第二章微型计算机接口技术

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1、第二章 微型计算机接口技术第二章第二章 微型计算机接口技术微型计算机接口技术 2.1 D/A转换器转换器 2.2 MCS-51和和D/A转换器的接口转换器的接口 2.3 A/D转换器转换器 2.4 MCS-51和和A/D转换器的接口转换器的接口 2.5 数据的采样及保持数据的采样及保持 2.6 常用输出驱动电路常用输出驱动电路 第二章 微型计算机接口技术在微机的各种接口中，完成外设信号到微机所需在微机的各种接口中，完成外设信号到微机所需数字信号转换的，称为模拟数字信号转换的，称为模拟数字转换（数字转换（A/D转换）转换）器；完成微机输出数字信号到外设所需信号转换器；完成微机输出数字信号到外设所

2、需信号转换的，称为数字的，称为数字模拟转换（模拟转换（D/A转换）器。转换）器。D/A转换器（转换器（Digital to Analog Converter）是一种）是一种能把数字量转换成模拟量的电子器件；能把数字量转换成模拟量的电子器件；A/D转换器转换器（Analog to Digital Converter）则相反，它能把模）则相反，它能把模拟量转换成相应的数字量。在微机控制系统中，拟量转换成相应的数字量。在微机控制系统中，经常要用到经常要用到A/D和和D/A转换器。它们的功能及在实转换器。它们的功能及在实时控制系统中的地位，如图时控制系统中的地位，如图2-1所示。所示。第二章 微型计算

3、机接口技术图图2-1 单片机和被控实体间的接口示意单片机和被控实体间的接口示意返回本章首页当地功能单片微型计算机A/D多路开关传感器传感器D/A被控实体变送器变送器第二章 微型计算机接口技术2.1 D/A转换器转换器 2.1.1 D/A转换器的原理转换器的原理 2.1.2 D/A转换器的性能指标转换器的性能指标 2.1.3 典型的典型的D/A转换器芯片转换器芯片DAC0832 返回本章首页第二章 微型计算机接口技术2.1.1 D/A转换器的原理转换器的原理 D/A转换器有并行和串行两种，在工业控制转换器有并行和串行两种，在工业控制中，主要使用并行中，主要使用并行D/A转换器。转换器。D/A转换

4、器转换器的原理可以归纳为的原理可以归纳为“按权展开，然后相按权展开，然后相加加”。因此，。因此，D/A转换器内部必须要有一个转换器内部必须要有一个解码网络，以实现按权值分别进行解码网络，以实现按权值分别进行D/A转换。转换。解码网络通常有两种：二进制加权电阻网解码网络通常有两种：二进制加权电阻网络和络和T型电阻网络。型电阻网络。 第二章 微型计算机接口技术为了说明为了说明T型电阻网络的工作原理，现以四位型电阻网络的工作原理，现以四位D/A转换器为例加以讨论，如图转换器为例加以讨论，如图2-2所示。所示。图图2-2 T型电阻网络型型电阻网络型D/A转换器转换器返回本节10101010VREFRI

5、3I3I2I2I1I1I0I0I0RRRR2R2R2R2Rb3b2b1b0四位DAC寄存器.RfIRfIout1Iout2Vout.AOA+-S3S2S1S0第二章 微型计算机接口技术2.1.2 D/A转换器的性能指标转换器的性能指标 1. 分辨率分辨率 2. 转换精度转换精度 3. 偏移量误差偏移量误差 4. 建立时间建立时间 返回本节第二章 微型计算机接口技术2.1.3 典型的典型的D/A转换器芯片转换器芯片DAC0832 1. DAC0832内部结构内部结构 2. 引脚功能引脚功能 3. DAC0832的技术指标的技术指标 第二章 微型计算机接口技术1. DAC0832内部结构内部结构

6、DAC0832内部由三部分电路组成，如图内部由三部分电路组成，如图2-3所示。所示。 图图2-3 DAC0832原理框图原理框图D7D6D0D1D2D3D4D58位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换电路RfVREFIout2Iout1RfILECSWR1WR2XFERDAC0832AGNDVCCDGNDLE1LE2M1M3M2第二章 微型计算机接口技术2. 引脚功能引脚功能 DAC0832芯片为芯片为20引引脚，双列直插式封装。脚，双列直插式封装。其引脚排列如图其引脚排列如图2-4所所示。示。（1）数字量输入线）数字量输入线D7D0（8条）条） （2）控制线（）控制线（5条）条） （3）

