adc0808中文资料

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 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MPU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。 1. ADC 0808/0809 ADC 0808和ADC 0809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CMOS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± LSB,ADC 0809为±1LSB。 （3）转换时间： 取决于芯片时钟频率，如CLK=500kHz时，TCONV=128μs。 （4）单一电源： +5V。 （5）模拟输入电压范围： 单极性0～5V；双极性±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。 （8）使用时不需进行零点和满刻度调节。 2) 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： 图11.19  ADC0808/0809内部结构框图 （1）IN0～IN7——8路模拟输入，通过3根地址译码线ADDA、ADDB、ADDC来选通一路。 （2）D7～D0——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，D0为最低位。 （3）ADDA、ADDB、ADDC——模拟通道选择地址信号，ADDA为低位，ADDC为高位。地址信号与选中通道对应关系如 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 11.3所示。 （4）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，VR(-)=0V；双极性输入时，VR(+)、VR(-)分别接正、负极性的参考电压。 图11.20  ADC0808/0809外部引脚图 表11.3  地址信号与选中通道的关系 地 址 选中通道 ADDC ADDB ADDA 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         （5）ALE——地址锁存允许信号，高电平有效。当此信号有效时，A、B、C三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。在使用时，该信号常和START信号连在一起，以便同时锁存通道地址和启动A/D转换。 （6）START——A/D转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿开始A/D转换。如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来的转换进程被中止，重新从头开始转换。 （7）EOC——转换结束信号，高电平有效。该信号在A/D转换过程中为低电平，其余时间为高电平。该信号可作为被CPU查询的状态信号，也可作为对CPU的中断请求信号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC也可作为启动信号反馈接到START端，但在刚加电时需由外电路第一次启动。 （8）OE——输出允许信号，高电平有效。当微处理器送出该信号时，ADC0808/0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。在中断工作方式下，该信号往往是CPU发出的中断请求响应信号。 3) 工作时序与使用说明 ADC 0808/0809的工作时序如图11.21所示。当通道选择地址有效时，ALE信号一出现，地址便马上被锁存，这时转换启动信号紧随ALE之后(或与ALE同时)出现。START的上升沿将逐次逼近寄存器SAR复位，在该上升沿之后的2μs加8个时钟周期内(不定)，EOC信号将变低电平，以指示转换操作正在进行中，直到转换完成后EOC再变高电平。微处理器收到变为高电平的EOC信号后，便立即送出OE信号，打开三态门，读取转换结果。 图11.21  ADC 0808/0809工作时序 模拟输入通道的选择可以相对于转换开始操作独立地进行(当然，不能在转换过程中进行)，然而通常是把通道选择和启动转换结合起来完成(因为ADC0808/0809的时间特性允许这样做)。这样可以用一条写指令既选择模拟通道又启动转换。在与微机接口时，输入通道的选择可有两种方法，一种是通过地址总线选择，一种是通过数据总线选择。 如用EOC信号去产生中断请求，要特别注意EOC的变低相对于启动信号有2μs+8个时钟周期的延迟，要设法使它不致产生虚假的中断请求。为此，最好利用EOC上升沿产生中断请求，而不是靠高电平产生中断请求。 2. AD574A AD574A是美国AD公司的产品，是目前国际市场上较先进的、价格低廉、应用较广的混合集成12位逐次逼近式ADC芯片。它分6个等级，即AD574AJ、AK、AL、AS、AT、AU，前三种使用温度范围为0～+70℃，后三种为-55～+125℃。它们除线性度及其他某些特性因等级不同而异外，主要性能指标和工作特点是相同的。 1) 主要技术指标和特性 （1）非线性误差： ±1LSB或± LSB(因等级不同而异)。 （2）电压输入范围： 单极性0～+10V，0～+20V，双极性±5V,±10V。 （3）转换时间： 35μs。 （4）供电电源： +5V，±15V。 （5）启动转换方式： 由多个信号联合控制，属脉冲式。 （6）输出方式： 具有多路方式的可控三态输出缓存器。 （7）无需外加时钟。 （8）片内有基准电压源。可外加VR，也可通过将VO(R)与Vi(R)相连而自己提供VR。内部提供的VR为(10.00±0.1)V(max)，可供外部使用，其最大输出电流为1.5mA； （9）可进行12位或8位转换。12位输出可一次完成，也可两次完成(先高8位，后低4位)。 2) 内部结构与引脚功能 AD574A的内部结构与外部引脚如图11.22所示。从图可见，它由两片大规模集成电路混合而成： 一片为以D/A转换器AD565和10V基准源为主的模拟片，一片为集成了逐次逼近寄存器SAR和转换控制电路、时钟电路、三态输出缓冲器电路和高分辨率比较器的数字片，其中12位三态输出缓冲器分成独立的A、B、C三段，每段4位，目的是便于与各种字长微处理器的数据总线直接相连。AD574A为28引脚双列直插式封装，各引脚信号的功能定义分述如下： 图11.22  AD574A的结构框图与引脚 （1）12/ ——输出数据方式选择。当接高电平时，输出数据是12位字长；当接低电平时，是将转换输出的数变成两个8位字输出。 （2）A0——转换数据长度选择。当A0为低电平时，进行12位转换；A0为高电平时，则为8位长度的转换。 （3） ——片选信号。 （4）R/ ——读或转换选择。当为高电平时，可将转换后数据读出；当为低电平时，启动转换。 （5）CE——芯片允许信号，用来控制转换与读操作。只有当它为高电平时，并且 =0时，R/信号的控制才起作用。CE和 、R/ 、12/ 、A0信号配合进行转换和读操作的控制真值表如表11.4所示。 （6）VCC——正电源，电压范围为0～+16.5V。 （7）Vo(R)——+10V参考电压输出端，具有1.5mA的带负载能力。 表11.4  AD574A的转换和读操作控制真值表 CE 12 / A0 操作内容 0 × 1 1 1 1 1 × 1 0 0 0 0 0 × × 0 0 1 1 1 × × × × +5V DGND DGND × × 0 1 × 0 1 无操作 无操作 启动一次12位转换 启动一次8位转换 并行读出12位 读出高8位(A段和B段) 读出C段低4位，并自动后跟4个0             （8）AGND——模拟地。 （9）GND——数字地。 （10）Vi(R)——参考电压输入端。 （11）VEE——负电源，可选加-11.4V～-16.5V之间的电压。 （12）BIP OFF——双极性偏移端，用于极性控制。单极性输入时接模拟地(AGND)，双极性输入时接Vo(R)端。 （13）Vi(10)——单极性0～＋10V范围输入端，双极性±5V范围输入端。 （14）Vi(20)——单极性0～＋20V范围输入端，双极性±10V范围输入端。 （15）STS——转换状态输出端，只在转换进行过程中呈现高电平，转换一结束立即返回到低电平。可用查询方式检测此端电平变化，来判断转换是否结束，也可利用它的负跳变沿来触发一个触发器产生IRQ信号，在中断服务程序中读取转换后的有效数据。