轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)_第1頁(yè)
轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)_第2頁(yè)
轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)_第3頁(yè)
轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)_第4頁(yè)
轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩48頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)第一頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日9.1D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口

9.1.1D/A轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)一、D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理及分類T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器:第二頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日輸出電壓的大小與數(shù)字量具有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。第三頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日二、D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)1、分辨率分辨率是指輸入數(shù)字量的最低有效位(LSB)發(fā)生變化時(shí),所對(duì)應(yīng)的輸出模擬量(常為電壓)的變化量。它反映了輸出模擬量的最小變化值。分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有確定的關(guān)系,可以表示成FS/。FS表示滿量程輸入值,n為二進(jìn)制位數(shù)。對(duì)于5V的滿量程,采用8位的DAC時(shí),分辨率為5V/256=19.5mV;當(dāng)采用12位的DAC時(shí),分辨率則為5V/4096=1.22mV。顯然,位數(shù)越多分辨率就越高。2、線性度線性度(也稱非線性誤差)是實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線與理想直線特性之間的最大偏差。常以相對(duì)于滿量程的百分?jǐn)?shù)表示。如±1%是指實(shí)際輸出值與理論值之差在滿刻度的±1%以內(nèi)。第四頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日3、絕對(duì)精度和相對(duì)精度絕對(duì)精度(簡(jiǎn)稱精度)是指在整個(gè)刻度范圍內(nèi),任一輸入數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的模擬量實(shí)際輸出值與理論值之間的最大誤差。絕對(duì)精度是由DAC的增益誤差(當(dāng)輸入數(shù)碼為全1時(shí),實(shí)際輸出值與理想輸出值之差)、零點(diǎn)誤差(數(shù)碼輸入為全0時(shí),DAC的非零輸出值)、非線性誤差和噪聲等引起的。絕對(duì)精度(即最大誤差)應(yīng)小于1個(gè)LSB。相對(duì)精度與絕對(duì)精度表示同一含義,用最大誤差相對(duì)于滿刻度的百分比表示。第五頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日4、建立時(shí)間建立時(shí)間是指輸入的數(shù)字量發(fā)生滿刻度變化時(shí),輸出模擬信號(hào)達(dá)到滿刻度值的±1/2LSB所需的時(shí)間。是描述D/A轉(zhuǎn)換速率的一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)。電流輸出型DAC的建立時(shí)間短。電壓輸出型DAC的建立時(shí)間主要決定于運(yùn)算放大器的響應(yīng)時(shí)間。根據(jù)建立時(shí)間的長(zhǎng)短,可以將DAC分成超高速(<1μS)、高速(10~1μS)、中速(100~10μS)、低速(≥100μS)幾檔。應(yīng)當(dāng)注意,精度和分辨率具有一定的聯(lián)系,但概念不同。DAC的位數(shù)多時(shí),分辨率會(huì)提高,對(duì)應(yīng)于影響精度的量化誤差會(huì)減小。但其它誤差(如溫度漂移、線性不良等)的影響仍會(huì)使DAC的精度變差。第六頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日9.1.2DAC0832芯片及其與單片機(jī)接口

DAC0832是使用非常普遍的8位D/A轉(zhuǎn)換器,由于其片內(nèi)有輸入數(shù)據(jù)寄存器,故可以直接與單片機(jī)接口。DAC0832以電流形式輸出,當(dāng)需要轉(zhuǎn)換為電壓輸出時(shí),可外接運(yùn)算放大器。屬于該系列的芯片還有DAC0830、DAC0831,它們可以相互代換。DAC0832主要特性:分辨率8位;電流建立時(shí)間1μS;數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式;輸出電流線性度可在滿量程下調(diào)節(jié);邏輯電平輸入與TTL電平兼容;單一電源供電(+5V~+15V);低功耗,20mW。

第七頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日一、DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳第八頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日第九頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日二、DAC0832與80C51單片機(jī)的接口1、單緩沖工作方式

此方式適用于只有一路模擬量輸出,或有幾路模擬量輸出但并不要求同步的系統(tǒng)。

第十頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日雙極性模擬輸出電壓

雙極性輸出時(shí)的分辨率比單極性輸出時(shí)降低1/2,這是由于對(duì)雙極性輸出而言,最高位作為符號(hào)位,只有7位數(shù)值位。第十一頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日2、雙緩沖工作方式