7、输出线（）输出线（3条）条） （4）电源线（）电源线（4条）条） 图图2-4 DAC0832引脚图引脚图CSWR1AGNDD7D6D0D1D2D3D4D5VREFRfDGNDVccILEWR2XFERIout2Iout1DAC08321109876543220141516171819131211第二章 微型计算机接口技术3. DAC0832的技术指标的技术指标 DAC0832的主要技术指标：的主要技术指标：（1）分辨率）分辨率8位位（2）电流建立时间）电流建立时间1S（3）线性度（在整个温度范围内）线性度（在整个温度范围内）8、9或或10位位（4）增益温度系数）增益温度系数00002 FS/（

8、5）低功耗）低功耗20mW（6）单一电源）单一电源+5 +15V第二章 微型计算机接口技术因因DAC0832是电流输出型是电流输出型D/A转换芯片，转换芯片，为了取得电压输出，需在电流输出端接为了取得电压输出，需在电流输出端接运算放大器，运算放大器，Rf为运算放大器的反馈电为运算放大器的反馈电阻端。运算放大器的接法如图阻端。运算放大器的接法如图2-5所示。所示。图图2-5 运算放大器接法运算放大器接法返回本节-+OA.VoutRfIout1Iout2第二章 微型计算机接口技术2.2 MCS-51和和D/A转换器的接口转换器的接口 2.2.1 DAC0832的应用的应用 2.2.2 MCS-51

9、和和8位位DAC的接口的接口 2.2.3 MCS-51和和12位位DAC的接口的接口 返回本章首页第二章 微型计算机接口技术2.2.1 DAC0832的应用的应用 1. 单极性输出单极性输出 2. 双极性输出双极性输出 第二章 微型计算机接口技术1. 单极性输出单极性输出 在需要单极性输出的情况下，可以采用图在需要单极性输出的情况下，可以采用图2-6所示接线。所示接线。图图2-6 单极性单极性DAC的接法的接法-+OAVoutRfIout1Iout2.VREFDAC0832.第二章 微型计算机接口技术2. 双极性输出双极性输出 在需要双极性输出的情况下，可以采用在需要双极性输出的情况下，可以采

10、用图图2-7所示接线。所示接线。图图2-7 双极性双极性DAC的接法的接法I1I3I2OA1OA2+_2R2RRVout1VoutAVREF8031VREFRfIout1Iout2.第二章 微型计算机接口技术图图2-7中，运算放大器中，运算放大器OA2的作用是将运算放大的作用是将运算放大器器OA的单向输出转变为双向输出。表达式的单向输出转变为双向输出。表达式（2-3）的比例关系可以用图）的比例关系可以用图2-8来表示。来表示。返回本节VVout+VREF-VREF00HFFH80HB图图2-8 双极性输出线性关系图双极性输出线性关系图第二章 微型计算机接口技术2.2.2 MCS-51和和8位位

11、DAC的接口的接口 1. 直通方式直通方式 2. 单缓冲方式单缓冲方式 3. 双缓冲方式双缓冲方式 第二章 微型计算机接口技术1. 直通方式直通方式 第二章 微型计算机接口技术2. 单缓冲方式单缓冲方式 所谓的单缓冲方式就是使所谓的单缓冲方式就是使DAC0832的两个输的两个输入寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处入寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处于受控的锁存方式。在实际应用中，如果只有于受控的锁存方式。在实际应用中，如果只有一路模拟量输出。单缓冲方式接线如图一路模拟量输出。单缓冲方式接线如图2-9所所示。示。 -+OAVout.P0P2.7WR8051D7D0DAC0832+5VVC

12、CILEVREFRfIout1Iout2AGNDDGNDCSXFERWR1WR2图图2-9 DAC0832单缓冲方式接口单缓冲方式接口第二章 微型计算机接口技术例例2.1 DAC0832用作波形发生器。试根据图用作波形发生器。试根据图2-9接线，分别写出产生锯齿波、三角波和接线，分别写出产生锯齿波、三角波和方波的程序，产生的波形如图方波的程序，产生的波形如图2-10所示。所示。图图2-10 例例2.1所产生的波形所产生的波形第二章 微型计算机接口技术解：由图解：由图2-9可以看出，可以看出，DAC0832采用的是单缓冲单极性采用的是单缓冲单极性的接线方式，它的选通地址为的接线方式，它的选通地址

