单片机原理与实践第9章C8051F单片机的模拟功能模块的工作原理课件.ppt

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1、第 1 页v当当ADCADC转换时间内信号的转换时间内信号的变化值大于变化值大于ADCADC的量化阶的量化阶0 0t tf ff1f1f2f20 0t tf fADCADC转换时间转换时间信信号号变变化化值值f1f1f2f2 9 9.C8051F.C8051F单片机单片机的的模拟模拟功能模块功能模块的工作原理的工作原理C C采样选通采样选通电子开关电子开关抽样信号抽样信号f3f3模拟信号模拟信号f2f2数字信号数字信号f4f4防混叠低防混叠低通滤波器通滤波器取样取样/保持保持A/D变换器变换器模拟信号模拟信号f1f1v当要求一个当要求一个ADCADC对多路信对多路信号在同一时刻进行转换号在同一

2、时刻进行转换qADCADC第 2 页窗口中断窗口中断C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 3 页v特点特点多多路路模模拟拟开开关关（AMUXAMUX），可可设设置置为为单单端端/差差分分输入输入取样取样/保持电路保持电路有些具有程控放大器（有些具有程控放大器（PGAPGA）内部集成一个内部集成一个ADCADC，一般一般为为12/10/812/10/8位位内内部部集集成成两两个个ADCADC，一一般般第第1 1个个为为12/1012/10位位，第第2 2个个为为8 8位位第第1 1个个ADCADC具有监测芯片温度的传感器具有监测芯片温度的传感器与与ADCADC相关的电路可关闭，

3、进入节能方式相关的电路可关闭，进入节能方式 C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 4 页具有多种具有多种ADCADC启动方式启动方式转换结束中断、窗口检测器中断转换结束中断、窗口检测器中断SARSAR型型ADCADC，转换时间：转换时间：n普通普通12/1012/10位位：10s10s（SARSAR时钟时钟2.5MHz2.5MHz）8 8位位：2s2s（SARSAR时钟时钟7.5MHz7.5MHz或或5MHz5MHz）n高性能：高性能：1616位，位，1s1s C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 5 页v数据格式数据格式单端输入的转换值为无符号数单端输入的

4、转换值为无符号数差分输入的转换值为有符号数（补码）差分输入的转换值为有符号数（补码）8 8位位的的转转换换值值用用一一个个字字节节表表示示，其其他他用用两两个个字字节（高、低字节）表示。节（高、低字节）表示。C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 6 页左对齐左对齐右对齐右对齐高字节高字节 低字节低字节b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0SF/0 SF/0 SF/0 SF/0 SF/DSF/0 SF/0 SF/0 SF/0 SF/D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8D D7 7 D D6 6 D D5 5

5、 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0SF/DSF/D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0SF/0SF/0：无符号数无符号数=0=0，有符号数，有符号数=符号位；符号位；SF/DSF/D1111：无符号数无符号数=D=D1111，有符号数有符号数=符号位。符号位。SFSF为为有符号数的符号扩展有符号数的符号扩展 C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 7 页v窗口检测窗口检测ADCGTADC

6、GTADCLTADCLT ADCGT ADCGT ADCLT ADCLT 最大值最大值 最小值最小值 报警范围报警范围 最大值最大值 报警范围报警范围 报警范围报警范围 最小值最小值 C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC设置窗口检测边界设置窗口检测边界打打开开ADCADC中中断断允允许许、关关闭闭转转换换结结束束中中断断允允许许、打开打开ADCADC窗口检测中断允许。窗口检测中断允许。启动启动ADCADC进入自动循环转换方式进入自动循环转换方式第 8 页模拟恢复模拟恢复低通滤波器低通滤波器窗口窗口电路电路D/A变换器变换器f5f5f4f4f6f6 C8051FC8051F单片机

7、单片机的的DACDAC无源：简单、特性差无源：简单、特性差有源：复杂、特性佳、截止频率一般为固定。有源：复杂、特性佳、截止频率一般为固定。开关电容：较复杂、特性好、截止频率可程控。开关电容：较复杂、特性好、截止频率可程控。第 9 页v电压输出型电压输出型DACDAC2 2个独立的个独立的1212位位0V0VVREF-1LSBVREF-1LSB，对对应应的的输输人人码码范范围围是是000H000HOFFFHOFFFH C8051FC8051F单片机单片机的的DACDACOn-demandOn-demand启启动动必必须须写写DAC0L/DAC1LDAC0L/DAC1L再再写写DAC0H DAC0

8、H/DAC1H/DAC1H电压跟随电压跟随器器第 10 页v电流输出型电流输出型DACDAC输出的最大电流可设置为输出的最大电流可设置为0.5mA0.5mA、1mA1mA和和2mA2mA C8051FC8051F单片机单片机的的DACDAC第 11 页 C8051FC8051F单片机单片机的的DACDAC第 12 页内内部部集集成成1/21/2个个片片内内电电压压比比较较器器，第第1 1个个电电压压比比较较器的输出可作为一个复位源（可程控）。器的输出可作为一个复位源（可程控）。C8051FC8051F单片机单片机的的电压比较器电压比较器第 13 页独独立立的的输输人人引引脚脚或或经经I IO

9、O交交叉叉开开关关连连到到外外部部引脚上引脚上输输出出可可经经I IO O交交叉叉开开关关连连到到外外部部引引脚脚上上，可可被编程为漏极开路或推挽方式被编程为漏极开路或推挽方式可可以以单单独独允允许许或或禁禁止止每每个个电电压压比比较较器器，当当禁禁止止时时，电电压压比比较较器器的的输输出出为为逻逻辑辑低低电电平平，不不允许中断允许中断可设置为输入电压的上升沿和可设置为输入电压的上升沿和/或下降沿中断或下降沿中断输入具有施密特性，回差电压可用软件编程。输入具有施密特性，回差电压可用软件编程。C8051FC8051F单片机单片机的的电压比较器电压比较器第 14 页 C8051FC8051F单片机单片机的的电压比较器电压比较器第 15 页为为ADCADC、DACDAC提提供供参参考考电电压压,不不同同微微控控制制器器的的基基准准电压的电路有些差别。电压的电路有些差别。C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 16 页 C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 17 页 C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 18 页 C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 19 页第九章作业第九章作业P.280P.280：所有题：所有题