DPTR，A A ；启动下一个通道；启动下一个通道；启动下一个通道；启动下一个通道 DEC R2 DEC R2 ；通道数减；通道数减；通道数减；通道数减1 1 MOV AMOV A，R2R2 RETI RETI ；中断返回；中断返回；中断返回；中断返回9.3.2 9.3.2 A A A AD D D D 转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标 、分辨率、分辨率、分辨率、分辨率 、转换误差、转换误差、转换误差、转换误差、转换速度、转换速度、转换速度、转换速度