13、为7FFFH。锯齿波程序：锯齿波程序：ORG0000HMOVDPTR，#7FFFH；输入寄存器；输入寄存器地址地址CLRA；转换初值；转换初值LOOP：MOVX DPTR，A；D/A转换转换INCA；转换值增量；转换值增量NOP；延时；延时NOPNOPSJMPLOOP END第二章 微型计算机接口技术三角波程序：三角波程序：ORG0100HCLRAMOVDPTR，#7FFFHDOWN：MOVX DPTR，A；线性下降段；线性下降段INCA JNZDOWN MOVA，#0FEH；置上升阶段初值；置上升阶段初值UP：MOVX DPTR，A；线性上升段；线性上升段DECAJNZUPSJMPDOWN

14、END第二章 微型计算机接口技术方波程序：方波程序：ORG0200HMOVDPTR，#7FFFHLOOP： MOV A，#33H；置上限电平；置上限电平MOVX DPTR，A ACALLDELAY；形成方波顶宽；形成方波顶宽MOVA，#0FFH；置下限电平；置下限电平MOVX DPTR，AACALLDELAY；形成方波底宽；形成方波底宽SJMPLOOPEND第二章 微型计算机接口技术3. 双缓冲方式双缓冲方式 所谓双缓冲方式，就是把所谓双缓冲方式，就是把DAC0832的两个锁存器都接成受控锁存方式。的两个锁存器都接成受控锁存方式。双缓冲方式双缓冲方式DAC0832的连接如图的连接如图2-11所

15、示。所示。第二章 微型计算机接口技术图图2-11 DAC0832的双缓冲方式接口的双缓冲方式接口AO1AO2+_2R2RVout.+5VILEVccVREFRfIout1Iout2WR1DI0WR2XFERCSDI7P0.0P0.7ALEEA8031WR锁存器译码器FFHFEH.DAC0832R.第二章 微型计算机接口技术例例2.2 DAC0832用作波形发生器。试根据图用作波形发生器。试根据图2-11接线，分别写出产生锯齿波、三角波接线，分别写出产生锯齿波、三角波和方波的程序，产生的波形如图和方波的程序，产生的波形如图2-12所示。所示。图图2-12 例例2.2所产生的波形所产生的波形第二章

16、 微型计算机接口技术ORG0000H LOOP1：MOVA，#80H；转换初值；转换初值LOOP：MOVR0，#0FEH；输入寄存器地址；输入寄存器地址MOVXR0， A；转换数据送输入寄存器；转换数据送输入寄存器 INCR0；产生；产生DAC寄存器地址寄存器地址MOVXR0， A；数据送入；数据送入DAC寄存器并进行寄存器并进行D/A转换转换DECA；转换值减少；转换值减少NOP；延时；延时NOPNOPCJNEA，#0FFH，LOOP；-5V是否输出？未输出，程序循环是否输出？未输出，程序循环SJMPLOOP1 ；-5V已输出，返回转换初值已输出，返回转换初值END解：由图解：由图2-11可

17、以看出，可以看出，DAC0832采用的是双缓冲双极性的接线方式，输采用的是双缓冲双极性的接线方式，输入寄存器的地址为入寄存器的地址为FEH，DAC寄存器的地址为寄存器的地址为FFH。锯齿波程序：。锯齿波程序：第二章 微型计算机接口技术三角波程序：三角波程序：ORG0100HMOVA，#0FFHDOWN：MOVR0，#0FEHMOVXR0，A；线性下降段；线性下降段INCR0 MOVXR0，ADECAJNZDOWN UP：MOVR0，#0FEH；线性上升段；线性上升段MOVXR0，A INCR0 MOVXR0，AINCA JNZUPMOVA，#0FEHSJMPDOWNEND第二章 微型计算机接口

18、技术方波程序：方波程序：ORG0200HLOOP： MOVA，#66HMOVR0，#0FEH；置上限电平；置上限电平MOVXR0，A INCR0 MOVXR0，A ACALLDELAY；形成方波顶宽；形成方波顶宽MOVA，#00H ；置下限电平；置下限电平MOVR0，#0FEH MOVXR0，A INCR0 MOVXR0，A ACALLDELAY；形成方波底宽；形成方波底宽SJMPLOOPEND第二章 微型计算机接口技术例例2.3 X-Y绘图仪与双片绘图仪与双片DAC0832接线如图接线如图2-13所示。设所示。设8031内部内部RAM中有两个长度中有两个长度为为30H的数据块，其起始地址分别