多路D/A轉(zhuǎn)換輸出,如果要求同步進(jìn)行,就應(yīng)該采用雙緩沖器同步方式。第十二頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日完成兩路D/A同步輸出的程序如下:MOV

DPTR,#0DFFFH;指向0832(1)輸入鎖存器MOVA,#data1MOVX@DPTR,A;data1送入0832(1)輸入鎖存器MOVDPTR,#0BFFFH;指向DAC0832(2)輸入鎖存器MOVA,#data2MOVX@DPTR,A;data2送入0832(2)輸入鎖存器MOVDPTR,#7FFFH;同時(shí)啟動(dòng)0832(1)、0832(2)MOVX@DPTR,A;完成D/A轉(zhuǎn)換輸出第十三頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日3、直通工作方式當(dāng)DAC0832芯片的片選信號(hào)、寫(xiě)信號(hào)、及傳送控制信號(hào)的引腳全部接地,允許輸入鎖存信號(hào)ILE引腳接+5V時(shí),DAC0832芯片就處于直通工作方式,數(shù)字量一旦輸入,就直接進(jìn)入DAC寄存器,進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。第十四頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日9.2A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口

9.2.1A/D轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo)一、逐次逼近式ADC的轉(zhuǎn)換原理第十五頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日二、雙積分式ADC的轉(zhuǎn)換原理第十六頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日三、A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)1、分辨率ADC的分辨率是指使輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。常用二進(jìn)制的位數(shù)表示。例如12位ADC的分辨率就是12位,或者說(shuō)分辨率為滿刻度FS的1/。一個(gè)10V滿刻度的12位ADC能分辨輸入電壓變化最小值是10V×1/=2.4mV。第十七頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日2、量化誤差A(yù)DC把模擬量變?yōu)閿?shù)字量,用數(shù)字量近似表示模擬量,這個(gè)過(guò)程稱為量化。量化誤差是ADC的有限位數(shù)對(duì)模擬量進(jìn)行量化而引起的誤差。實(shí)際上,要準(zhǔn)確表示模擬量,ADC的位數(shù)需很大甚至無(wú)窮大。一個(gè)分辨率有限的ADC的階梯狀轉(zhuǎn)換特性曲線與具有無(wú)限分辨率的ADC轉(zhuǎn)換特性曲線(直線)之間的最大偏差即是量化誤差。

第十八頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日3、偏移誤差偏移誤差是指輸入信號(hào)為零時(shí),輸出信號(hào)不為零的值,所以有時(shí)又稱為零值誤差。假定ADC沒(méi)有非線性誤差,則其轉(zhuǎn)換特性曲線各階梯中點(diǎn)的連線必定是直線,這條直線與橫軸相交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的輸入電壓值就是偏移誤差。4、滿刻度誤差滿刻度誤差又稱為增益誤差。ADC的滿刻度誤差是指滿刻度輸出數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想輸入電壓之差。第十九頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日5、線性度線性度有時(shí)又稱為非線性度,它是指轉(zhuǎn)換器實(shí)際的轉(zhuǎn)換特性與理想直線的最大偏差。6、絕對(duì)精度在一個(gè)轉(zhuǎn)換器中,任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值,稱為絕對(duì)精度。對(duì)于ADC而言,可以在每一個(gè)階梯的水平中點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,它包括了所有的誤差。7、轉(zhuǎn)換速率ADC的轉(zhuǎn)換速率是能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度,即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。而完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間(包括穩(wěn)定時(shí)間),則是轉(zhuǎn)換速率的倒數(shù)。第二十頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日主要性能為:分辨率為8位;精度:ADC0809小于±1LSB(ADC0808小于±1/2LSB);單+5V供電,模擬輸入電壓范圍為0~+5V;具有鎖存控制的8路輸入模擬開(kāi)關(guān);可鎖存三態(tài)輸出,輸出與TTL電平兼容;功耗為15mW;不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整;轉(zhuǎn)換速度取決于芯片外接的時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率范圍:10~1280KHz。典型值為時(shí)鐘頻率640KHz,轉(zhuǎn)換時(shí)間約為100μS。9.2.2ADC0809芯片及其與單片機(jī)的接口第二十一頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日一、ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能第二十二頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日1、IN0~I(xiàn)N7,8路模擬量輸入端。2、D7~D0,8位數(shù)字量輸出端。3、ALE,地址鎖存允許信號(hào)輸入端。通常向此引腳輸入一個(gè)正脈沖時(shí),可將三位地址選擇信號(hào)A、B、C鎖存于地址寄存器內(nèi)并進(jìn)行譯碼,選通相應(yīng)的模擬輸入通道。4、START,啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)輸入端。一般向此引腳輸入一個(gè)正脈沖,上升沿復(fù)位內(nèi)部逐次逼近寄存器,下降沿后開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換。5、CLK,時(shí)鐘信號(hào)輸入端。6、EOC,轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端。A/D轉(zhuǎn)換期間EOC為低電平,A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后EOC為高電平。7、OE,輸出允許控制端,控制輸出鎖存器的三態(tài)門。當(dāng)OE為高電平時(shí),轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)出現(xiàn)在D7~D0引腳。當(dāng)OE為低電平時(shí),D7~D0引腳對(duì)外呈高阻狀態(tài)。8、C、B、A,8路模擬開(kāi)關(guān)的地址選通信號(hào)輸入端,3個(gè)輸入端的信號(hào)為000~111時(shí),接通IN0~I(xiàn)N7對(duì)應(yīng)通道。9、VR(+)、VR(-):分別為基準(zhǔn)電源的正、負(fù)輸入端。第二十三頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日二、ADC0809與單片機(jī)的接口1、查詢方式

