第十章

8535單片機(jī)模擬量輸入接口

模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器模擬比較器1第十章8535單片機(jī)模擬量輸入接口模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換§10.1

8535單片機(jī)A/D接口

一、主要特點(diǎn)：1、10位精度的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器（由一定的時(shí)鐘控制稱之為AD時(shí)鐘）；2、

8個(gè)模擬量輸入通道（PA0~7）；3、自由運(yùn)行模式和單次轉(zhuǎn)換模式；4、ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷；5、睡眠模式噪聲消除；6、轉(zhuǎn)換速度快、精確一般；2§10.18535單片機(jī)A/D接口一、主要特點(diǎn)：1、二、AD轉(zhuǎn)換器接口框圖10位A/D轉(zhuǎn)換器MUX0-2A/DC預(yù)分頻器分頻選擇ADPS0~2ADC10位數(shù)據(jù)寄存器ADCL7~0ADCH1~0主頻CKADENAD允許ADSCAD開始轉(zhuǎn)換注1：先讀低8位邏輯與AD轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷請(qǐng)求（受I位控制）ADFR自由運(yùn)行ADIFADIE分頻因子2~12850-200kHzAD時(shí)鐘8通道模擬開關(guān)ADC0ADC1ADC73二、AD轉(zhuǎn)換器接口框圖MUX0-2A/DC預(yù)分頻器分頻選擇A三、AD轉(zhuǎn)換器的兩種工作模式初始化AD轉(zhuǎn)換器：首次轉(zhuǎn)換（在ADEN=1后的第一次轉(zhuǎn)換），將進(jìn)行一次啞轉(zhuǎn)換過(guò)程（虛擬轉(zhuǎn)換），之后才是真正的轉(zhuǎn)換過(guò)程。（第一次轉(zhuǎn)換增加12個(gè)AD時(shí)鐘）1、單次轉(zhuǎn)換模式啟動(dòng)一次A/D，則轉(zhuǎn)換一次。（14個(gè)AD時(shí)鐘）2、自由運(yùn)行模式啟動(dòng)一次A/D，連續(xù)不斷AD轉(zhuǎn)換,并更新ADC數(shù)據(jù)寄存器。（13個(gè)AD時(shí)鐘）單次轉(zhuǎn)換的時(shí)序自由運(yùn)行的時(shí)序首次轉(zhuǎn)換（單次模式）的時(shí)序4三、AD轉(zhuǎn)換器的兩種工作模式初始化AD轉(zhuǎn)換器：首次轉(zhuǎn)換（在A單次轉(zhuǎn)換的時(shí)序5單次轉(zhuǎn)換的時(shí)序5自由運(yùn)行的時(shí)序6自由運(yùn)行的時(shí)序6首次轉(zhuǎn)換（單次模式）的時(shí)序7首次轉(zhuǎn)換（單次模式）的時(shí)序7四、相關(guān)的I/O寄存器初值=$00,可讀寫；用于選擇通道號(hào)，新設(shè)定的通道要等到當(dāng)前AD轉(zhuǎn)換結(jié)束之后才起作用。MUX2MUX1MUX01、ADC多路選擇寄存器—ADMUX--$07（$27）2、ADC數(shù)據(jù)寄存器：ADCL--$04（$24）－低8位ADC數(shù)據(jù)寄存器：ADCH--$05（$25）－高2位ADC7ADC6ADC5ADC4ADC3ADC2ADC1ADC0------ADC9ADC9規(guī)則：先讀低8位，后讀高2位。同步：用in指令讀低8位后，就禁止ADC對(duì)高2位的更新，直到CPU用in指令讀完高位。8四、相關(guān)的I/O寄存器初值=$00,可讀寫；用于選擇通道號(hào)，四、相關(guān)的I/O寄存器2初值=$00,可讀寫。3、ADC控制和狀態(tài)寄存器——ADCSR--$06（$26）ADENADSCADFRADIFADIEADPS2ADPS1ADPS0ADEN：=1ADC使能；=0用作PA口。ADSC：ADC開始轉(zhuǎn)換。

為1啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，對(duì)于單次模式，ADC結(jié)束自動(dòng)清零，自由運(yùn)行模式一直保持為1。ADFR：=1ADC自由運(yùn)行模式；0單次模式。ADIF：轉(zhuǎn)換結(jié)束后，ADC中斷標(biāo)志置1。

ADIE：ADC中斷使能

9四、相關(guān)的I/O寄存器2初值=$00,可讀寫。3、ADC控3、ADC控制和狀態(tài)寄存器ADENADSCADFRADIFADIEADPS2ADPS1ADPS0ADPS