19、为的数据块，其起始地址分别为20H和和60H，请根据图，请根据图2-13，编出能把，编出能把20H和和60H中的数据分别从中的数据分别从1#和和2#DAC0832输出，并根输出，并根据所给数据绘制出一条曲线。据所给数据绘制出一条曲线。第二章 微型计算机接口技术8031锁存器译码器1 DAC0832#2 DAC0832#-+OA1VX-+OA2VY. .FDHFFHFEHCSXFERWR1WR1WR2WR2Iout1Iout1Iout2Iout2RfbRfbALEWRP0.7P0.0DI7DI7DI0DI0CSXFER图图2-13 控制控制X-Y绘图仪的双片绘图仪的双片DAC0832接口接口第二

20、章 微型计算机接口技术解：根据图解：根据图2-13接线，接线，DAC0832各端口的地址为：各端口的地址为：FDH1#DAC0832数字量输入寄存器地址数字量输入寄存器地址FEH2#DAC0832数字量输入寄存器地址数字量输入寄存器地址FFH1#和和2#DAC0832启动启动D/A转换地址转换地址设设R1寄存器指向寄存器指向60H单元；单元；R0指向指向20H单元，并单元，并同时作为两个同时作为两个DAC0832的端口地址指针；的端口地址指针；R7寄存寄存器存放数据块长度。器存放数据块长度。第二章 微型计算机接口技术ORG0000HMOVR7，#30H；数据块长度；数据块长度MOVR1，#60

21、H MOVR0，#20HLOOP： MOV A，R0PUSHA；保存；保存20H单元地址单元地址MOVA，R0；取；取20H单元中的数据单元中的数据MOVR0，#0FDH；指向；指向1#DAC0832的数字量输入寄存器的数字量输入寄存器MOVX R0，A；取；取20H单元中的数据送单元中的数据送1#DAC0832INCR0第二章 微型计算机接口技术MOVA，R1；取；取60H单元中的数据单元中的数据INCR1；修改；修改60H单元地址指针单元地址指针MOVX R0，A；取；取60H单元中的数据送单元中的数据送2#DAC0832INCR0MOVX R0，A；启动两片；启动两片DAC0832同时进

22、行转换同时进行转换POPA；恢复；恢复20H单元地址单元地址INCA；修改；修改20H单元地址指针单元地址指针MOVR0，ADJNZR7，LOOP；数据未传送完，继续；数据未传送完，继续END返回本节第二章 微型计算机接口技术2.2.3 MCS-51和和12位位DAC的接口的接口 DAC1208的内部结构和引脚结构的内部结构和引脚结构 DAC1208的内部的内部结构如下图结构如下图2-14所示，引脚结构如图所示，引脚结构如图2-15所示。所示。4位输入寄存器8位输入寄存器12位DAC寄存器12位D/A转换器Iout1Iout2VREFRfbDI11DI4DI3DI0BYTE1/BYTE2CSW

23、R1WR2XFERLE1LE2LE3M3M2M1LE=1，输出跟随输入LE=0，输入数据锁存.图图2-14 DAC1208内部框图内部框图第二章 微型计算机接口技术图图2-15 DAC1208引脚图引脚图CSWR1AGNDDI9DI8DI2DI3DI4DI5DI6DI7VREFRfbDGNDVccBYTE1/BYTE2WR2XFERIout2Iout1DAC1208110987654322014151617181913121124232221(LSB)DI0DI1DI11(MSB)DI10第二章 微型计算机接口技术8031和和DAC1208的接线方式如图的接线方式如图2-16所示。所示。 图图

24、2-16 8031和和DAC1208的连接的连接-+OA8031EAALEP0.3 P0.0P0.7 P0.4WR地址锁存器Q0Q1Q7译码器1111111B1111110BBYTE1/BYTE2XFERCSWR1WR2RfbIout1Iout2VoutDI11 DI8DI7 DI4DI3 DI0DAC1208.第二章 微型计算机接口技术解：解：D/A转换的程序为：转换的程序为：ORG0000HMOVR0，#0FFH；8位输入寄存器地址位输入寄存器地址MOVR1，#21H MOVA，R1 ；高；高8位数字量送位数字量送AMOVXR0，A ；高；高8位数字量送位数字量送8位输入寄存器位输入寄存器