第二十四頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日例:對(duì)8路模擬信號(hào)輪流采樣一次,并依次把轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)到片內(nèi)RAM以DATA為起始地址的連續(xù)單元中。MAIN:MOVR1,#DATA;置數(shù)據(jù)區(qū)首地址

MOVDPTR,#7FF8H;指向0通道

MOVR7,#08H;置通道數(shù)LOOP:MOVX@DPTR,A;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換HER:JBP3.3,HER;查詢A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束

MOVXA,@DPTR;讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果

MOV@R1,A;存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

INCDPTR;指向下一個(gè)通道

INCR1;修改數(shù)據(jù)區(qū)指針

DJNZR7,LOOP;8?jìng)€(gè)通道轉(zhuǎn)換完否?

……第二十五頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日2、中斷方式讀取IN0通道的模擬量轉(zhuǎn)換結(jié)果,并送至片內(nèi)RAM以DATA為首地址的連續(xù)單元中。

ORG0013H;中斷服務(wù)程序入口

AJMPPINT1

ORG2000HMAIN:MOVR1,#DATA;置數(shù)據(jù)區(qū)首地址

SETBIT1;為邊沿觸發(fā)方式

SETBEA;開(kāi)中斷

SETBEX1;允許中斷

MOVDPTR,#7FF8H;指向IN0通道

MOVX@DPTR,A;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換LOOP:NOP;等待中斷

AJMPLOOP

第二十六頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日

ORG2100H;中斷服務(wù)程序入口PINT1:PUSHPSW;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)

PUSHACCPUSHDPLPUSHDPHMOVDPTR,#7FF8HMOVXA,@DPTR;讀取轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)

MOV@R1,A;數(shù)據(jù)存入以DATA為首地址的RAM中

INCR1;修改數(shù)據(jù)區(qū)指針

MOVX@DPTR,A;再次啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換

POPDPH;恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)

POPDPLPOPACCPOPPSWRETI;中斷返回第二十七頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日主要性能為:逐次逼近ADC,可選擇工作于12位,也可工作于8位。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)有兩種讀出方式:12位一次讀出;8位、4位兩次讀出。具有可控三態(tài)輸出緩沖器,邏輯電平為TTL電平。非線性誤差:AD574AJ為±1LSB,AD574AK為±1/2LSB。9.2.3ADC574芯片及其與單片機(jī)的接口轉(zhuǎn)換時(shí)間:最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μS(屬中檔速度)。輸入模擬信號(hào),單極性時(shí),范圍為0V~+10V和0V~+20V,從不同引腳輸入。雙極性輸入時(shí),范圍為0V~±5V和0V~±10V,從不同引腳輸入。第二十八頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日輸出碼制:?jiǎn)螛O性輸入時(shí),輸出數(shù)字量為原碼,雙極性輸入時(shí),輸出為偏移二進(jìn)制碼。具有+10.000V的高精度內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源,只需外接一只適當(dāng)阻值的電阻,便可向DAC部分的解碼網(wǎng)絡(luò)提供參考輸入。內(nèi)部具有時(shí)鐘產(chǎn)生電路,不須外部接線。需三組電源:+5V、VCC(+12V~+15V)、VEE(-12V~-15V)。由于轉(zhuǎn)換精度高,所提供電源必須有良好的穩(wěn)定性,并進(jìn)行充分濾波,以防止高頻噪聲的干擾。低功耗:典型功耗為390mW。第二十九頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日一、AD574A引腳功能第三十頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日第三十一頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日第三十二頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日二、AD574A的單極性和雙極性輸入

