勘察仪器原理-第三章---第六节ok资料优秀PPT.ppt

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1、勘勘 查查 仪仪 器器 原原 理理Email：hflixsyu.edu 第三章第三章测量系统基本部件测量系统基本部件 第六节第六节A/D转换器的应用问题转换器的应用问题 上一节我们学习了上一节我们学习了ADC的工作原理的工作原理,介绍了两种介绍了两种ADC电路电路,这一节学习这一节学习ADC应应用问题用问题,主要有两个内容主要有两个内容:ADC接口问题接口问题ADC选择原则选择原则3.6.1ADC选择原则选择原则一、集成一、集成A/D转换器转换器目前运用的一般都是集成目前运用的一般都是集成A/D转换器，转换器，其种类很多，如其种类很多，如AD571、AD574、AD7135、5G14433，A

2、DC0809、ADS1210/1211等。等。下面以下面以ADC0809、ADS1210/1211为例，简为例，简洁介绍其结构。洁介绍其结构。ADC0809是是CMOS单片单片8通道通道A/D转换转换器，接受双列直插式器，接受双列直插式28引脚封装。它主要引脚封装。它主要由逐次靠近式由逐次靠近式A/D转换器、转换器、8位模拟开关、位模拟开关、三态输出数据锁存器、以及地址锁存与译三态输出数据锁存器、以及地址锁存与译码等组成。码等组成。ADC0809的主要特征是：的主要特征是：可干脆与微机系统相连，不须要另加接可干脆与微机系统相连，不须要另加接口逻辑，也可以单独运用；具有锁存限制的口逻辑，也可以单

3、独运用；具有锁存限制的8路模拟开关，可以输入路模拟开关，可以输入8个模拟信号；辨别个模拟信号；辨别率为率为8位；输入输出引脚与位；输入输出引脚与TTL电路兼容；电路兼容；转换时间转换时间100S。当输入模拟电压范围在。当输入模拟电压范围在05V时，可运用时，可运用+5V电源。电源。EOCOE139GNDVCCUREF(-)UREF(+)CLK1526IN0IN1IN28位位模拟模拟开关开关8位位A/D转换转换电路电路三端三端数据数据锁存锁存器器地址地址锁存锁存与译与译码码IN3IN4IN5IN6IN72728123451714818192021D0D1D2D3D4D5D6D722ALECBA2

4、324251116121067STARTADC0809内部结构内部结构框图及引脚功能图框图及引脚功能图ADC0809引脚图引脚图ADC0809ADC0809的引脚功能的引脚功能:IN0IN7：为为8路路模模拟拟电电压压输输入入端端。它它可可对对8路路模模拟拟信信号号进进行行转转换换。但但某某一一时时刻刻只只能能选选择择一一路路进进行行转转换。换。“选择选择”由地址锁存器和译码器限制。由地址锁存器和译码器限制。D0D7：8位数字量输出端。位数字量输出端。A、B、C：模拟输入通道的地址选择线。：模拟输入通道的地址选择线。ALE：地址锁存允许信号，高电平有效。：地址锁存允许信号，高电平有效。STAR

5、T：为为启启动动转转换换输输入入端端。其其上上升升沿沿使使内内部部寄寄存存器器清清零零。START和和ALE两两端端可可连连在在一一起起，当当通通过程序送入一个正脉冲，便马上起先过程序送入一个正脉冲，便马上起先A/D转换。转换。EOC：转换结束输出端。OE：输出允许端。当这个引脚输入高电平常，打开“三态输出锁存器”，将转换结果经D0D7数据线送至系统数据线或I/O接口数据线。UREF(+)、UREF(-)：分别为参考电压的正端和负端。无特殊要求时，一般UREF(+)可与芯片电源VCC共用一种电源，即与VCC相连，而UREF(-)与芯片接地端相连。CLK：A/D转换时钟脉冲输入端，时钟脉冲由外部