25、DECR0DECR1MOVA，R1 ；低；低4位数字量送位数字量送ASWAPA；A中高低中高低4位互换位互换MOVXR0，A ；低；低4位数字量送位数字量送4位输入寄存器位输入寄存器DECR0MOVXR0，A ；启动；启动D/A转换转换END例例2.4 设内部设内部RAM的的20H和和21H单元内存放一个单元内存放一个12位数字位数字量（量（20H单元中为低单元中为低4位，位，21H单元中为高单元中为高8位），试根据位），试根据图图2-16编写出将它们进行编写出将它们进行D/A转换的程序。转换的程序。返回本节第二章 微型计算机接口技术2.3 A/D转换器转换器 2.3.1 逐次逼近式逐次逼近式

26、A/D转换器的工作原理转换器的工作原理 2.3.2 A/D转换器的性能指标转换器的性能指标 2.3.3 典型的典型的A/D转换芯片转换芯片ADC0809 返回本章首页第二章 微型计算机接口技术2.3.1 逐次逼近式逐次逼近式A/D转换器的工作原理转换器的工作原理 逐次逼近式逐次逼近式A/D转换器是一种采用对分搜索原理转换器是一种采用对分搜索原理来实现来实现A/D转换的方法，逻辑框图如图转换的方法，逻辑框图如图2-17所示。所示。图图2-17 逐次逼近式逐次逼近式A/D转换器逻辑框图转换器逻辑框图返回本节-+OA模拟输入Vx数字输出启动CKDONE控制逻辑N位寄存器N位D/A转换器Vc比较器第二

27、章 微型计算机接口技术2.3.2 A/D转换器的性能指标转换器的性能指标 1. 转换精度转换精度 2. 转换时间转换时间 3. 分辨率分辨率 4. 电源灵敏度电源灵敏度 返回本节第二章 微型计算机接口技术2.3.3 典型的典型的A/D转换芯片转换芯片ADC0809 1. ADC0809的内部逻辑结构的内部逻辑结构8路路A/D转换器转换器8路模拟量开关路模拟量开关ADC0809的内部逻的内部逻辑结构如图辑结构如图2-18所示。所示。 图图2-18 ADC0809内部逻辑结构内部逻辑结构 地址锁存.8031ADC0809ALEP0.7P0.0P2.7WRRDINTCKDQQA0A1A2D0D7AB

28、CCLKSTARTALEOEEOC.IN0IN1IN7IN6IN5IN4IN3IN2+第二章 微型计算机接口技术2. 引脚结构引脚结构ADC0809采用双列直插式封装，共有采用双列直插式封装，共有28条引脚。条引脚。其引脚结构如图其引脚结构如图2-19所示。所示。 IN5D7D6D0D1D2D3D4D5Vref(+)OEGNDVccADDCADC08091109876543220141516171819131211IN3IN4IN7IN6STARTEOCCLOCKVref(-)ALEADDAADDBIN0IN1IN22827262524232221图图2-19 ADC0809引脚图引脚图第二章

29、 微型计算机接口技术引脚结构引脚结构 （1）IN7IN0：8条模拟量输入通道条模拟量输入通道 （2）地址输入和控制线：）地址输入和控制线：4条条 （3）数字量输出及控制线：）数字量输出及控制线：11条条 （4）电源线及其他：）电源线及其他：5条条 第二章 微型计算机接口技术表表2-1 被选通道和地址的关系被选通道和地址的关系返回本节第二章 微型计算机接口技术2.4 MCS-51和和A/D转换器的接口转换器的接口 2.4.1 MCS-51和和ADC0809的接口的接口 2.4.2 MCS-51对对AD574的接口的接口 返回本章首页第二章 微型计算机接口技术2.4.1 MCS-51和和ADC08

30、09的接口的接口 ADC0809和和8031的接线如图的接线如图2-20所示。所示。图图2-20 ADC0809和和8031接线图接线图地址锁存.8031ADC0809ALEP0.7P0.0P2.7WRRDINTCKDQQA0A1A2D0D7ABCCLKSTARTALEOEEOC.IN0IN1IN7IN6IN5IN4IN3IN2+第二章 微型计算机接口技术例例2.5 如图如图2-20所示，试用查询和中断两种方式编写程序，对所示，试用查询和中断两种方式编写程序，对IN5通道上的数据进行采集，并将转换结果送入内部通道上的数据进行采集，并将转换结果送入内部RAM20H单元。单元。解：中断方式程序清单

