案例7 AD_DA转换

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,8051扩充资源及其编程,常熟理工学院物电院,2014.12,扩充资源,8255、8155、8253,D/A,转换,A/D,转换,知识点,了解8255、8155、8253、,ADC0809、DAC0832,等常用器件的结构与功能，会设计相应的硬件电路；,掌握外部,RAM,概念，会根据硬件电路确定外部,RAM,地址，能正确对外,RAM,进行读写操作；,掌握用查询或中断方式对扩充资源编程。,A/D,转换-模拟数字转换,DAS：,数据采集系统(,Data Acquisition System),是指将温度、压力、流量、位移等模拟量进行取样、量化转换成数字量后，供后级处理器进行存储、处理、显示或打印的装置。,ADC0809,8位,A/D,转换器（28,PIN）,IN0IN7：8,个模拟通道输入端。,ADDC、ADDB、 ADDA：,通道地址线（000111对应了8个通道）,ALE：,地址锁存允许信号。,START：,启动转换信号。,EOC：,转换结束信号。,OE：,输出允许信号（允许读）。,CLK：,外部时钟脉冲输入端，典型值640,K。,VREF(+)、VREF(-)：,参考电压输入端。,Vcc,：5V,电源。,GND：,地。,ADC0809,结构,模拟通道（8）,数据线（,D7D0）,地址线（,C、B、A）,控制线,电压比较器（逐步逼近式）,输出锁存器,转换公式：,Vin,=D/（281）,Vref,A/D,转换精度,若,Vref,=5V，,则,8 位,A/D,转换精度：1/255*5,V=19.6mV,10,位,A/D,转换精度：1/1023*5,V=4.89mV,12,位,A/D,转换精度：1/4095*5,V=1.22mV,A/D,指标：,Vref,位,数,转换速率（串行、并行）,通道数,ADC0809,转换,对,ADC0809,来说，当,Vref,=5V,时，3,V,模拟量对应的数字量是多少？,对,ADC0809,来说，当,Vref,=5V,时，若转换到的数字量为0,x7A，,则对应的模拟量是多少？,设计转换电路时，地址线（,C、B、A）,和数据线（,D7D0）,应如何与8051连接？,ADC0809,时序图,ADC0809,与,8051连接图,各通道地址不连续,ADC0809,与,8051连接图,各通道地址连续,ADC0809,与8051连接图,外部,RAM,读写操作语句,读、写,RAM,操作,#,include ,absacc,.h,XBYTE0x0000=0;,/,写操作,/,ADC0809,写操作（,START、ALE）,向,地址为0,x0000（A15=0 A2A1A0=000）,的外部,RAM,写（,WR#=0）,字节数据0（,D7D0=00）,a= XBYTE0x0000;/,读操作,/,ADC0809,读操作（,OE）,从地址为0,x0000（A15=0 A2A1A0=000）,的外部,RAM,读（,RD#=0）,字节数据,（,D7D0）,到变量,a,/,宏定义,#,define AIN0 XBYTE0x0000,AIN0=0; /,写操作,a=AIN0;,/,读操作,ADC0809,编程,ADC0809,编程-查询方式,#,include reg51.h,#include ,absacc,.h,#define AIN0 XBYTE0x0000,sbit,EOC=P33;,void main(void),unsigned char i=0;,while(1),AIN0=0; /,启动转换,i=i;,i=i;,while(EOC =0); /,等待,AD,转换结束,a=AIN0; /,读,AD,转换结果,为什么要两条,i=i,指令？,ADC0809,通用采集函数-查询方式,对某通道,A/D,转换的通用函数,unsigned char adc0809(unsigned char channel),unsigned char,xdata,*ad_,adr,;,unsigned char i,a;,ad_,adr,=,ad_,adr,=ad_,adr,+channel;,*ad_,adr,=0;,i=i;,i=i;,while(EOC =0);,a=*ad_,adr,;,return(a);,ADC0809,编程-中断方式,ADC0809,编程-中断方式,#,include ,absacc,.h,#define AIN0 XBYTE0x0000,sbit,EOC =P33;,unsigned char a;,void INT1_ISR(void) interrupt 0,a=AIN0; /,读,AD,转换结果,void main(void),unsigned char i=0;,IT0=1;,EX0=1;,EA=1;,while(1),if(-),AIN0=0; /,启动转换,i=i;,i=i;,例,：,AD,滤波（去噪）：采样多次，去最高、去最低，求平均,unsigned char adc0809(unsigned char channel),unsigned char aver(unsigned char x,int,n),D/A,转换,常熟理工学院物电院,2014.12,DAC0832,引脚,DAC0832,结构,DAC0832,组成：,8位输入寄存器,8位,DAC,寄存器,8位,D/A,转换器,DAC0832,结构,DAC0832,有两级锁存器：,第一级：输入寄存器,第二级：,DAC,寄存器,DAC0832,工作方式：,单缓冲方式,双缓冲方式（见下）,因此，,DAC0832,可工作在双缓冲方式下，这样在输出模拟信号的同时可以采集下一个数字量，这样可以有效地提高转换速度。