11.2.4典型的集成ADC芯片为了满足多种需要，目前国内外各半导体器件生产厂家
设计
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并生产出了多种多样的ADC芯片。仅美国AD公司的ADC产品就有几十个系列、近百种型号之多。从性能上讲，它们有的精度高、速度快，有的则价格低廉。从功能上讲，有的不仅具有A/D转换的基本功能，还包括内部放大器和三态输出锁存器；有的甚至还包括多路开关、采样保持器等，已发展为一个单片的小型数据采集系统。尽管ADC芯片的品种、型号很多，其内部功能强弱、转换速度快慢、转换精度高低有很大差别，但从用户最关心的外特性看，无论哪种芯片，都必不可少地要包括以下四种基本信号引脚端：模拟信号输入端（单极性或双极性）；数字量输出端（并行或串行）；转换启动信号输入端；转换结束信号输出端。除此之外，各种不同型号的芯片可能还会有一些其他各不相同的控制信号端。选用ADC芯片时，除了必须考虑各种技术要求外，通常还需了解芯片以下两方面的特性。（1）数字输出的方式是否有可控三态输出。有可控三态输出的ADC芯片允许输出线与微机系统的数据总线直接相连，并在转换结束后利用读数信号RD选通三态门，将转换结果送上总线。没有可控三态输出（包括内部根本没有输出三态门和虽有三态门、但外部不可控两种情况）的ADC芯片则不允许数据输出线与系统的数据总线直接相连，而必须通过I/O接口与MPI交换信息。（2）启动转换的控制方式是脉冲控制式还是电平控制式。对脉冲启动转换的ADC芯片，只要在其启动转换引脚上施加一个宽度符合芯片要求的脉冲信号，就能启动转换并自动完成。一般能和MPU配套使用的芯片，MPU的I/O写脉冲都能满足ADC芯片对启动脉冲的要求。对电平启动转换的ADC芯片，在转换过程中启动信号必须保持
规定
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的电平不变，否则，如中途撤消规定的电平，就会停止转换而可能得到错误的结果。为此，必须用D触发器或可编程并行I/O接口芯片的某一位来锁存这个电平，或用单稳等电路来对启动信号进行定时变换。具有上述两种数字输出方式和两种启动转换控制方式的ADC芯片都不少，在实际使用芯片时要特别注意看清芯片说明。下面介绍两种常用芯片的性能和使用
方法
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。ADC0808/0809ADC0808和ADC0809除精度略有差别外（前者精度为8位、后者精度为7位），其余各方面完全相同。它们都是CMO器件，不仅包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，而且还提供一个8通道的模拟多路开关和通道寻址逻辑，因而有理由把它作为简单的“数据采集系统”。利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换，在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。1）主要技术指标和特性（1）分辨率：8位。（2）总的不可调误差：ADC0808为土2LSB,ADC0809为土1LSB（3）转换时间：取决于芯片时钟频率，如CLK=500kHZ时，Tcon=128卩s。（4）单一电源：+5V。（5）模拟输入电压范围：单极性0〜5V;双极性土5V,±10V（需外加一定电路）。（6）具有可控三态输出缓存器。（7）启动转换控制为脉冲式（正脉冲），上升沿使所有内部寄存器清零，下降沿使A/D转换开始。使用时不需进行零点和满刻度调节。内部结构和外部引脚ADC0808/0809的内部结构和外部引脚分别如图11.19和图11.20所示。内部各部分的作用和工作原理在内部结构图中已一目了然，在此就不再赘述，下面仅对各引脚定义分述如下：模拟＜输入ADDaA叫ADDCALEIN7%+)VR(-}图11.19ADC0808/0809内部结构框图数字输IN。〜IN7——8路模拟输入，通过3根地址译码线ADD、ADD、ADD来选通一路。D〜Db――A/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。8位排列顺序是D7为最高位，B为最低位。ADD、ADD、AD模拟通道选择地址信号，ADD为低位，ADD为高位。地址信号与选中通道对应关系如表11.3所示。Vr(+)、Vr(-)――正、负参考电压输入端，用于提供片内DAC电阻网络的基准电压。在单极性输入时，Vr(+)=5V，VK-)=0V;双极性输入时，*(+)、*(-)分别接正、负极性的参考电压。IbL一28*］叫一IbL—2726IN一START—ADC2524EOC*—OE十CLOCK一VccW)_GND—10II1213140808/08092322212019IS171615叫—IN】—叫
