A/D轉(zhuǎn)換器1A/D轉(zhuǎn)換器1概念簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，是任何模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理的第一步，也是最重要的一步，因此A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字化硬件電路中最關(guān)鍵的一個(gè)集成模塊。傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器是并行的，由于輸入/輸出的引腳很多，因而這一類(lèi)芯片的體積都較大，接口設(shè)計(jì)較復(fù)雜。近幾年推出的串行A/D轉(zhuǎn)換器，由于引腳大大減少，使得器件本身的體積亦明顯減小。串行A/D的接口電路簡(jiǎn)單，功耗小，它的問(wèn)世使得很多信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)獲取成為現(xiàn)實(shí)，這樣不僅降低了采集系統(tǒng)的成本，而且改善了信號(hào)獲取的質(zhì)量。2概念簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，是任何模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理的概述分類(lèi)分辨率：8位/9位/10位…24位性能：通常有通用型、精密型、低功耗型、高速型等按供電分類(lèi)：有單電源與雙電源等按模擬輸入通道分類(lèi)：有單通道與2/4/8等各種多通道按轉(zhuǎn)換方式分類(lèi)：大家較為熟悉的有逐次逼近比較式、雙積分式、量化反饋式和并行式等。3概述分類(lèi)3概述接口信號(hào)串行通信接口串行擴(kuò)展接口基本引腳數(shù)據(jù)時(shí)鐘控制（片選或其他形式的控制信號(hào)）4概述接口信號(hào)410位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810AD7810是美國(guó)模擬器件公司（AnalogDevices）生產(chǎn)的一種低功耗10位高速串行A/D轉(zhuǎn)換器。該產(chǎn)品有8腳DIP和SOIC兩種封裝形式，并帶有內(nèi)部時(shí)鐘。外圍接線(xiàn)極其簡(jiǎn)單，AD7810的轉(zhuǎn)換時(shí)間為2μs，采用標(biāo)準(zhǔn)SPI同步串行接口輸出和單一電源（2.7V～5.5V）供電。在自動(dòng)低功耗模式下，該器件在轉(zhuǎn)換率為1kSPS時(shí)的功耗僅為27μW，因此特點(diǎn)適合于便攜式儀表及各種電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合使用。510位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810AD7810是美國(guó)模擬器件10位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810引腳功能工作模式高速模式，低功耗模式610位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810引腳功能610位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810模式1：高速模式710位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810模式1：高速模式710位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810自動(dòng)低功耗模式810位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810自動(dòng)低功耗模式810位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810硬件接口電路910位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810硬件接口電路910位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810軟件程序清單voidmain(){P10=0;P12=0;delayMS(100)while(1){uchartemp=getAD();......

}}10uchargetAD(){uchartemp3;P12=1;P12=0;for(i=0;i<10;i++){P10=1;temp3=(temp3<<1)|P11;P10=0;}}10位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810軟件程序清單10uchar設(shè)計(jì)實(shí)例天然氣機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)11設(shè)計(jì)實(shí)例天然氣機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)11D/A轉(zhuǎn)換器12D/A轉(zhuǎn)換器12D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器是一個(gè)重要的輸出模塊。串行D/A與并行D/A相比，除輸入部分的解碼和移位邏輯外，其他部分一般不會(huì)有很大的差別13D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器是一個(gè)重要的輸出模塊。串行D/AD/A轉(zhuǎn)換器D/A是A/D的逆變換，因而有許多技術(shù)特性的定義與A/D類(lèi)似。對(duì)于分辨率、輸出滿(mǎn)量程、轉(zhuǎn)換精度等都類(lèi)似。14D/A轉(zhuǎn)換器D/A是A/D的逆變換，因而有許多技術(shù)特性的定義D/A轉(zhuǎn)換器特殊參數(shù)：線(xiàn)性誤差線(xiàn)性誤差是指D/A模擬輸出偏離理想轉(zhuǎn)換特性的偏差。微分線(xiàn)形誤差每改變一位時(shí)的精度單值性當(dāng)輸入D/A的數(shù)據(jù)量增加或減小時(shí)，它的模擬輸出電壓應(yīng)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，即輸入/輸出之間應(yīng)有一—對(duì)應(yīng)的傳遞特性，一個(gè)輸入數(shù)碼對(duì)應(yīng)的模擬輸出電壓值是唯一的，這就稱(chēng)為單值性。如果輸入改變而使出不變，那么這種D/A轉(zhuǎn)換器就是非單值的。建立時(shí)間當(dāng)輸入數(shù)據(jù)改變后，輸出模擬量穩(wěn)定到規(guī)定誤差范圍內(nèi)所經(jīng)歷的全部時(shí)間即為建立時(shí)間。15D/A轉(zhuǎn)換器特殊參數(shù)：158位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX517/518/519是兼容I2C總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的2線(xiàn)串行接口8位ADC芯片，輸出緩沖放大器的模擬電壓擺幅可達(dá)滿(mǎn)幅（Rail-to-Rail）。它由單一5V電源供電，節(jié)電模式下僅需4μA。這三種芯片的主要差別是：MAX517只有一個(gè)D/A輸出通道OUT0，且具備參考電壓輸入端；MAX518/519有OUT0與OUT1兩個(gè)D/A輸出通道，MAX518輸出通道與輸入端共用地，MAX519的兩個(gè)通道具備各自的參考電壓輸入端。168位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX517/518/8位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX518結(jié)構(gòu)框圖178位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX518結(jié)構(gòu)框圖18位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519通信接口MAX517/518/519通過(guò)I2C標(biāo)準(zhǔn)的SCL和SDA兩線(xiàn)與微處理器或者其他設(shè)備接口，這3種芯片都是只能接收的器件，僅能用作從設(shè)備，必須受總線(xiàn)主設(shè)備的控制，SCL時(shí)鐘速率可達(dá)400kHz。通信過(guò)程中主設(shè)備先發(fā)送器件地址，然后再發(fā)送有關(guān)信息。