AD转换器及其接口设计详解
AD转换器及其接口设计详解
AD转换器(Analog-to-Digital Converter，简称ADC)是将模拟信号
转换为数字信号的一种设备。在现代电子系统中，由于数字信号处理的高速、高精度和可编程性等优势，数字信号的应用广泛而且日益增多，而模
拟信号则需要通过AD转换器转换为数字信号才能够被处理和分析。
在设计AD转换器的接口时，需要考虑以下几个方面：
1.信号输入接口：AD转换器的输入通常是来自于外界的模拟信号，
如声音、视频、温度等。因此，设计AD转换器的接口时，首先需要提供
适当的模拟输入接口，通常是通过引脚或者接口连接。
2.时钟信号接口：AD转换器需要一个时钟信号来同步转换过程。时
钟信号的频率和精度对AD转换器的性能有重要影响。因此，设计AD转换
器的接口时，需要提供一个稳定的时钟信号输入接口，并能够精确控制时
钟频率。
3.控制信号接口：AD转换器通常需要一些控制信号来配置转换参数，如采样率、精度、增益等。因此，在设计AD转换器的接口时，应提供一
些控制信号输入引脚或者接口，以便用户可以灵活地配置AD转换器的性
能参数。
4.数字输出接口：AD转换器的输出是数字信号，通常是二进制码。
设计AD转换器的接口时，需要提供一个数字输出接口，可以是并行接口、串行接口或者其他形式的接口，以便用户可以直接读取或者传输AD转换
器的输出信号。
5.数据传输接口：AD转换器的输出信号通常需要经过处理和传输才
能被其他系统使用。因此，在设计AD转换器的接口时，应考虑提供一个
数据传输接口，以便用户可以方便地将AD转换器的输出数据传输给其他系统。
在实际的AD转换器设计中，还需要考虑一些其他因素，如功耗、电磁兼容性、抗干扰能力等。此外，根据具体应用需求，还可以考虑一些特殊功能的接口设计，如温度传感器接口、输入放大器接口、数字滤波器接口等。
总之，AD转换器的接口设计应综合考虑模拟信号输入、时钟信号输入、控制信号输入、数字输出和数据传输等因素，并根据具体应用需求，设计合适的接口形式和参数，以提高AD转换器的性能和适用性。不同的应用场景和要求可能需要不同的接口设计，因此，AD转换器的接口设计也需要根据具体需求进行灵活调整和优化。
AD转换器及其接口设计详解
AD转换器及其接口设计详解 AD转换器(Analog-to-Digital Converter，简称ADC)是将模拟信号 转换为数字信号的一种设备。在现代电子系统中，由于数字信号处理的高速、高精度和可编程性等优势，数字信号的应用广泛而且日益增多，而模 拟信号则需要通过AD转换器转换为数字信号才能够被处理和分析。 在设计AD转换器的接口时，需要考虑以下几个方面： 1.信号输入接口：AD转换器的输入通常是来自于外界的模拟信号， 如声音、视频、温度等。因此，设计AD转换器的接口时，首先需要提供 适当的模拟输入接口，通常是通过引脚或者接口连接。 2.时钟信号接口：AD转换器需要一个时钟信号来同步转换过程。时 钟信号的频率和精度对AD转换器的性能有重要影响。因此，设计AD转换 器的接口时，需要提供一个稳定的时钟信号输入接口，并能够精确控制时 钟频率。 3.控制信号接口：AD转换器通常需要一些控制信号来配置转换参数，如采样率、精度、增益等。因此，在设计AD转换器的接口时，应提供一 些控制信号输入引脚或者接口，以便用户可以灵活地配置AD转换器的性 能参数。 4.数字输出接口：AD转换器的输出是数字信号，通常是二进制码。 设计AD转换器的接口时，需要提供一个数字输出接口，可以是并行接口、串行接口或者其他形式的接口，以便用户可以直接读取或者传输AD转换 器的输出信号。 5.数据传输接口：AD转换器的输出信号通常需要经过处理和传输才 能被其他系统使用。因此，在设计AD转换器的接口时，应考虑提供一个
数据传输接口，以便用户可以方便地将AD转换器的输出数据传输给其他系统。 在实际的AD转换器设计中，还需要考虑一些其他因素，如功耗、电磁兼容性、抗干扰能力等。此外，根据具体应用需求，还可以考虑一些特殊功能的接口设计，如温度传感器接口、输入放大器接口、数字滤波器接口等。 总之，AD转换器的接口设计应综合考虑模拟信号输入、时钟信号输入、控制信号输入、数字输出和数据传输等因素，并根据具体应用需求，设计合适的接口形式和参数，以提高AD转换器的性能和适用性。不同的应用场景和要求可能需要不同的接口设计，因此，AD转换器的接口设计也需要根据具体需求进行灵活调整和优化。
AD转换器及其接口设计