單極性輸入雙極性輸入

第三十三頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日1、單極性輸入電路當(dāng)輸入電壓為VIN=0V~+10V時(shí),應(yīng)從引腳10VIN輸入,當(dāng)VIN=0V~+20V,應(yīng)從20VIN引腳輸入。輸出數(shù)字量D為無(wú)符號(hào)二進(jìn)制碼,計(jì)算公式為:

D=4096VIN/VFS或:VIN=DVFS/4096

式中VIN為輸入模擬量(V),VFS是滿量程,如果從10VIN引腳輸入,VFS=10V,1LSB=10/4096=24(mV);若信號(hào)從20VIN引腳輸入,VFS=20V,1LSB=20/4096=49(mV)。

第三十四頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日2、雙極性輸入電路

R1用于調(diào)整雙極性輸入電路的零點(diǎn)。如果輸入信號(hào)VIN在-5V~+5V之間,應(yīng)從10VIN引腳輸入;當(dāng)VIN在-10V~+10V之間,應(yīng)從20VIN引腳輸入。雙極性輸入時(shí)輸出數(shù)字量D與輸入模擬電壓VIN之間的關(guān)系:

D=2048(1+2VIN/VFS)或:VIN=(D/2048-1)VFS/2

式中VFS的定義與單極性輸入情況下對(duì)VFS的定義相同。由上式求出的數(shù)字量D是12位偏移二進(jìn)制碼。把D的最高位求反便得到補(bǔ)碼。補(bǔ)碼對(duì)應(yīng)模擬量輸入的符號(hào)和大小。同樣,從AD574A讀到的或應(yīng)代到式中的數(shù)字量D也是偏移二進(jìn)制碼。例如,當(dāng)模擬信號(hào)從10VIN引腳輸入,則VFS=10V,若讀得D=FFFH,即=4095,代入式中可求得VIN=4.9976V。第三十五頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日三、AD574A與單片機(jī)的接口第三十六頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日采用雙極性輸入方式,可對(duì)±5V或±10V的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)AD574A與80C31單片機(jī)配置時(shí),由于AD574A輸出12位數(shù)據(jù),所以當(dāng)單片機(jī)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí),應(yīng)分兩次進(jìn)行:當(dāng)A0=0時(shí),讀取高8位;當(dāng)A0=1時(shí),讀取低4位。轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取有三種方式:(a)STS空著不接,單片機(jī)就只能在啟動(dòng)AD574A轉(zhuǎn)換后延時(shí)25μS以上再讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果,即延時(shí)方式;(b)STS接到80C31的一條端口線上,單片機(jī)就可以采用查詢方式。當(dāng)查得STS為低電平時(shí),表示轉(zhuǎn)換結(jié)束;(c)STS接到80C31的端,則可以采用中斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。圖中AD574A的STS與80C31的P1.0線相連,故采用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。第三十七頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日AD574A的轉(zhuǎn)換程序段如下:AD574A:MOVDPTR,#0FFF8H;送端口地址入DPTRMOVX﹫DPTR,A;啟動(dòng)AD574ASETBP1.0;置P1.0為輸入方式

LOOP:JBP1.0,LOOP;檢測(cè)P1.0口

INCDPTR;使R/C為1MOVXA,﹫DPTR;讀取高8位數(shù)據(jù)

MOV41H,A;高8位內(nèi)容存入41H單元

INCDPTR;使、A0均為1INCDPTR;

MOVXA,﹫DPTR;讀取低4位

MOV40H,A;將低4位內(nèi)容存入40H單元

......