每次發(fā)送由一個(gè)開(kāi)始標(biāo)志START、可編程從設(shè)備地址、一個(gè)或數(shù)個(gè)命令字節(jié)或者輸出數(shù)據(jù)字節(jié)、一個(gè)結(jié)束標(biāo)志STOP組成。而且嚴(yán)格約定，未通信時(shí)SDA和SCL兩者均為高電平，除開(kāi)始標(biāo)志和結(jié)束188位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519通信接口188位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519操作時(shí)序198位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519操作時(shí)序198位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始/結(jié)束條件208位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始/結(jié)束條件8位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519地址格式218位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519地址格式218位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519命令格式228位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519命令格式228位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519設(shè)定一路DAC轉(zhuǎn)換238位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519設(shè)定一路DAC轉(zhuǎn)換238位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519設(shè)定兩路DAC轉(zhuǎn)換248位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519設(shè)定兩路DAC轉(zhuǎn)換248位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519進(jìn)入掉電模式258位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519進(jìn)入掉電模式258位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519恢復(fù)正常狀態(tài)268位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519恢復(fù)正常狀態(tài)268位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519器件復(fù)位278位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519器件復(fù)位278位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519硬件接口288位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519硬件接口288位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519應(yīng)用實(shí)例伺服控制系統(tǒng)Kp*Error+Ki*ΣError輸出：速度控制，控制伺服驅(qū)動(dòng)器速度輸入：位置信號(hào)（光柵尺、相對(duì)編碼器、絕對(duì)編碼器）298位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519應(yīng)用實(shí)例29硬件原理框圖30硬件原理框圖30A/D轉(zhuǎn)換器31A/D轉(zhuǎn)換器1概念簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，是任何模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理的第一步，也是最重要的一步，因此A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字化硬件電路中最關(guān)鍵的一個(gè)集成模塊。傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器是并行的，由于輸入/輸出的引腳很多，因而這一類(lèi)芯片的體積都較大，接口設(shè)計(jì)較復(fù)雜。近幾年推出的串行A/D轉(zhuǎn)換器，由于引腳大大減少，使得器件本身的體積亦明顯減小。串行A/D的接口電路簡(jiǎn)單，功耗小，它的問(wèn)世使得很多信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)獲取成為現(xiàn)實(shí)，這樣不僅降低了采集系統(tǒng)的成本，而且改善了信號(hào)獲取的質(zhì)量。32概念簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，是任何模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理的概述分類(lèi)分辨率：8位/9位/10位…24位性能：通常有通用型、精密型、低功耗型、高速型等按供電分類(lèi)：有單電源與雙電源等按模擬輸入通道分類(lèi)：有單通道與2/4/8等各種多通道按轉(zhuǎn)換方式分類(lèi)：大家較為熟悉的有逐次逼近比較式、雙積分式、量化反饋式和并行式等。33概述分類(lèi)3概述接口信號(hào)串行通信接口串行擴(kuò)展接口基本引腳數(shù)據(jù)時(shí)鐘控制（片選或其他形式的控制信號(hào)）34概述接口信號(hào)410位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810AD7810是美國(guó)模擬器件公司（AnalogDevices）生產(chǎn)的一種低功耗10位高速串行A/D轉(zhuǎn)換器。該產(chǎn)品有8腳DIP和SOIC兩種封裝形式，并帶有內(nèi)部時(shí)鐘。外圍接線(xiàn)極其簡(jiǎn)單，AD7810的轉(zhuǎn)換時(shí)間為2μs，采用標(biāo)準(zhǔn)SPI同步串行接口輸出和單一電源（2.7V～5.5V）供電。在自動(dòng)低功耗模式下，該器件在轉(zhuǎn)換率為1kSPS時(shí)的功耗僅為27μW，因此特點(diǎn)適合于便攜式儀表及各種電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合使用。3510位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810AD7810是美國(guó)模擬器件10位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810引腳功能工作模式高速模式，低功耗模式3610位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810引腳功能610位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810模式1：高速模式3710位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810模式1：高速模式710位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810自動(dòng)低功耗模式3810位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810自動(dòng)低功耗模式810位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810硬件接口電路3910位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810硬件接口電路910位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810軟件程序清單voidmain(){P10=0;P12=0;delayMS(100)while(1){uchartemp=getAD();......