6、电路供应，典型时钟频率为640Hz。VCC、GND：分别为芯片电源和接地端。高精度高精度-型型ADC-ADS1210/1211：此此ADC是高精度、宽动态的是高精度、宽动态的-ADC。它。它的输入端可以干脆与传感器或微小的电压信号的输入端可以干脆与传感器或微小的电压信号相连。接受低噪声输入放大器，可以在转换速相连。接受低噪声输入放大器，可以在转换速度为度为10Hz时获得时获得24位的有效辨别率；借助于其位的有效辨别率；借助于其内部独特的调制器加速操作模式，在转换速度内部独特的调制器加速操作模式，在转换速度为为1kHz时仍可达到时仍可达到20位的有效辨别率。该转换位的有效辨别率。该转换器动态特性

7、的大大提高主要依靠于其前级的低器动态特性的大大提高主要依靠于其前级的低噪声程控放大器，其放大倍数可从噪声程控放大器，其放大倍数可从1到到16进行进行设定，以设定，以2倍步长增加。倍步长增加。该该A/D转换器都有一个敏捷的同步串行（同步串转换器都有一个敏捷的同步串行（同步串行通信的特点可以概括为：行通信的特点可以概括为：以数据块为单位传送信以数据块为单位传送信息。息。在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。间隔。接收时钟与发送进钟严格同步。）接口，它接收时钟与发送进钟严格同步。）接口，它与与SPI（串行外围设备接口）兼容并且可以供应双线（串行外围设备

8、接口）兼容并且可以供应双线限制模式。该限制模式。该A/D转换器为单一转换器为单一+5V供电，有内外供电，有内外参考电压和内部自校准系统。参考电压和内部自校准系统。ADS1210/1211主要用主要用于工业过程限制、仪器仪表、色谱分析、灵活传感器、于工业过程限制、仪器仪表、色谱分析、灵活传感器、便携式仪表、称重仪器、压力传感器、高辨别率测量便携式仪表、称重仪器、压力传感器、高辨别率测量场合。场合。ADS1210 ADS1210是单通道的是单通道的A/DA/D转换器转换器,ADS1211,ADS1211多了一个通道多多了一个通道多路开关。路开关。ADS1210ADS1210的封装形式有的封装形式有

9、1818脚双列直插式和脚双列直插式和1818线贴片式。线贴片式。ADS1210/1211ADS1210/1211由程控增益放大器（由程控增益放大器（PGA)PGA)、二阶、二阶调制器、调制器、程控数字滤波器和微处理器组成。微处理器中有指令寄存器、程控数字滤波器和微处理器组成。微处理器中有指令寄存器、吩咐寄存器、校准寄存器、串行接口、时钟产生电路和吩咐寄存器、校准寄存器、串行接口、时钟产生电路和2.5V2.5V的的内部参考电压电路。内部参考电压电路。ADS1210/1211ADS1210/1211的结构如下图所示。的结构如下图所示。时钟产生器时钟产生器2.5V参考电压参考电压3.3V偏置电压偏置

10、电压二阶二阶调制器调制器三阶数字三阶数字滤波器滤波器微处理器微处理器调调 制制 器器 控控 制制PGAMUXAVINPAVINNADS1211ONLYADS1210/1211串行口串行口为了提高系统的动态特性为了提高系统的动态特性,ADS1210/1211接受了接受了一种独特的电容切换结构来提高输入电容的采样速度一种独特的电容切换结构来提高输入电容的采样速度,从而可以使系统工作在加速模式（从而可以使系统工作在加速模式（TurboMode)下。通下。通常状况下常状况下,在系统时钟为在系统时钟为10MHz时对应的采样速度为时对应的采样速度为19.5kHz,利用它可将调制器的采样速度以利用它可将调制

11、器的采样速度以2、4、8、16倍的速度增加倍的速度增加,将采样速度提高到将采样速度提高到39kHz、78kHz、156kHz或或312kHz。随着采样速度（频率）的增加。随着采样速度（频率）的增加,在在转换速度不变的状况下转换速度不变的状况下,A/D转换器的有效辨别率会相转换器的有效辨别率会相应地增加。采样速度的每一次提升应地增加。采样速度的每一次提升,在转换速度不变的在转换速度不变的状况下都会使系统的动态性能大大提高。状况下都会使系统的动态性能大大提高。ADS1210/1211的程控增益放大器（的程控增益放大器（PGA）的增益设置为的增益设置为1、2、4、8或或16。从本质上讲，它增。从本质