2~0：ADC預(yù)分頻選擇011

8001

2010

4000

2100

16101

32110

64111

128103、ADC控制和狀態(tài)寄存器ADENADSCADFRA五、多通道的掃描基本規(guī)則：當(dāng)前AD轉(zhuǎn)換結(jié)束之后，新設(shè)定的通道號(hào)才起作用。

分兩種情況討論：1.對(duì)于單次模式；2.對(duì)于自由運(yùn)行模式。11五、多通道的掃描基本規(guī)則：當(dāng)前AD轉(zhuǎn)換結(jié)束之后，新設(shè)定的通道1、多通道的掃描－單次模式基本思路與方法：①在設(shè)定通道號(hào)、ADEN=1之后；②啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換ADSC

=1；③進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換過(guò)程，ADSC一直保持為高；④

AD轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入AD數(shù)據(jù)寄存器，ADSC由硬件自動(dòng)清0、ADIF=1；⑤此時(shí)可讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果（先低后高）、改變通道號(hào)（可以在主程序或轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷服務(wù)程序中完成），再次啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。121、多通道的掃描－單次模式基本思路與方法：122、多通道的掃描－自由運(yùn)行模式基本思路與方法：①在設(shè)定通道號(hào)、ADEN=1之后；②只要啟動(dòng)一次AD轉(zhuǎn)換即可,ADSC

=1;③進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換過(guò)程;④

AD轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入AD數(shù)據(jù)寄存器，ADSC保持為1、ADIF=1，同時(shí)進(jìn)行新的轉(zhuǎn)換；⑤之后可以在任意時(shí)刻讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果（先低后高）、改變通道號(hào)（可以在主程序或轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷服務(wù)程序中完成）。132、多通道的掃描－自由運(yùn)行模式基本思路與方法：13對(duì)于自由運(yùn)行模式--改變通道號(hào)與讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果基本規(guī)則：當(dāng)前AD轉(zhuǎn)換結(jié)束之后，新設(shè)定的通道才起作用。

1、在主程序中改變通道號(hào)2、在轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷服務(wù)程序中改變通道號(hào)0.1mS0.1mS0.1mS0.1mS0.1mS0.1mS77766676776改讀到1mS1mS1mS1mS1mS1mS776666776714對(duì)于自由運(yùn)行模式--改變通道號(hào)與讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果基本規(guī)則：當(dāng)前A六、使用時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題確定通道數(shù)，選擇通道號(hào)；確定運(yùn)行模式：自由運(yùn)行模式和單次轉(zhuǎn)換模式；多個(gè)通道的掃描；ADC噪聲的抑制。轉(zhuǎn)換速度問(wèn)題；15六、使用時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題確定通道數(shù)，選擇通道號(hào)；確定運(yùn)行模七、應(yīng)用舉例測(cè)量8535的ACH6和ACH7兩路模擬電壓信號(hào)，電路如圖10.6所示。

16七、應(yīng)用舉例測(cè)量8535的ACH6和ACH7兩路模擬電壓信1.模擬量輸入信號(hào)端的處理兩路輸入信號(hào)經(jīng)RC濾波去除交流分量。6.2V穩(wěn)壓管起保護(hù)作用，高于6.2V的輸入信號(hào)被限幅在6.2V之內(nèi)。對(duì)負(fù)的輸入信號(hào)，穩(wěn)壓管反向?qū)?，限幅在–0.7V之內(nèi)，以避免損壞輸入引腳。