,另外，有了两级锁存器，可以在多个,DA,转换器同时工作时，利用第二级锁存信号实现多路,DA,的同时输出,。,DAC0832,引脚功能,DI7DI0：8,位数据输入端。,ILE：,输入寄存器的数据允许锁存信号。,CS#：,输入寄存器选择信号。,WR1#：,输入寄存器的数据写信号。,XFER#：,数据向,DAC,寄存器传送信号，传送后即启动转换,WR2#：DAC,寄存器写信号，并启动转换。,Iout1，Iout2：,电流输出端。,Vref,参考电压输入端。,Rfb,：,反馈信号输入端。,Vcc,：,芯片供电电压。,AGND：,模拟电路地。,DGND：,数字地。,DAC0832,输出,DAC0832,的输出是电流型的,采用,I/V,转换电路：电流信号转电压信号,输出电压值为,D255 ,Vref,（8,位,D/A,转换）。参考电压可正，亦可,负,DAC0832,典型应用,利用虚短和虚断得,实现,I/V,转换，输出为负的，如何输出正的？,Vref,=-5V,DAC0832,典型应用,电压并联负反馈,利用虚短和虚断得,输出与输入反相,DAC0832,电路设计,如图引脚如何连接？,DAC0832,电路设计,741,实现,I/V,转换,Vref,=+5V,AGND、DGND,共地,DAC0832,的外,RAM,地址确定,DAC0832,时序图,8051外,RAM,写时序图,写,语句：,DAC0832=i;,外部,RAM,写操作,#,define DAC0832 XBYTE0x0000,DAC0832i;,功能：写外,RAM,操作,向地址为0,x7FFF,的外部,RAM,输出数据,i。,DAC0832,的单缓冲接口,输入寄存器、,DAC,寄存器共用一个地址,ILE,接5,V，,始终保持有效；,WR1#,和,WR2#,相连，接8051,的,WR#，,即数据同时写入两个寄存器；,Xfer,#（,传送允许信号）与,CS#（,片选）相连，即选中,DAC0832,后，写入数据立即启动转换。根据连线确定0832的地址为：,0000H,读,程序，说明功能,#,include ,absacc,.h,#include reg51.h,#define DAC0832 XBYTE0x0000,void stair(void),unsigned,int,i;,for(i=0;i255;i+),DAC0832=i;,void main(void),while(1),stair();,锯齿波电压输出,编写程序实现各信号输出,void wave_,rect,(void),void wave_stair(void),void wave_sin(void) /,正弦波输出,for(i=0;i2*PI;i+),DAC0832=i;,程序中有何问题？,正弦波输出程序,void wave_sin(void) /,正弦波输出,float,alfa,;,for(,alfa,=0;,alfa,PI;,alfa,+=0.1),DAC0832=(unsigned char)(127+127*sin(,alfa,);,for(,alfa,=0;,alfa,PI;,alfa,+=0.1),DAC0832=(unsigned char)(127-127*sin(,alfa,);,DAC0832,双缓冲方式电路框架,输入寄存器的控制信号（,CS）,和,DAC,寄存器的控制信号（,Xfer,）,分开控制，这种方式适用于几个模拟量需同时输出的系统，每一路模拟量输出需一个,DAC0832，,构成多个0832同步输出系统。,DAC0832,双缓冲接口电路,两片0832的输入寄存器各占一个单元地址,两个,DAC,寄存器占用同一单元地址。,操作：,先向两个0832的输入寄存器写入待转换数据，,后向两个,DAC,寄存器同时传送启动命令,传送的同时实现两路,DA,转换,。,DAC0832,寄存器外部,RAM,地址配置,DAC0832,的双缓冲程序,#,define INPUTR1 XBYTE0x8800,#define INPUTR2 XBYTE0xA000,#define DACR XBYTE0x2800,void dac2b(,unsigned char,data1,unsigned char,data2),INPUTR1=data1; /,送数据到 一片0832,INPUTR2=data2; /,送数据到另一片0832,DACR=0;,/,启动两路,D/A,同时转换,void main(void), dac2b(0x34,0x23); ,