12、上讲，它增加了系统的动态范围，简化了与传感器的接口。程控加了系统的动态范围，简化了与传感器的接口。程控增益是通过输入电容变更采样次数来实现的。例如，增益是通过输入电容变更采样次数来实现的。例如，采样频率为采样频率为19.5kHz时时PGA的增益为的增益为1；采样频率为；采样频率为312kHz时时PGA的增益为的增益为16。由于加速模式和。由于加速模式和PGA的的增益都是通过变更采样次数来实现的，所以增益都是通过变更采样次数来实现的，所以PGA的的增益和加速因子（增益和加速因子（TMR）的乘积应）的乘积应16。ADS1210/1211输出数据的速度可以从几输出数据的速度可以从几Hz到高到高达达1

13、5625kHz,速度愈高速度愈高,辨别率愈低。变更辨别率愈低。变更ADS1210/1211的转换速度不会变更输入电容的采样的转换速度不会变更输入电容的采样速度速度,但会影响用于计算每次输出结果的采样数据的但会影响用于计算每次输出结果的采样数据的个数。个数。ADS1210/1211内部还有一个完整的自校正系统内部还有一个完整的自校正系统,用用于校正内部偏差、增益误差及一些外部误差。内部校于校正内部偏差、增益误差及一些外部误差。内部校准操作可在须要时进行准操作可在须要时进行,也可以自动或连续地进行校也可以自动或连续地进行校准准,但必需为但必需为ADS1210/1211供应适当的输入电压。与供应适当

14、的输入电压。与此相对应的校准寄存器既可读又可写此相对应的校准寄存器既可读又可写,这一特性使得这一特性使得用户可以在多种状况下用户可以在多种状况下不同的转换速度、不同的转换速度、不同的不同的TMR以及不同的以及不同的PGA增益之间进行切换而不必增益之间进行切换而不必重新校准。重新校准。ADS1210/1211的各种参数如增益、加速因子、的各种参数如增益、加速因子、模式选择及寄存器数据都是经过一个同步串行接口进模式选择及寄存器数据都是经过一个同步串行接口进行读写的。行读写的。贴片式封装贴片式封装二、二、ADC选择原则选择原则 ADC是测试系统的一个特别重要的环节是测试系统的一个特别重要的环节,其芯

15、片种类多其芯片种类多,性能各异性能各异,功能引脚不尽相同功能引脚不尽相同,实实际应用中用户应依据辨别率和转换时间两个重际应用中用户应依据辨别率和转换时间两个重要参数选择适当的芯片要参数选择适当的芯片,尤其是转换时间确定了尤其是转换时间确定了所设计的系统是否能适应实时快速变更的数据所设计的系统是否能适应实时快速变更的数据采集要求采集要求,因此在选择因此在选择ADC芯片时芯片时,一般可从下一般可从下面面6个方面来考虑。个方面来考虑。1、依据模拟通道的总误差，选择、依据模拟通道的总误差，选择ADC精度及辨别率；精度及辨别率；2、依据信号对象的变更率及转换精度要求，确定、依据信号对象的变更率及转换精度

16、要求，确定A/D转换速度，保证系统实时性；转换速度，保证系统实时性；3、依据信号特征，选择、依据信号特征，选择ADC的输入信号范围，是单极的输入信号范围，是单极性或双极性，还有信号的驱动实力；性或双极性，还有信号的驱动实力；4、依据环境条件选择、依据环境条件选择ADC参数，如，共模抑制实力、参数，如，共模抑制实力、工作温度、湿度、功耗、牢靠性；工作温度、湿度、功耗、牢靠性；5、依据计算机接口特征，选择、依据计算机接口特征，选择ADC的输出状态，如的输出状态，如ADC是并行输出或串行输出，用二进制或是并行输出或串行输出，用二进制或BCD编码输编码输出，与微机接口是否易联等；出，与微机接口是否易联

