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第13章AD数字电压计的设计

第13章AD数字电压计的设计null第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计 13.1 A/D采样技术的简介 A/D转换器（Analog To Digit Converter）：将模拟量转换为与之成比例的数字量的器件称为 A/D转换器，常用ADC表示。单片机输入量和输出量都是数字信号，因而需要一种特殊的电路，将输入的模拟量转换为单片机能够识别的数字信号。 STC12C5410AD自身带AD转换电路，来完成模拟量转换成数字量。故不再需要外围的AD转换电路。第13章...

null第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计 13.1 A/D采样技术的简介 A/D转换器（Analog To Digit Converter）：将模拟量转换为与之成比例的数字量的器件称为 A/D转换器，常用ADC 表示。单片机输入量和输出量都是数字信号，因而需要一种特殊的电路，将输入的模拟量转换为单片机能够识别的数字信号。 STC12C5410AD自身带AD转换电路，来完成模拟量转换成数字量。故不再需要外围的AD转换电路。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计13.2 A/D转换器的性能指标（1）分辨率：分辨率是指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。A/D转换器的分辨率定义为满刻度电压与2n之比值，其中n为ADC的位数。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计（2）转换速率与转换时间：转换速率是指A/D转换器每秒钟转换的次数。转换时间是指完成一次A/D转换所需的时间（包括稳定时间）。转换时间是转换速率的倒数。（3）量化误差：有限分辨率A/D的阶梯状转移特性曲线与理想无限分辨率A/D的转移特性曲线（直线）之间的最大偏差称为量化误差。通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB，1/2LSB。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计（4）线性度：实际A/D转换器的转移函数与理想直线的最大偏差。不包括量化误差、偏移误差（输入信号为零时，输出信号不为零的值）和满刻度误差（满度输出时，对应的输入信号与理想输入信号值之差）三种误差。（5）量程：量程是指A/D能够转换的电压范围，如0～5V，-10～+10V等。（6）其他指标：内部/外部电压基准、失调（零点）温度系数、增益温度系数，以及电源电压变化抑制比等性能指标。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计13.3 AD转换器的分类下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点：积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型。 1）积分型（如TLC7135）积分型AD 工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率，但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计2）逐次比较型（如TLC0831）逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（<12位）时价格便宜，但高精度（>12位）时价格很高。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计3）并行比较型/串并行比较型（如TLC5510）并行比较型AD采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称FLash(快速)型。由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为Half flash(半快速)型。还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级（Multistep/Subrangling）型AD，而从转换时序角度又可称为流水线（Pipelined）型AD，现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。这类AD速度比逐次比较型高，电路规模比并行型小。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计13.4 常规AD转换芯片及电路设计 AD0808/0809内部结构第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计ADC0808/0809引脚功能 IN0—IN7：8通道模拟量输入端 2-8—2-1： 8位数字量输出端 C、B、A：接地址锁存器的低三位地址 ALE：地址锁存允许控制信号 START：清0内寄存器,启动转换 OE：允许读A/D结果,高有效 CLK：时钟输入端，范围为10kHz～ 1200kHz，典型值640kHz EOC：转换结束时为高 Vcc：+5V Vref+：参考电压，+5V Vref-：0V 第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计ADC 0808/0809与单片机连接：涉及2个问题：（1）8路模拟信号通道选择；（2）A/D转换完成后转换数据的传送。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计转换数据的传送： ①定时传送方式；（不需接EOC脚） ②查询方式；（测试EOC脚的状态） ③中断方式。（EOC脚接INT脚）注：（1）不能用无条件方式；（2）2个ALE不能相接。第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计13.5 本实验板A/D技术的实现第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计13.6 程序编写整体的流程图第13章 A/D技术—数字电压计的设计第13章 A/D技术—数字电压计的设计显示模块流程图 nullnullTHANK YOU VERY MUCH ！本章到此束，谢谢您的临！

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