31、：解：中断方式程序清单：ORG0000HMOVDPTR，#7FF5HMOVX DPTR，A；启动；启动A/D转换转换SETBEASETBEX1；开外中断；开外中断1SETBIT1；外中断请求信号为下跳沿触发方；外中断请求信号为下跳沿触发方式式LOOP：SJMPLOOP ；等待中断；等待中断END第二章 微型计算机接口技术中断服务程序：中断服务程序：ORG 0013H ；外中断；外中断1的入口地址的入口地址LJMP 1000H ；转中断服务程序的入口地址；转中断服务程序的入口地址ORG 1000HMOVXA，DPTR ；读取；读取A/D转换数据转换数据MOV 20H，A；存储数据；存储数据RET

32、I ；中断返回；中断返回第二章 微型计算机接口技术查询方式程序清单：查询方式程序清单：ORG 0000HMOV DPTR，#7FF5HMOVXDPTR，A ；启动；启动A/D转换转换LOOP：JBP3.3，LOOP ；等待转换结束；等待转换结束MOVXA，DPTR ；读取；读取A/D转换数据转换数据MOV 20H，A；存储数据；存储数据END第二章 微型计算机接口技术例例2.6 如图如图2-21所示，试编程对所示，试编程对8个模拟通道上的个模拟通道上的模拟电压进行一遍数字采集，并将采集结果送入模拟电压进行一遍数字采集，并将采集结果送入内部内部RAM以以30H单元为始地址的输入缓冲区。单元为始地

33、址的输入缓冲区。图图2-21 8031和和ADC0809的接口的接口8031EAALEP0.7 P0.0WR地址锁存器译码器EOCADDAALEOESTARTCLOCK29-1ADC0809INT1RDADDCADDB2-8P0.0P0.2P0.1622710M1M21F0H.IN0IN1IN7IN6IN5IN4IN3IN2.2+第二章 微型计算机接口技术解：从图中可以看出，接线方式为中断方式。解：从图中可以看出，接线方式为中断方式。ADDA、ADDB和和ADDC三端接三端接8031的的P0.0 、P0.1 和和P0.2，故通道号是通过数据线来选择。，故通道号是通过数据线来选择。程序清单：程序

34、清单：ORG0000HMOVR0，#30H；数据区始地址送；数据区始地址送R0MOVR7，#08H；通道数送；通道数送R7MOVR6，#00H；IN0地址送地址送R6MOVIE，#84H；开中断；开中断SETBIT1；外中断请求信号为下跳沿触发方；外中断请求信号为下跳沿触发方式式MOVR1，#0F0H；送端口地址到；送端口地址到R1MOVA，R6 ；IN0地址送地址送AMOVX R1，A；启动；启动A/D转换转换LOOP：SJMPLOOP ；等待中断；等待中断END第二章 微型计算机接口技术中断服务程序：中断服务程序：ORG0013H；外中断；外中断1的入口地址的入口地址AJMP1000H；转

35、中断服务程序的入口地址；转中断服务程序的入口地址ORG1000HMOVXA，R1；读入；读入A/D转换数据转换数据MOVR0，A；将转换后的数据存入数据区；将转换后的数据存入数据区INCR0；数据区指针加；数据区指针加1INCR6；模拟通道号加；模拟通道号加1MOVA，R6；新的模拟通道号送；新的模拟通道号送AMOVXR1，A；启动下一通道的；启动下一通道的A/D转换转换DJNZR7，LOOP1；8路采样未结束，则转向路采样未结束，则转向LOOP1CLREX1；8路采样结束，关中断路采样结束，关中断LOOP1：RETI；中断返回；中断返回返回本节第二章 微型计算机接口技术2.4.2 MCS-5

36、1对对AD574的接口的接口 （1）引脚功能）引脚功能 AD574为为28脚双列直插式封装，引脚脚双列直插式封装，引脚排列如图排列如图2-22所示。所示。图图2-22 AD574引脚图引脚图第二章 微型计算机接口技术（2）结构特点）结构特点 AD574内部集成有转换时钟，参考电压内部集成有转换时钟，参考电压源和三态输出锁存器，因此使用方便，可源和三态输出锁存器，因此使用方便，可直接和微机接口，不需要外接时钟电路。直接和微机接口，不需要外接时钟电路。 ADC0809的输入模拟电压为的输入模拟电压为0+5V，是，是单极性的。而单极性的。而AD574的输入模拟电压既可的输入模拟电压既可是单极性也可是