17、等；6、性价比、芯片来源、是否流行等其它因素。、性价比、芯片来源、是否流行等其它因素。3.6.2ADC接口问题接口问题由于现代数据采集系统一般均由计算由于现代数据采集系统一般均由计算机限制机限制,那么计算机与那么计算机与ADC之间的接口设之间的接口设计就成为数据采集系统设计的一个重要内计就成为数据采集系统设计的一个重要内容。容。考虑到逐次靠近式考虑到逐次靠近式ADC具有转换速度较具有转换速度较快，精度较高，价格适中的优点，下面将快，精度较高，价格适中的优点，下面将介绍逐次靠近式介绍逐次靠近式ADC-AD574A及其与及其与CPU的接口。的接口。一、一、ADCADC与微机接口的主要任务与微机接口

18、的主要任务1 1、ADCADC每接收一次微机发出的转换指令每接收一次微机发出的转换指令,就进就进行一次行一次A/DA/D转换；转换；2 2、当微机发出取数据指令时、当微机发出取数据指令时,转换所得的数据转换所得的数据从从ADCADC的输出寄存器中取出的输出寄存器中取出,经数据总线存入微经数据总线存入微机存储器的指定单元。机存储器的指定单元。完成这两个任务完成这两个任务,由确定的接口电路和软件由确定的接口电路和软件完成。完成。二、二、ADC接口形式接口形式(方式方式)ADC与计算机的接口方式与运用的与计算机的接口方式与运用的ADC的的具体特性有关，也与所选用的计算机的型号有关。具体特性有关，也与

19、所选用的计算机的型号有关。其接口方式一般有以下四种：其接口方式一般有以下四种：1、与、与CPU（Central Process Unit）干脆联接。）干脆联接。（ADC输出带有数据寄存器和三态门）输出带有数据寄存器和三态门）2、利用三态门或简洁接口电路相联。、利用三态门或简洁接口电路相联。（ADC输出不带有数据寄存器和三态门）输出不带有数据寄存器和三态门）3、利用、利用I/O接口器件与接口器件与CPU相联。相联。（此法应用（此法应用较广）较广）4、通过、通过DMA（Direct Memory Access存储器存储器干脆访问干脆访问）与）与CPU相联。（其功能是设备绕过相联。（其功能是设备绕过

20、处理器，干脆由内存读取资料）处理器，干脆由内存读取资料）三、三、ADCADC接口设计实例接口设计实例 以以ADAD公司生产的公司生产的1212位逐次靠近式位逐次靠近式ADC-ADC-AD574AAD574A为例介绍为例介绍ADCADC的接口设计方法。的接口设计方法。AD574A AD574A是是ADAD公司生产的公司生产的1212位逐次位逐次靠近靠近A/DA/D转换芯片。转换芯片。AD574AD574系列包括系列包括AD574AD574、AD674AD674和和AD1674AD1674等型号的芯片。等型号的芯片。AD574AD574的转换的转换时间为时间为151535 35 s s。片内有数据

21、输出锁存器，。片内有数据输出锁存器，并有三态输出的限制逻辑，其运行方式敏捷，并有三态输出的限制逻辑，其运行方式敏捷，可进行可进行1212位转换，也可作位转换，也可作8 8位转换；转换结果位转换；转换结果可干脆以可干脆以1212位输出，也可先输出位输出，也可先输出高高8 8位，后输出低位，后输出低4 4位。可干脆与位。可干脆与8 8位或位或1616位的位的CPUCPU连接。输入可设置成单极性，也可设置成双连接。输入可设置成单极性，也可设置成双极性。片内有时钟电路极性。片内有时钟电路,无需加外部时钟。无需加外部时钟。AD574AAD574A适用于对精度和速度要求较高的数据采适用于对精度和速度要求较