}}40uchargetAD(){uchartemp3;P12=1;P12=0;for(i=0;i<10;i++){P10=1;temp3=(temp3<<1)|P11;P10=0;}}10位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810軟件程序清單10uchar設(shè)計(jì)實(shí)例天然氣機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)41設(shè)計(jì)實(shí)例天然氣機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)11D/A轉(zhuǎn)換器42D/A轉(zhuǎn)換器12D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器是一個(gè)重要的輸出模塊。串行D/A與并行D/A相比，除輸入部分的解碼和移位邏輯外，其他部分一般不會(huì)有很大的差別43D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器是一個(gè)重要的輸出模塊。串行D/AD/A轉(zhuǎn)換器D/A是A/D的逆變換，因而有許多技術(shù)特性的定義與A/D類(lèi)似。對(duì)于分辨率、輸出滿(mǎn)量程、轉(zhuǎn)換精度等都類(lèi)似。44D/A轉(zhuǎn)換器D/A是A/D的逆變換，因而有許多技術(shù)特性的定義D/A轉(zhuǎn)換器特殊參數(shù)：線(xiàn)性誤差線(xiàn)性誤差是指D/A模擬輸出偏離理想轉(zhuǎn)換特性的偏差。微分線(xiàn)形誤差每改變一位時(shí)的精度單值性當(dāng)輸入D/A的數(shù)據(jù)量增加或減小時(shí)，它的模擬輸出電壓應(yīng)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，即輸入/輸出之間應(yīng)有一—對(duì)應(yīng)的傳遞特性，一個(gè)輸入數(shù)碼對(duì)應(yīng)的模擬輸出電壓值是唯一的，這就稱(chēng)為單值性。如果輸入改變而使出不變，那么這種D/A轉(zhuǎn)換器就是非單值的。建立時(shí)間當(dāng)輸入數(shù)據(jù)改變后，輸出模擬量穩(wěn)定到規(guī)定誤差范圍內(nèi)所經(jīng)歷的全部時(shí)間即為建立時(shí)間。45D/A轉(zhuǎn)換器特殊參數(shù)：158位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX517/518/519是兼容I2C總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的2線(xiàn)串行接口8位ADC芯片，輸出緩沖放大器的模擬電壓擺幅可達(dá)滿(mǎn)幅（Rail-to-Rail）。它由單一5V電源供電，節(jié)電模式下僅需4μA。這三種芯片的主要差別是：MAX517只有一個(gè)D/A輸出通道OUT0，且具備參考電壓輸入端；MAX518/519有OUT0與OUT1兩個(gè)D/A輸出通道，MAX518輸出通道與輸入端共用地，MAX519的兩個(gè)通道具備各自的參考電壓輸入端。468位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX517/518/8位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX518結(jié)構(gòu)框圖478位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519MAX518結(jié)構(gòu)框圖18位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519通信接口MAX517/518/519通過(guò)I2C標(biāo)準(zhǔn)的SCL和SDA兩線(xiàn)與微處理器或者其他設(shè)備接口，這3種芯片都是只能接收的器件，僅能用作從設(shè)備，必須受總線(xiàn)主設(shè)備的控制，SCL時(shí)鐘速率可達(dá)400kHz。通信過(guò)程中主設(shè)備先發(fā)送器件地址，然后再發(fā)送有關(guān)信息。每次發(fā)送由一個(gè)開(kāi)始標(biāo)志START、可編程從設(shè)備地址、一個(gè)或數(shù)個(gè)命令字節(jié)或者輸出數(shù)據(jù)字節(jié)、一個(gè)結(jié)束標(biāo)志STOP組成。而且嚴(yán)格約定，未通信時(shí)SDA和SCL兩者均為高電平，除開(kāi)始標(biāo)志和結(jié)束488位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519通信接口188位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519操作時(shí)序498位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519操作時(shí)序198位滿(mǎn)幅型MAX517/518/519數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始/結(jié)束條件50