上述程序是按查詢方式設(shè)計(jì),也可按中斷方式設(shè)計(jì)中斷服務(wù)程序。

第三十八頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日

MC14433是美國(guó)Motorola公司生產(chǎn)的3位半雙積分A/D轉(zhuǎn)換器,是目前市場(chǎng)上廣為流行的典型的A/D轉(zhuǎn)換器。MC14433具有抗干擾性能好,轉(zhuǎn)換精度高(相當(dāng)于11位二進(jìn)制數(shù)),自動(dòng)校零,自動(dòng)極性輸出,自動(dòng)量程控制信號(hào)輸出,動(dòng)態(tài)字位掃描BCD碼輸出,單基準(zhǔn)電壓,外接元件少,價(jià)格低廉等特點(diǎn)。但其轉(zhuǎn)換速度約1~10次/秒。在不要求高速轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合,如溫度控制系統(tǒng)中,被廣泛采用。5G14433與MC14433完全兼容,可以互換使用。9.2.4MC14433芯片及其與單片機(jī)的接口第三十九頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日一、MC14433的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能

第四十頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日模擬電路部分有基準(zhǔn)電壓、模擬電壓輸入部分。被轉(zhuǎn)換的模擬電壓輸入量程為199.9mV或1.999V,與之對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓相應(yīng)為+200mV或+2V兩種。數(shù)字電路部分由邏輯控制、BCD碼及輸出鎖存器、多路開(kāi)關(guān)、時(shí)鐘以及極性判別、溢出檢測(cè)等電路組成。MC14433采用字位動(dòng)態(tài)掃描BCD碼輸出方式,即千、百、十、個(gè)位BCD碼輪流地在Q0~Q3端輸出,同時(shí)在DS1~DS4端出現(xiàn)同步字位選通信號(hào)。主要的外接器件是時(shí)鐘振蕩器外接電阻RC、外接失調(diào)補(bǔ)償電容C0和外接積分阻容元件R1、C1。

第四十一頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日MC14433芯片的引腳功能如下:(1)VAG:被測(cè)電壓VX和基準(zhǔn)電壓VR的接地端(模擬地)。(2)VR:外接輸入基準(zhǔn)電壓(+2V或+200mV)。(3)VX:被測(cè)電壓輸入端。(4)R1、R1/C1、C1:外接積分電阻R1和積分電容C1元件端,外接元件典型值為:當(dāng)量程為2V時(shí),C1=0.1μF,R1=470kΩ;當(dāng)量程為200mV時(shí),C1=0.1μF,R1=27kΩ。(5)C01、C02:外接失調(diào)補(bǔ)償電容C0端,C0的典型值為0.1μF。第四十二頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日(6)DU:更新輸出的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)果的輸入端。當(dāng)DU與EOC連接時(shí),每次的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果都被更新。(7)CLK1和CLK0:時(shí)鐘振蕩器外接電阻RC端。時(shí)鐘頻率隨RC的增加而下降。RC的值為300kΩ時(shí),時(shí)鐘頻率為147kHz(每秒約轉(zhuǎn)換9次)。(8)VEE:模擬部分的負(fù)電源端,接-5V。(9)VSS:除CLK0端外所有輸出端的低電平基準(zhǔn)(數(shù)字地)。當(dāng)VSS接VAG(模擬地)時(shí),輸出電壓幅度為VAG~VDD(0~+5V);當(dāng)VSS接VEE(-5V)時(shí),輸出電壓幅度為VEE~VDD(-5V~+5V),10V的幅度。實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般是VSS接VAG,即模擬地和數(shù)字地相連。(10)EOC:轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標(biāo)志輸出。每當(dāng)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換周期結(jié)束,EOC端輸出一個(gè)寬度為時(shí)鐘周期二分之一寬度的正脈沖。第四十三頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日(11):過(guò)量程標(biāo)志輸出,平時(shí)為高電平。當(dāng)大于VR時(shí)(被測(cè)電平輸入絕對(duì)值大于基準(zhǔn)電壓),端輸出低電平。(12)DS1~DS4:多路選通脈沖輸出端。DS1對(duì)應(yīng)千位,DS4對(duì)應(yīng)個(gè)位。每個(gè)選通脈沖寬度為18個(gè)時(shí)鐘周期,兩個(gè)相鄰脈沖之間間隔2個(gè)時(shí)鐘周期。

第四十四頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日(13)Q0~Q3:BCD碼數(shù)據(jù)輸出線。其中Q0為最低位,Q3為最高位。當(dāng)DS2、DS3和DS4選通期間,輸出三位完整的BCD碼,即0~9十個(gè)數(shù)字任何一個(gè)都可以。但在DS1選通期間,數(shù)據(jù)輸出線Q0~Q3除了千位的0或1外,還表示了轉(zhuǎn)換值的正負(fù)極性和欠量程還是過(guò)量程,其含義見(jiàn)表。