22、高的数据采集系统和实时限制系统。集系统和实时限制系统。1、AD574A的结构特点及引脚功能的结构特点及引脚功能此种此种ADC内部具有三态输出缓冲器内部具有三态输出缓冲器(具有高具有高电平、低电平和高阻抗三种输出状态的门电电平、低电平和高阻抗三种输出状态的门电路。此电路在路。此电路在I/O电路中必不行少电路中必不行少),且转换且转换速度快速度快,内部含有与计算机连接的逻辑限制内部含有与计算机连接的逻辑限制电路电路,是目前国内应用最多的模数转换芯片是目前国内应用最多的模数转换芯片之一之一,其内部结构图如下其内部结构图如下:AD574A的内部结构：的内部结构：控制逻辑控制逻辑A段段B段段C段段12位

23、三态输出缓冲器位三态输出缓冲器逐次逼近寄存器逐次逼近寄存器（SAR）时钟时钟A模拟输出模拟输出参考输入参考输入D/A转换器（转换器（AD656A）模拟公共点模拟公共点10V参考电压参考电压+_输出控制数字芯片数字芯片转换结束启/停复位保持/切断比较器比较器模拟芯片模拟芯片12位位12位位12/8CSA0R/CCED11D020VIN10VINAGNDBIPOFFREFINREFOUTSTSVCCVEEVLDGND性能：性能：辨别率：辨别率：12 位位非线性误差：非线性误差：1/2LBS或或1LBS 转换速率：转换速率：25s 35 s模拟电压输入范围：模拟电压输入范围：0+10V和和0+20V

24、，05V和和010V两档四种两档四种 电源电压：电源电压：15V，12V，+5V 数据输出格式：数据输出格式：12位位/8位位 低功耗：低功耗：390mWAD574引脚配置引脚配置AD5741282273264255246238219201019111812171314+5VA0CEVCCREFOUTAGNDREFINVEEBIPOFFSET10VIN20VINSTSDB11DB10DGND7221615812/CSCR/DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB0DB1引脚功能引脚功能AD574A的引脚:AD574A接受双列直插式28引脚封装。上图给出了AD574的引脚图，各主要引

25、脚的含义如下：DB11DB0：输出数据线。DB11为最高有效位，DB0为最低有效位。CS：片选信号，输入低电平有效。CE：片使能（启动或读数据）信号，输入，高电平有效。R/C：数据读出/启动A/D转换信号引脚，输入。当该引脚为高电平常，允许读A/D转换器输出的转换结果；当该引脚输入低电平常，启动A/D转换。A0和12/8：二者协作用于限制转换数据长度是12位或8位，以及数据输出的格式(是12位一次输出还是先输出高8位，后输出低4位)。A0=0，表示启动一次12位转换；A0=1，表示启动一次8位转换。12/8=1，表示12位数据并行输出。STS：转换状态输出端。该引脚在转换过程中呈现高电平，转换

26、一结束马上返回到低电平。用户可通过查询该引脚的状态了解转换是否结束。10VIN ：模拟信号输入端，允许输入的电压范围为模拟信号输入端，允许输入的电压范围为0+10V(单极性输入时单极性输入时)或或-5+5V(双极性输入时双极性输入时)。20VIN：模拟信号输入端，允许输入的电压范围为：模拟信号输入端，允许输入的电压范围为0+20 V(单极性输入时单极性输入时)或或10+10 V(双极性输入时双极性输入时)。BIPOFF：偏置电压输入，用于调零。：偏置电压输入，用于调零。REFOUT：内部基准电压输出端。：内部基准电压输出端。REFIN：基基准准电电压压输输入入端端。该该信信号号与与REFOUT

27、协协作，用于满刻度校准。作，用于满刻度校准。2、AD574A限制信号功能及应用特性限制信号功能及应用特性:CECSR/C12/8A0工作状工作状态态0禁止禁止1禁止禁止1000启启动动12位位转换转换1001启启动动8位位转换转换101112位数据位数据输输出出10100高高8位数据位数据输输出出10101低低4位数据位数据输输出出表表4-7AD574A逻辑限制真值表逻辑限制真值表是无关项是无关项AD574A的操作AD574A内部的限制逻辑能依据CPU给出的限制信号而进行转换或读出操作。只有在CE=1且CS=0时才能进行一次有效操作。当CE、CS同时有效，而R/C为低电平常启动A/D转换，至于