@R1,A;存储数据INCDPTR指向下一个通道INCR1;修改数据区指针DJNZR7,NEXT;8个通道全采样完了吗2.中断方式将ADC0808/0809(乍为一个外部扩展的并行I/O口，直接由8031的P2.0和脉冲进行启动.通道地址为FEF8H-FEFFH用中断方式读取转换结果的数字量，模拟量输入通路选择端A,B,C分别与8031的P0.0,P0.1,P0.2(经74LS373)相连,CLK由8031的ALE提供.INTADC:SET町1;选择为边沿触发方式SETBEA;开中断SETBEX1;MOVDPTR,#0FEF8H通道地址送DPTRMOVX@DPTR启动A/D转换……PINT1:……MOVDPTR,#0FEF8H通道地址送DPTRMOVXA,@DP读取从IN0输入的转换结果存入MOV50H,A;50H单元MOVX@DPTR,A启动A/D转换RETI;中断返回三，接口电路设计中的几点注意事项1.关于ADC0808/0809最高工作时钟频率的说明由于ADC0808/0809芯片内无时钟，所以必须靠外部提供时钟；外部时钟的频率范围为10KHZ~1280KHZ±前面的ADC0808/0809通过中断方式与8031单片机接口的电路中，8031单片机的主频接为6MHZ,ALES供ADC0808/0809的时钟频率为1MHZ(1000KHZ)实际应用系统使用证明,ADC0808/0809能够正常可靠地工作.但在用户进行ADC0808/0809应用设计时，推荐选用640KHN右的时钟频率.2,ADC0816/17与ADC0809勺主要区别ADC0816/0817与ADC0808/0809相比，除模拟量输入通道数增至16路，封装为40引脚外,其原理，性能结构基本相同.ADC0816和ADC0817的主要区别是：ADC0816的最大不可调误差为土1/2LSB,精度高，价格也高;ADC0817的最大不可调误差为士1LSB,价格低.习题七试设计一数据采集系统2002.10使用单位：山东省气象局在东营市孤岛气象观察站设计单位：山东大学物理与微电子学院2000级设计
方案
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：自行确定提示：对于非模拟物理量，可以用下图示意即可非电物理量传感器A/D转换器§7.3A/D转换器ADC0809TMCS-51单片机的接口设计ADC0808/0809八位逐次逼近式A/D转换器是一种单片CMO器件，包括8位的模/数转换器,8通道多路转换器和与微处理器兼容的控制逻辑.8通道多路转换器能直接连通8个单端模拟信号中一任何一个.一,ADC0808/0809的内部结构及引脚功能ADC0809转换器内部结构ADC0809引脚功能分辨率为8位.最大不可调误差ADC080別、于土1/2LSB,ADC0809」、于土1LSB单一+5V供电,模拟输入范围为0~5V.具有锁存三态输出,输出与TTL兼容.功耗为15mw.不必进行零点和满度调整.转换速度取决于芯片的时钟频率.时钟频率范围：10~1280KHZ当CLK=500KH时,转换速度为128卩s.IN0~IN7:8路输入通道的模拟量输入端口.2-1~2-8:8位数字量输出端口.START,ALE:STAR为启动控制输入端口,ALE为地址锁存控制信号端口.这两个信号端可连接在一起，当通过软件输入一个正脉冲，便立即启动模/数转换.EOC,OE:EO为转换结束信号脉冲输出端口，0E为输出允许控制端口,这两个信号亦可连结在一起表示模/数转换结束.OE端的电平由低变高，打开三态输出锁存器,将转换结果的数字量输出到数据总线上.REF(+),REF(-),VCC,GND,REF(+)和REF(-)为参考电压输入端,VCC为主电源输入端,GND为接地端.一般REF(+)与VCC连接在一起,REF(-)与GND连接在一起.CLK:时钟输入端.3,8路模拟开关的三位地址选通编码表ADDA,B,C8路模拟开关的三位地址选通输入端，以选择对应的输入通道.地址码对应的输入通道C、B、A、0、0、0、0、1、1、1、1、0、0、1、1、0、0、1、1、0、1、0、1、0、1、0、1、IN0、IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7二,ADC0808/0809与8031单片机的接口设计ADC0808/0809与8031单片机的硬件接口有三种方式，查询方式，中断方式和等待延时方式.究竟采用何种方式，应视具体情况，按总体要求而选择.1.