第四十五頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日Q3表示千位(1/2)數(shù)的內(nèi)容,Q3=“0”(低電平)時(shí),千位數(shù)為1;Q3=“1”(高電平)時(shí),千位數(shù)為0;Q2表示被測(cè)電壓的極性,Q2=“1”表示正極性,Q2=“0”表示負(fù)極性;Q0=“1”表示被測(cè)電壓在量程外(過(guò)或欠量程),可用于儀表自動(dòng)量程切換。當(dāng)Q3=“0”時(shí),表示過(guò)量程;當(dāng)Q3=“1”時(shí),表示欠量程。(14)VDD:正電源端,接+5V。第四十六頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日二、MC14433與80C51單片機(jī)的接口

第四十七頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日盡管MC14433需外接的元件很少,但為使其工作與最佳狀態(tài),也必須注意外部電路的連接和外接元器件的選擇。由于片內(nèi)提供時(shí)鐘發(fā)生器,使用時(shí)只需外接一個(gè)電阻;也可采用外部輸入時(shí)鐘或外接晶體振蕩電路。MC14433芯片工作電源為±5V,正電源接VDD,模擬部分負(fù)電源端接VEE,模擬地VAG與數(shù)字地VSS相連為公共接地端。為了提高電源的抗干擾能力,正、負(fù)電源分別經(jīng)去耦電容0.047μF、0.02μF與VSS(VAG)端相連。MC14433芯片的基準(zhǔn)電壓須外接,可由MC1403通過(guò)分壓提供+2V或+200mV的基準(zhǔn)電壓。在一些精度不高的小型智能化儀表中,由于+5V電源是經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓的,工作環(huán)境又比較好,這樣就可以通過(guò)電位器對(duì)+5V直接分壓得到。第四十八頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日EOC是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束的輸出標(biāo)志信號(hào),每一次A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),EOC端都輸出一個(gè)1/2時(shí)鐘周期寬度的脈沖。當(dāng)給DU端輸入一個(gè)正脈沖時(shí),當(dāng)前A/D轉(zhuǎn)換周期的轉(zhuǎn)換結(jié)果將被送至輸出鎖存器,經(jīng)多路開(kāi)關(guān)輸出,否則將輸出鎖存器中原來(lái)的轉(zhuǎn)換結(jié)果。所以DU端與EOC端相連,以選擇連續(xù)轉(zhuǎn)換方式,每次轉(zhuǎn)換結(jié)果都送至輸出寄存器。由于MC14433的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是動(dòng)態(tài)分時(shí)輸出的BCD碼,Q0~Q3和DS1~DS4都不是總線式的。因此,80C51單片機(jī)只能通過(guò)并行I/O接口或擴(kuò)展I/O接口與其相連。對(duì)于80C31單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō),MC14433可以直接和其P1口或擴(kuò)展I/O口8155/8255相連。第四十九頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日

80C51讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果可以采用中斷方式或查詢方式。采用中斷方式時(shí),EOC端與80C51外部中斷輸入端或相連。采用查詢方式時(shí)EOC端可接入80C51任一個(gè)I/O口或擴(kuò)展I/O口。

第五十頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日

MC14433上電后,即對(duì)外部模擬輸入電壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,由于EOC與DU端相連,每次轉(zhuǎn)換完畢都有相應(yīng)的BCD碼及相應(yīng)的選通信號(hào)出現(xiàn)在Q0~Q3和DS1~DS4上。當(dāng)80C51開(kāi)放CPU中斷,允許外部中斷1中斷申請(qǐng),并置外部中斷為邊沿觸發(fā)方式,在執(zhí)行下列程序后,每次A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),都將把A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)送入片內(nèi)RAM中的2EH、2FH單元。這兩個(gè)單元均可位尋址。

第五十一頁(yè),共五十三頁(yè),2022年,8月28日初始化程序:

INI1:SETBIT1;選擇為邊沿觸發(fā)方式

MOVIE,#10000100B;CPU開(kāi)中斷,外部中斷允許......中斷服務(wù)程序:PINT1:MOVA,P1JNBACC.4,PINT1;等待DS1

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論