28、是启动12位转换还是8位转换，则由A0来确定，A0=0时启动12位转换，A0=1时启动8位转换；当CE、CS同时有效，而R/C为高电平常是读出数据，至于是一次读出12位还是12位分两次读出，则由12/8引脚确定。若12/8接+5V，则一次并行输出12位数据；若12/8接数字地，则由A0限制是读出高8位还是低4位。AD574A的工作过程：的工作过程：AD574A的工作过程分为启动转换和转换结束后读的工作过程分为启动转换和转换结束后读出数据两个过程。出数据两个过程。启动转换时，首先使启动转换时，首先使CS、CE信号有效，信号有效，AD574A处于转换工作状态，且处于转换工作状态，且A0为为1或为或

29、为0，依据所需转换的，依据所需转换的位数确定，然后使位数确定，然后使R/C0，启动，启动AD574A起先转换。起先转换。视为选中视为选中AD574A的片选信号，为启动转换的限制信号。的片选信号，为启动转换的限制信号。转换结束，转换结束，STS由高电平变为低电平。可通过查询法，由高电平变为低电平。可通过查询法，读入读入STS线端的状态，推断转换是否结束。线端的状态，推断转换是否结束。输出数据时，首先依据输出数据的方式，即是12位并行输出，还是分两次输出，以确定是接高电平还是接低电平；然后在CE=1、CS=0、R/C=1的条件下，确定A0的电平。若为12位并行输出，A0端输入电平信号可高可低；若分

30、两次输出12位数据，A0=0，输出12位数据的高8位，A0=1，输出12位数据的低4位。由于AD574A输出端有三态缓冲器，所以D0D11数据输出线可干脆接在CPU数据总线上。（a）启动与转换（b）读取数据AD574A限制时序图单极性与双极性的输入方式:输入AD574的模拟量可为单极性和双极性，单极性的输入电压范围为010V或020V；双极性的输入电压范围为-5+5V或-10+10V。这些敏捷的工作方式都必需按规定接受与之对应的接线方式才能实现。单极性和双极性输入时的接线方式见下图(a)和(b)。模拟量(单极性或双极性)由引脚10VIN(输入010 V或-5+5 V)或20VIN(输入020

31、V或-10+10V)输入。单极性和双极性电路单极性和双极性电路：(a)单极性电路单极性电路(b)双极性电路双极性电路010V020V-5V+5V-10V+10VW1W2W1W23、单片机简介、单片机简介(1)单片机定义单片机定义:单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所须要的芯片上，但是它具有一个完整计算机所须要的大部分部件：大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如统，目前大部分还

32、会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器、实时时钟等外围设备。现通讯接口、定时器、实时时钟等外围设备。现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、困难的输入输出系统集成在一块芯片上。网络、困难的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微限制（单片机也被称为微限制（Microcontroler），），是因为它最早被用在工业限制领域。单片机由芯片内是因为它最早被用在工业限制领域。单片机由芯片内仅有仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使

33、计集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更简洁集成进困难的而对提及要求严算机系统更小，更简洁集成进困难的而对提及要求严格的限制设备当中。格的限制设备当中。INTEL的的Z80是最早依据这种思是最早依据这种思想设计出的处理器，从今以后，单片机和专用处理器想设计出的处理器，从今以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。的发展便分道扬镳。其中最成功的是其中最成功的是INTEL的的8031，因为简洁牢靠而，因为简洁牢靠而性能不错获得了很大的好评。此后在性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到

34、现在还在广泛运用。目前，高端的直到现在还在广泛运用。目前，高端的32位单片机主位单片机主频已经超过频已经超过300MHz，性能直追，性能直追90年头中期的专用处理年头中期的专用处理器，而一般的型号出厂价格跌落至器，而一般的型号出厂价格跌落至1美元，作为掌上电美元，作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以干脆运用专用脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以干脆运用专用的的Windows和和Linux操作系统。事实上单片机是世界操作系统。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。上数量最多的计算机。(2)单片机的应用领域单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设单片机广泛应用于仪器