171.模擬量輸入信號(hào)端的處理兩路輸入信號(hào)經(jīng)RC濾波去除交2.AD的基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定及供電基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定、準(zhǔn)確事關(guān)ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的精確性。采用LM336（5.0V）的三端精密并聯(lián)式二極管。通過(guò)調(diào)節(jié)精密多圈電位器可調(diào)節(jié)VREF的電壓值?？烧{(diào)到VREF＝5.12V。AVcc的供電經(jīng)100Ω和0.1μF電容濾波以減少交流分量對(duì)ADC影響。轉(zhuǎn)換結(jié)果（數(shù)字量）對(duì)應(yīng)的輸入電壓（模擬量）間的關(guān)系？182.AD的基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定及供電基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定、準(zhǔn)確事關(guān)A3.AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的顯示PB口8根線作動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管字線，PD口低5位作動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管位線，數(shù)碼管用共陰極。五位數(shù)碼管最左邊顯示測(cè)量的路號(hào)，右邊4位顯示A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。每隔1秒鐘輪換顯示一次。當(dāng)ADC采用單次轉(zhuǎn)換模式時(shí)程序如下，每秒鐘換路一次（讀完ADC結(jié)果，改變多路開關(guān)）。193.AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的顯示PB口8根線作動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管字線，4.編程思路表格的定義初始化堆棧及并口。通道7的處理設(shè)定通道號(hào)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換延時(shí)等待轉(zhuǎn)換結(jié)束讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果二轉(zhuǎn)十動(dòng)態(tài)掃描顯示通道6的處理與同道7類似循環(huán)處理.204.編程思路表格的定義205.程序清單.include"8535def.inc".org$0000rjmpresettab:.db$3f,$06,$5b,$4f,$66,$6d,$7d,$07,$7f,$6f;七段碼表reset:ldir16,low(ramend);棧指針置初值outspl,r16ldir16,high(ramend)outsph,r16215.程序清單.include"8535def.inc"程序清單…并口初始化;定義PB、PD為輸出口ldir16,$ffoutddrb,r16outddrd,r16;定義PA口為輸入口，ldir16,$00outddra,r16；不帶內(nèi)部上拉電阻ldir16,$00outporta,r1622程序清單…并口初始化;定義PB、PD為輸出口22程序清單….aa:ldir16,$07;先第7路ADCoutadmux,r16ldir18,$C6;允許ADC，啟動(dòng)ADC，單次模式outadcsr,r18;64分頻做A/D時(shí)鐘rcallt1ms;延時(shí)1毫秒inr16,adcl;讀A/D結(jié)果放入R17：R16中inr17,adch

rcallb16td5;調(diào)用二轉(zhuǎn)十子程見5.3.1

ldir22,7;萬(wàn)位顯示路號(hào)7movr21,r19;四位ADC結(jié)果送顯示緩沖區(qū)movr20,r18movr19,r17movr18,r16

ldir17,200;每一路A/D掃描200次，恰好1sbb:rcallsmiao;調(diào)動(dòng)態(tài)掃描子程序見7.2.2decr17brnebb通道7的處理23程序清單….aa:ldir16,$07程序清單….

ldir18,$06;改變ADMUX為第6路outadmux,r18ldir18,$C6;允許ADC，啟動(dòng)ADC，單次模式outadcsr,r18;64分頻做A/D時(shí)鐘rcallt1ms;延時(shí)1毫秒inr16,adcl;讀A/D結(jié)果放入R17：R16中inr17,adch

rcallb16td5;調(diào)用二轉(zhuǎn)十子程

ldir22,6;萬(wàn)位顯示路號(hào)6movr21,r19;四位ADC結(jié)果送顯示緩沖區(qū)movr20,r18movr19,r17movr18,r16

ldir17,200;每一路A/D掃描200次，恰好1scc:rcallsmiao;調(diào)動(dòng)態(tài)掃描子程序見7.2.2decr17brneccrjmpaa通道6的處理24程序清單….ldir18,$06§10.3模擬比較器一、概述模擬比較器對(duì)正極PB2引腳（AIN0）和負(fù)極PB3引腳（AIN1）之上的輸入值進(jìn)行比較。當(dāng)PB2上的電壓高于PB3的電壓時(shí)模擬比較器輸出ACO被置位。比較器的輸出可用來(lái)為觸發(fā)模擬比較器中斷（上升沿、下降沿或電平變換），也可觸發(fā)定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的輸入捕獲功能。.25§10.3模擬比較器一、概述25二、

模擬比較器方框圖

26二、模擬比較器方框圖26三、相關(guān)的I/O寄存器-1個(gè)1、模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器-ACSR-$08（$28）ACD-ACOACIACIEACICACIS1ACIS0位7——ACD：模擬比較器禁止位

當(dāng)該位設(shè)為1時(shí)，模擬比較器的電源關(guān)閉?？梢栽谌魏螘r(shí)候?qū)ζ渲梦?，以便關(guān)閉模擬比較器。這樣可以減少器件功耗，常用于休閑模式下又不需從模擬比較器中斷喚醒的情況。改變ACD位時(shí)，模擬比較器中斷必須通過(guò)清空ACSR中的ACIE位來(lái)禁止；否則，在該位改變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生中斷。位5——ACO：模擬比較器輸出。27三、相關(guān)的I/O寄存器-1個(gè)1、模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器-三、相關(guān)的I/O寄存器-1個(gè)1、模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器-ACSR-$08（$28）ACD