AD转换器及其接口设计 AD转换器（Analog-to-Digital Converter，简称ADC）是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。在现代电子系统中，ADC被广泛应用于各种领域，包括通信、娱乐、医疗、工业控制等。本文将详细介绍AD 转换器及其接口设计。 一、AD转换器的基本原理 1.采样：AD转换器将模拟信号按照一定的时间间隔进行采样，即在一段时间内获取信号的样本值。采样定理要求采样频率必须大于信号最高频率的两倍，以保证采样后的数字信号能完整地表示模拟信号。 2.量化：采样后的信号是连续的模拟信号，需要将其离散化为一定数量的离散值。量化过程将每个样本值映射为最接近的一个离散值，并用有限位数的二进制表示。 3.编码：量化后的离散信号是一个个数字，需要进一步进行编码以表示其大小。常用的编码方式有二进制码、格雷码等。 二、AD转换器的接口设计 1.模拟输入端口：AD转换器通常具备一个或多个模拟输入端口，用于接收模拟信号。模拟输入端口一般要满足一定的电压范围要求，通常为0V至参考电压（通常为3.3V或5V）之间。 2.数字输出端口：AD转换器通过数字输出端口将转换后的数字信号输出给外部设备。数字输出端口一般为并行接口或串行接口，常见的有SPI、I2C和UART等。
3.时钟信号：AD转换器需要一个时钟信号来同步采样和转换过程。时钟信号通常由外部提供，可以是外部晶体振荡器或其他时钟源。 4.控制信号：AD转换器还可能需要一些控制信号来设置工作模式、增益、采样率等参数。控制信号一般由微处理器或其他逻辑电路生成和控制。 三、AD转换器的接口设计要点 1.采样率：为了准确地表示模拟信号，AD转换器的采样率需要满足采样定理的要求。采样率的选择需要根据应用场景和信号频率来确定。 2.分辨率：分辨率是指AD转换器能够表示的最小量化步长。一般分辨率越高，表示精度越大。分辨率一般由位数来表示，如8位、10位、12位等。 3.电压范围：AD转换器的模拟输入端口需要满足一定的电压范围要求。电压范围一般根据应用场景和信号幅值来确定。 4.噪声：AD转换器的性能中一个重要指标是噪声。噪声会对转换过程的准确性产生影响，因此需要对噪声进行适当的抑制和补偿。 5.接口标准：AD转换器的数字输出端口需要经过一个标准的数字接口与其他数字设备进行通信。常用的接口标准有SPI、I2C和UART等。总结：
AD转换器的介绍
AD转换器的介绍 AD转换器全称为模拟到数字转换器（Analog to Digital Converter），是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。它是数字 系统与模拟系统之间的关键接口，广泛应用于测量、控制、通信等领域。 以下将详细介绍AD转换器的原理、分类、特点以及应用。 一、原理 AD转换器的运作原理是将连续变化的模拟信号通过采样和量化两个 步骤转换为离散的数字信号。 1.采样：采样是指按照一定的时间间隔对模拟信号进行离散采样，得 到一系列的采样值。采样过程可以理解为在连续信号上取样，将其离散化。 2.量化：量化是指将采样得到的连续的模拟信号值转换为离散的数字 信号值。量化过程中，将模拟信号值映射到离散的数字值，通常使用固定 的分辨率和精度来表示。 二、分类 AD转换器按照工作方式和实现方式可以分为多种不同类型。 1.按照工作方式分类： a. 逐次逼近型（Successive Approximation ADC）：逐次逼近型AD 转换器是一种常用且较为简单的类型，它通过逼近法从最高位开始逐步逼 近输入模拟量的真实值。 b. 闪存型（Flash ADC）：闪存型AD转换器是一种高速的类型，它 利用并行比较器和编码器来实现快速的模拟到数字转换，但其成本和功耗 较高。
c. 逐个比较型（Pipelined ADC）：逐个比较型AD转换器是一种高速、高精度的类型，它通过多级的比较器和数字处理技术来进行逐个比较和转换。 2.按照实现方式分类： a. 整数型（Integer ADC）：整数型AD转换器将输入模拟信号转换为整数值，适用于相对低精度的应用场景。 b. 浮点型（Floating Point ADC）：浮点型AD转换器将输入模拟信号转换为浮点数值，适用于高精度的应用场景。 c. 数据流型（Streaming ADC）：数据流型AD转换器在连续采样的情况下，基于卷积采样和数字滤波技术获得高速高精度的转换。 三、特点 AD转换器具有以下几个特点： 1.精度高：AD转换器的精度通常由分辨率表示，分辨率越高，转换精度越高。 2.速度快：AD转换器的转换速度通常由采样速率和转换时间表示，采样速率越高，转换时间越短，转换速度越快。 3.可编程性强：AD转换器的部分型号支持可编程增益和偏置设置，能够根据实际应用需求对转换参数进行调整。 四、应用领域 AD转换器广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：
ADC0832特性及双通道AD电压转换器设计