37、双极性。是单极性也可是双极性。 AD574的数字量的位数可以设定为的数字量的位数可以设定为8位，位，也可设定为也可设定为12位。位。第二章 微型计算机接口技术2. 8031和和AD574的接口的接口图图2-23表示出了表示出了AD574与与8031单片机的接口电路。单片机的接口电路。 图图2-23 AD574与与8031接口电路接口电路.P0.7P0.0EAALEWRRDP1.03239313016171803174LS373D7D0Q0Q774LS00&1231817141315161912825693473334353637381111151210132714262520212223241

38、91617281826543978-15V+15V 模拟输入+5V增益补偿100 100D10D9D8D0D1D2D3D4D5D6D7D11CESTS12/8A0CSR/C10VINBIF OFFREF OUTREFINAGNDDGNDVssVcc20VINVL.AD574.第二章 微型计算机接口技术图图2-24 单极性输入电路单极性输入电路模拟输入0 +10V0 +20VAGND20VIN10VINBIP OFFREF OUTCER/CREF INA0CS12/8STS高位24 27中位20 23低位16 19DGND-15V+15V+5V+15V-15V100K100100K100 AD5

39、74第二章 微型计算机接口技术例例2.7 在图在图2-23中，试编写程序，使中，试编写程序，使AD 574进行进行12位位A/D转换，并把转换后的转换，并把转换后的12位数字量存入内位数字量存入内部部20H和和21H单元。单元。设设20H单元存放高单元存放高8位，位，21H单元存放低单元存放低4位。位。解：程序清单如下：解：程序清单如下：ORG 0000H MOV R0，#20H；数据区首址；数据区首址MOV DPTR，#0FF7CH MOVXDPTR，A ；启动；启动A/D转换转换第二章 微型计算机接口技术LOOP：JBP1.0，LOOP；转换是否结束，未结束，等待；转换是否结束，未结束，等

40、待MOVDPTR，#0FF7DHMOVX A，DPTR；读高；读高8位数据位数据MOVR0，A；存高；存高8位数据位数据INCDPTRINCDPTRMOVX A，DPTR；读低；读低4位数据位数据ANLA，#0FH；屏蔽高；屏蔽高4位随机数位随机数INCR0MOVR0，A；存低；存低4位数据位数据END返回本节第二章 微型计算机接口技术2.5 数据的采样及保持数据的采样及保持 2.5.1 多路转换开关多路转换开关 2.5.2 数据采样定理数据采样定理 2.5.3 采样采样/保持器保持器 返回本章首页第二章 微型计算机接口技术2.5.1 多路转换开关多路转换开关 1. CD4051CD4051是

41、单边是单边8通道多路调制器通道多路调制器/多路解调器。其多路解调器。其引脚结构如图引脚结构如图2-25所示。所示。图图2-25中，中，C、B、A为二进制控制输入端，改变为二进制控制输入端，改变C、B、A的数值，可以译出的数值，可以译出8种状态，并选中其种状态，并选中其中之一，使输入输出接通。当中之一，使输入输出接通。当INH=1时，通道断时，通道断开；当开；当INH=0时，通道接通。改变图中时，通道接通。改变图中 IN/OUT07及及OUT/IN的传递方向，则可用作多的传递方向，则可用作多路开关或反多路开关。其真值表如表路开关或反多路开关。其真值表如表2-3所示。所示。第二章 微型计算机接口技

42、术图图2-25 CD4051引脚图引脚图 表表2-3 CD4051真值表真值表IN/OUT19876543210111413121516 IN/OUTIN/OUT12304567OUT/ININHVssVccVDDABC第二章 微型计算机接口技术2. 多路转换开关的扩展多路转换开关的扩展当采样的通道比较多，可以将两个或两当采样的通道比较多，可以将两个或两个以上的多路开关并联起来，组成个以上的多路开关并联起来，组成82或或162的多路开关。下面以的多路开关。下面以CD4051为为例说明多路开关的扩展方法。两个例说明多路开关的扩展方法。两个8路开路开关扩展成关扩展成16路的多路开关的方法，如图路的

43、多路开关的方法，如图2-26所示。所示。返回本节第二章 微型计算机接口技术OUTOUTCCABBAD0D1D2D3CD4051CD4051INHINHS1S8S1S8ININININ模拟输入（1 8）模拟输入（9 16）模拟输出.图图2-26 用用CD4051多路开关组成的多路开关组成的16路模拟开关接线图路模拟开关接线图第二章 微型计算机接口技术离散系统的采样离散系统的采样形式有周期采样、形式有周期采样、多阶采样和随机多阶采样和随机采样。周期采样采样。周期采样应用最为广泛。应用最为广泛。所谓周期采样就所谓周期采样就是以相同的时间是以相同的时间间隔进行采样。间隔进行采样。图图2-27给出了采样