35、仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程限制等备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程限制等领域，大致可分如下几个范畴：领域，大致可分如下几个范畴：a、在智能仪器仪表上的应用、在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、限制功能强、扩展单片机具有体积小、功耗低、限制功能强、扩展敏捷、微型化和运用便利等优点，广泛应用于仪器仪敏捷、微型化和运用便利等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、

36、压力等物理量的测量。长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。接受单片机限制使得仪器仪表数字化、智能化、接受单片机限制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起接受电子或数字电路更加强大。微型化，且功能比起接受电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。b、在工业限制中的应用、在工业限制中的应用 用单片机可以构成形式多样的限制系统、数据采用单片机可以构成形式多样的限制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化限制、各种报警系统，与计算机联网构成二级限制系

37、限制、各种报警系统，与计算机联网构成二级限制系统等。统等。C、在家用电器中的应用、在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都接可以这样说，现在的家用电器基本上都接受了单片机限制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、受了单片机限制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。秤量设备，五花八门，无所不在。d、在计算机网络和通信领域中的应用、在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很便利现代的单片机普遍具备通信接口，可以很便利地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信地与计算机进行

38、数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用供应了极好的物质条件，现在的通信设备间的应用供应了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机灵能限制，从手机，电设备基本上都实现了单片机灵能限制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。话，集群移动通信，无线电对讲机等。e、单片机在医用设备领域中的应用、单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼

39、吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。病床呼叫系统等等。此外，单片机在工商，金融，科研、教化，国防此外，单片机在工商，金融，科研、教化，国防航空航天等领域都有着特别广泛的用途。航空航天等领域都有着特别广泛的用途。(3)单片机学习：单片机学习：目前，很多人对汇编语言并不认可。可以说，驾目前，很多人对汇编语言并不认可。可以说，驾驭用驭用C语言单片机编程很重要，可以大大提高开发的语言单片机编程很重要，可以大大提高开发的效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言，但效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言，但确定要了解单片机具体性能和特

40、点，不然在单片机领确定要了解单片机具体性能和特点，不然在单片机领域是比较致命的。可以确定地说，最好的域是比较致命的。可以确定地说，最好的C语言单片语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者。因为单片机的机工程师都是从汇编走出来的编程者。因为单片机的C语言虽然是高级语言，但是它不同于台式机个人电语言虽然是高级语言，但是它不同于台式机个人电脑上的脑上的VC+，因为单片机的硬件资源不是特别强大，因为单片机的硬件资源不是特别强大，不同于我们用不同于我们用VC、VB等高级语言在台式等高级语言在台式PC上写程序，上写程序，终归台式电脑的硬件特别强大，所以才可以不考虑硬终归台式电脑的硬件特别强大，所以才可以不

41、考虑硬件资源的问题。件资源的问题。4、AD574A与单片机接口与单片机接口（1）AD574A与与8031接口电路图接口电路图 AD574A自带三态缓冲器自带三态缓冲器,为什么此电路还要为什么此电路还要用用74LS373三态门电路三态门电路?因为单片机输入是因为单片机输入是8位位,而而AD574A输出输出12位位,所以就要用所以就要用74LS373来锁存来锁存,先读先读高高8位位数码数码,后读后读低低4位数码。位数码。（2）AD574A与与MCS-51系列单片机接口系列单片机接口 启动启动A/D地址：地址：00H读高读高8位地址：位地址：01H读低读低4位地址：位地址：03H作业作业:1、ADC把模拟量信号转换为数字量信号把模拟量信号转换为数字量信号,传统传统ADC转换步骤是什么转换步骤是什么?转换过程用到转换过程用到什么电路什么电路?2、简述、简述-ADC对量化噪声是如何抑制对量化噪声是如何抑制的。的。3、ADC与计算机的接口方式有哪四种与计算机的接口方式有哪四种?