ADC0832特性及双通道AD电压转换器设计(含源程序) 最近用到双通道ADC0832，发现网上的程序很多不能使用，存在各种各样的一些问题。现提供完整的C程序，供电子爱好者交流使用。下面是关于ADC0832的一些资料（部分资料来自互联网，但均经检验正确无误，放心使用）： ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。 ADC0832 具有以下特点： ·8位分辨率； ·双通道A/D转换； ·输入输出电平与TTL/CMOS相兼容； ·5V电源供电时输入电压在0~5V之间； ·工作频率为250KHZ，转换时间为32μS； ·一般功耗仅为15mW； ·8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装； ·商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为−40°C to +85°C； ADC0832芯片接口说明： ·CS_ 片选使能，低电平芯片使能。 ·CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。 ·CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。 ·GND 芯片参考0 电位（地）。 ·DI 数据信号输入，选择通道控制。
·DO 数据信号输出，转换数据输出。 ·CLK 芯片时钟输入。 ·Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。 ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。 单片机对ADC0832 的控制原理： 正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2 位数据用于选择通道功能，其功能项见下图。 当此2 位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当2 位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当2 位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行输入。到第3 个脉冲的下沉之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由DO端输出转换数据最高位DATA7，随后每一个脉冲下沉DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据DATA0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下沉输出DATD0。随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。 ADC0832具体时序图如下：
FPGA中的AD转换与显示接口电路设计
FPGA中的AD转换与显示接口电路设计 【摘要】AD转换中的数据采集和显示是生产过程或科学实验中各种物理量进行实时采集、测试的经常需要解决的问题。可编程逻辑芯片具有高集成度、高可靠性、高速度的特点。论文运用VHDL硬件编程语言，通过两段式状态机设计程序，完成常见的AD0809芯片与可编程逻辑芯片的联接。将AD转换结果以BCD码形式通过FPGA芯片进行显示，实时观测转换进程，给出了BCD码转换流程图，完成相应电路设计，通过QuartusII软件进行了仿真，并在开发系统上成功实现功能验证。 【关键词】FPGA；AD转换；BCD码显示；接口电路 FPGA是大规模可编程器件。它是利用EDA技术进行电子系统设计的载体；硬件描述语言是EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段，VHDL语言是常用的硬件描述语言之一；软件开发工具QuartusⅡ。FPGA以高速、高可靠性、串并行工作方式等特点在电子设计中广泛应用。它打破了软硬件之间的界限，加速了产品的开发过程。 1.硬件电路构成 用一片MCS-51芯片、一片FPGA芯片、模数转换器ADC0809和数模转换器DAC0832构成一个数据采集系统，并用FPGA实现数据采样、D/A转换输出、有关数据显示的控制、键盘电路。单片机完成对A/D转换数据运算。系统的组成框图如图1所示，其功能如下： （1）系统按一定速率采集输入电压Ui，经AD0809转换为8位数字量data。 （2）输入数据与通过CPLD/FPGA采样后输入单片机进行相关运算，最后通过FPGA送至DAC0832转换为ΔU。 （3）数据采集和处理均在数据采集系统控制器的管理下有序进行。工作速率由时钟信号CLK的速率决定。 2.AD0809与CPLD/FPGA接口设计 ADC0809在转换开始前由地址锁存允许信号ALE 将3 位地址锁入锁存器中以确定转换信号通道。EOC 为转换结束状态信号，由低电平转为高电平时指示转换结束，此时可读入转换好的8 位数据。