延时方式ADC0809编程模式在软件编写时,应令p2.7=A15=0;A0,A1,A2给出被选择的模拟通道的地址；执行一条输出指令,启动A/D转换；执行一条输入指令,读取A/D转换结果.通道地址:7FF8H~7FFFH下面的程序是采用延时的方法，分别对8路模拟信号轮流采样一次，并依次把结果转存到数据存储区的采样转换程序.START:MOVR1,#50H;置数据区首地址MOVDPTR,#7FF8H;P2.7=0且指向通道0MOVR7,#08H;置通道数NEXT:MOVX@DPTR,Ag动A/D转换MOVR6,#0AH;软件延时DLAY:NOPNOPNOPDJNZR6,DLAYMOVXA,@DPTR读取转换结果MOV@R1,A;存储数据INCDPTR;指向下一个通道INCR1;修改数据区指针DJNZR7,NEXT;8个通道全采样完了吗2.中断方式将ADC0808/0809作为一个外部扩展的并行I/O口，直接由8031的P2.0和脉冲进行启动.通道地址为FEF8H-FEFFH用中断方式读取转换结果的数字量,模拟量输入通路选择端A,B,C分别与8031的P0.0,P0.1,P0.2(经74LS373)相连,CLK由8031的ALE提供.INTADC:SETBIT1;选择为边沿触发方式SETBEA;开中断SETBEX1;MOVDPTR,#0FEF8H通道地址送DPTRMOVX@DPTR,AB动A/D转换PINT1:……MOVDPTR,#0FEF8H;通道地址送DPTRMOVXA,@DPTR读取从IN0输入的转换结果存入MOV50H,A;50H单元MOVX@DPTR,AB动A/D转换RETI;中断返回三，接口电路设计中的几点注意事项关于ADC0808/0809最高工作时钟频率的说明由于ADC0808/0809芯片内无时钟,所以必须靠外部提供时钟；外部时钟的频率范围为10KHZ~1280KHZfe前面的ADC0808/0809通过中断方式与8031单片机接口的电路中,8031单片机的主频接为6MHZ,ALE提供ADC0808/0809的时钟频率为1MHZ(1000KHZ);实际应用系统使用证明.ADC0808/0809能够正常可靠地工作•但在用户进行ADC0808/0809应用设计时，推荐选用640KHZ左右的时钟频率.ADC0816/17与ADC080啲主要区别IADC0816/0817与ADC0808/0809相比，除模拟量输入通道数增至16路,封装为40引脚外,其原理,性能结构基本相同•ADC0816^ADC081的主要区别是:ADC0816勺最大不可调误差为土1/2LSB,精度高,价格也高；ADC0817I勺最大不可调误差为士1LSB,价格低.习题七试设计一数据采集系统2002.10使用单位：山东省气象局在东营市孤岛气象观察站设计单位：山东大学物理与微电子学院2000级设计方案：自行确定提示：对于非模拟物理量，可以用下图示意即可ADC0808百科名片ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0808是ADC0809勺简化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真时采用ADC080进行A/D转换，实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。ADC0808管脚图内部结构ADC0808是CMOSI片型逐次逼近式A/D转换器，它有8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器。引脚功能（外部特性）ADC0808芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如右图所示。各引脚功能如下：1〜5和26〜28（IN0〜IN7）:8路模拟量输入端。&14、15和17〜21:8位数字量输出端。22（ALE）:地址锁存允许信号，输入，高电平有效。(START：A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换)。(EOC：A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。(OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。(CLK):时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KH乙(VREF(+))和16(VREF(-)):参考电压输入端(Vcc):主电源输入端。(GND：地。23〜25(ADDAADDBADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路
浙公网安备 33021202002483