44、给出了采样前后波形的变化。前后波形的变化。X*（t）图）图2-27 采样前后波形的变化采样前后波形的变化2.5.2 数据采样定理数据采样定理 返回本节X(t)X (t)*ST(t)ttt0002T1T3T 4T 5T 6T-2T -1T-3T-4T-5T第二章 微型计算机接口技术采样采样/保持器的作用是：在采样时，其输出能够保持器的作用是：在采样时，其输出能够跟随输入变化；而在保持状态时，能使输出值跟随输入变化；而在保持状态时，能使输出值不变。其输入输出特性如图不变。其输入输出特性如图2-28所示。所示。图图2-28 采样采样/保持器的输入输出特性保持器的输入输出特性2.5.3 采样采样/保持

45、器保持器 采样保持VinVoutS/HVinVout工作方式第二章 微型计算机接口技术1. 采样采样/保持器的工作原理保持器的工作原理最简单的采样最简单的采样/保持器是由开关和电容组保持器是由开关和电容组成，如图成，如图2-29所示。所示。图图2-29 最简单的采样最简单的采样/保持器保持器RKVxCVout.第二章 微型计算机接口技术2. 常用的采样常用的采样/保持器保持器随着大规模集成电路的发展，已生产出随着大规模集成电路的发展，已生产出各种各样的采样各种各样的采样/保持器。如用于一般目保持器。如用于一般目的有的有AD582、AD583、LF198/398等；用等；用于高速的有于高速的有T

46、HS-0025、THS-0060、THC-0030、THC-1500等；用于高分辨等；用于高分辨率的有率的有SHA1144、ADC1130等。等。返回本节第二章 微型计算机接口技术2.6 常用输出驱动电路常用输出驱动电路 2.6.1 白炽灯驱动接口白炽灯驱动接口 2.6.2 光电隔离器光电隔离器 返回本章首页第二章 微型计算机接口技术2.6.1 白炽灯驱动接口白炽灯驱动接口 图图2-30是用是用CJ0451驱动器对白炽灯驱动的典型应用驱动器对白炽灯驱动的典型应用电路。驱动器输出驱动电流为电路。驱动器输出驱动电流为300500mA。当单。当单片机的片机的P1.7输出低电平时，输出低电平时，CJ0

47、451驱动器的输出晶驱动器的输出晶体管导通，灯泡上有电流流过而点亮。体管导通，灯泡上有电流流过而点亮。图图2-30 CJ0451驱动灯泡的应用驱动灯泡的应用返回本节P1.78031开关1243781K 1K 300R+5V+12VCJ0451.第二章 微型计算机接口技术2.6.2 光电隔离器光电隔离器 图图2-31中二极管用于保护驱动器，当驱动器由中二极管用于保护驱动器，当驱动器由0变变为为1时，继电器由接通转为关断，由于继电器线圈时，继电器由接通转为关断，由于继电器线圈是感性负载，会产生很高的感应电动势，二极管是感性负载，会产生很高的感应电动势，二极管提供的泄流回路能保护隔离器。提供的泄流回

48、路能保护隔离器。 继电器隔离适用于控制对响应速度要求不高的启继电器隔离适用于控制对响应速度要求不高的启停设备。对启停时间很短的开关量输出控制系统，停设备。对启停时间很短的开关量输出控制系统，应采用光电耦合器。光电耦合器所需的驱动电流应采用光电耦合器。光电耦合器所需的驱动电流小，在硬件设计时，只需要一般的三态门即可。小，在硬件设计时，只需要一般的三态门即可。图图2-32为快速驱动直流负载的光电隔离电路。为快速驱动直流负载的光电隔离电路。第二章 微型计算机接口技术图图2-31 开关量输出隔离电路开关量输出隔离电路803133 392827262516&CP74LS273SN75452V7V0J7J0J1J2. .+5V第二章 微型计算机接口技术图图2-32 光电耦合控制直流电机光电耦合控制直流电机返回本节803174LS273+5VDC+ -MR1R2R3SCRMCS620078.第二章 微型计算机接口技术THANK YOU VERY MUCH ！本章到此结束，本章到此结束，谢谢您的光临！谢谢您的光临！结束放映返回本章首页