ADC0809引脚图与接口电路的详细资料说明

a/d转换器芯片adc0809简介 8路模拟信号的分时采集,片内有8路模拟选通开关,以及相应的通道抵制锁存用译码电路,其转换时间为100μs左右。
图9.8 adc0809引脚图
1. adc0809的内部结构
adc0809的内部逻辑结构图如图9-7所示。
图9.7 adc0809内部逻辑结构
图中多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用一个a/d转换器进行转换,这是一种经济的多路数据采集方法。地址锁存与译码电路完成对a、b、c 3个地址位进行锁存和译码,其译码输出用于通道选择,其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出,因此可以直接与系统数据总线相连,表9-1为通道选择表。
表9-1 通道选择表
2.信号引脚
adc0809芯片为28引脚为双列直插式封装,其引脚排列见图9.8。
对adc0809主要信号引脚的功能说明如下:
in7~in0——模拟量输入通道
ale——地址锁存允许信号。对应ale上跳沿,a、b、c地址状态送入地址锁存器中。
start——转换启动信号。start上升沿时,复位adc0809;start下降沿时启动芯片,开始进行a/d转换;在a/d转换期间,start应保持 低电平。本信号有时简写为st.
a、b、c——地址线。 通道端口选择线,a为低地址,c为高地址,引脚图中为adda,addb和addc。其地址状态与通道对应关系见表9-1。
clk——时钟信号。adc0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号由外界提供,因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500khz的时钟信号
eoc——转换结束信号。eoc=0,正在进行转换;eoc=1,转换结束。使用中该状态信号即可作为查询的状态标志,又可作为中断请求信号使用。
d7~d0——数据输出线。为三态缓冲输出形式,可以和单片机的数据线直接相连。d0为最低位,d7为最高
oe——输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。oe=0,输出数据线呈高阻;oe=1,输出转换得到的数据。
vcc—— +5v电源。
vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。其典型值为+5v(vref(+)=+5v, vref(-)=-5v)。
9.2.2 mcs-51单片机与adc0809的接口
adc0809与mcs-51单片机的连接如图9.10所示。
电路连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择,二是a/d转换完成后转换数据的传送。
1. 8路模拟通道选择
图9.10 adc0809与mcs-51的连接
如图9.11所示模拟通道选择信号a、b、c分别接最低三位地址a0、a1、a2即(p0.0、p0.1、p0.2),而地址锁存允许信号ale由p2.0控制,则8路模拟通道的地址为0fef8h~0feffh.此外,通道地址选择以作写选通信号,这一部分电路连接如图9.12所示。
图9.11 adc0809的部分信号连接
图9.12 信号的时间配合
从图中可以看到,把ale信号与start信号接在一起了,这样连接使得在信号的前沿写入(锁存)通道地址,紧接着在其后沿就启动转换。图9.19是有关信号的时间配合示意图。
启动a/d转换只需要一条movx指令。在此之前,要将p2.0清零并将最低三位与所选择的通道好像对应的口地址送入数据指针dptr中。例如要选择in0通道时,可采用如下两条指令,即可启动a/d转换:
mov dptr , #fe00h ;送入0809的口地址
movx @dptr , a ;启动a/d转换(in0)
注意:此处的a与a/d转换无关,可为任意值。
2. 转换数据的传送
a/d转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认a/d转换的完成,因为只有确认完成后,才能进行传送。为此可采用下述三种方式。
(1)定时传送方式
对于一种a/d转换其来说,转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如adc0809转换时间为128μs,相当于6mhz的mcs-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序,a/d转换启动后即调用此子程序,延迟时间一到,转换肯定已经完成了,接着就可进行数据传送。
(2)查询方式
a/d转换芯片由表明转换完成的状态信号,例如adc0809的eoc端。因此可以用查询方式,测试eoc的状态,即可却只转换是否完成,并接着进行数据传送。
(3)中断方式
把表明转换完成的状态信号(eoc)作为中断请求信号,以中断方式进行数据传送。
不管使用上述那种方式,只要一旦确定转换完成,即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时,oe信号即有效,把转换数据送上数据总线,供单片机接受。
不管使用上述那种方式,只要一旦确认转换结束,便可通过指令进行数据传送。所用的指令为movx 读指令,仍以图9-17所示为例,则有
mov dptr , #fe00h
movx a , @dptr
该指令在送出有效口地址的同时,发出有效信号,使0809的输出允许信号oe有
效,从而打开三态门输出,是转换后的数据通过数据总线送入a累加器中。
这里需要说明的示,adc0809的三个地址端a、b、c即可如前所述与地址线相连,也可与数据线相连,例如与d0~d2相连。这是启动a/d转换的指令与上述类似,只不过a的内容不能为任意数,而必须和所选输入通道号in0~in7相一致。例如当a、b、c分别与d0、d1、d2相连时,启动in7的a/d转换指令如下:
mov dptr, #fe00h ;送入0809的口地址
mov a ,#07h ;d2d1d0=111选择in7通道
movx @dptr, a ;启动a/d转换
9.2.3 a/d转换应用举例
设有一个8路模拟量输入的巡回监测系统,采样数据依次存放在外部ram 0a0h~0a7h单元中,按图9.10所示的接口电路,adc0809的8个通道地址为0fef8h~0feffh.其数据采样的初始化程序和中断服务程序(假定只采样一次)如下:
初始化程序:
movr0, #0a0h;数据存储区首地址
movr2, #08h;8路计数器
setbit1;边沿触发方式
setbea;中断允许
setbex1;允许外部中断1中断
movdptr, #0fef8h;d/a转换器地址
loop:movx@dptr, a;启动a/d转换
here:sjmphere;等待中断
中断服务程序:
djnzr2, adend
movxa, @dptr;数据采样
movx@r0, a;存数
incdptr;指向下一模拟通道
incr0;指向数据存储器下一单元
movx@dptr, a
adend:reti

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