EOC 在低电平时指示正在进行转换。START 为转换启动信号，上升沿启动。OE 为数据输出允许高电平有效。CLK 为ADC 转换时钟输入端口500kHz 左右。为了达到A/D 器件的最高转换速度，A/D 转换控制器必须包含监测EOC 信号的逻辑，一旦EOC 从低电平变为高电平即可将OE 置为高电平然后传送或显示已转换好的数据[D0..D7]。图1所示为AD0809引脚图；图2所示为AD0809时序电路，根据时序电路图通过两段式状态机设计程序完成与CPLD/FPGA芯片的连接。图4为状态机程序仿真结果，表1所示为状态机功能与相应引脚的取值。 表1 AD转换状态机描述 状态实现功能引脚 S0 初始状态，选择1通道模拟信号输入ADDC=‘1’，ALE=START=OE=LOCK=‘0’ S1 通道锁存ALE=‘1’，START=OE=LOCK=‘0’ S2 启动A/D转换ALE=‘1’，START=‘1’，OE=LOCK=‘0’ S3 A/D转换等待状态ALE=START=‘0’，OE=LOCK=‘0’；
AD转换与显示电路设计
AD转换与显示电路设计 AD转换与显示电路是将模拟信号转换为数字信号，并通过显示器显 示出来的电路。在各种电子设备中，AD转换与显示电路被广泛应用，例 如数码相机、手机、电视机等。本文将详细介绍AD转换与显示电路的设 计原理和方法。 一、AD转换电路设计 1.1AD转换理论基础 AD转换是模拟信号转换为数字信号的过程，其核心在于使用采样和 量化的方法。采样是指将模拟信号按照一定时间间隔进行采集，将连续的 模拟信号离散化。量化是指将采样得到的信号根据一定的量化步长进行量化，将模拟信号转换为一系列有限离散的数字值。 1.2AD转换器选择与连接 AD转换器有很多种类，常用的有逐次逼近型AD转换器（SAR-ADC）、比较型AD转换器（CMP-ADC）、积分型AD转换器（INT-ADC）等。选择 AD转换器需要根据系统需求、精度要求以及成本预算等因素进行综合考虑。 在连接AD转换器时，需要注意采样电容的选择和电源的稳定性。采 样电容的选择应根据模拟信号的频率进行合理匹配，以保证采样精度。电 源的稳定性对于AD转换的精度有着重要的影响，应尽量选择稳压电源或 者添加滤波电路来保证电源的稳定性。 1.3电路布局与设计
AD转换电路的设计要考虑信号的接地，对电路的布局进行合理规划，减少模拟信号与数字信号的干扰。在布局设计时，应将模拟部分与数字部 分相分离，分别布置，并通过适当的屏蔽手段减少干扰。 2.1显示器选择与连接 显示器的选择与连接需要根据具体应用场景和要求进行综合考虑。常 用的显示器有数码管、液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）等。选择显示器时需要考虑显示分辨率、功耗、驱动电压等因素。 显示器连接电路一般包括驱动芯片、显示控制器和显示缓冲器。驱动 芯片负责控制显示器的驱动电压和显示模式，显示控制器负责将数字信号 转换为驱动芯片所需的信号格式，显示缓冲器用于提供驱动芯片所需的电 流和电压。 2.2显示电路布局与设计 显示电路的布局设计需要考虑显示元件之间的互相干扰以及显示质量。在设计时应避免显示电路与其他高频信号线路共用一个地线，以减少干扰。另外，显示器的供电电源应保持稳定，并使用电源滤波器来减少电源噪声 对显示效果的影响。 三、AD转换与显示电路设计注意事项 3.1电源稳定性 AD转换器和显示器对电源的稳定性要求较高，应选择稳压电源或者 添加滤波电路来保证电源的稳定性。 3.2信号接地与干扰
AD转换器及其接口设计详解
AD转换器及其接口设计详解 AD转换器（Analog-to-Digital Converter）是将模拟信号转换为数 字信号的电子设备。它是现代电子系统中常见的组件之一，广泛应用于通信、测量、仪器仪表、音频处理等领域。在AD转换器的设计中，接口设 计是至关重要的，它直接影响着AD转换器的性能和可靠性。 物理接口是指AD转换器与其他外部设备（如微处理器、FPGA等）之 间的连接方式和信号传输方式。常见的物理接口包括并行接口、串行接口、I2C接口、SPI接口等。在选择物理接口时，需要考虑系统的数据传输速度、数据带宽、线路长度、抗干扰能力等因素。不同的物理接口有不同的 特点和适用场景，因此需要根据具体应用需求选择适合的物理接口。 逻辑接口是指AD转换器与外部设备之间的控制和数据传输逻辑。常 见的逻辑接口包括并行接口、串行接口、I2C接口、SPI接口、USB接口等。逻辑接口的设计需要考虑控制信号的数量、数据传输的稳定性、响应 速度等因素。同时，还需要考虑系统的复杂度、功耗、成本等方面的要求。 AD转换器的接口设计还需要考虑信号的采样率、分辨率和精度。采 样率是指AD转换器从模拟信号中采集样本的速率，常用单位为样本/秒（SPS），采样率越高，可以保留更多的信号细节。分辨率是指AD转换器 的输出数值的位数，通常以比特（bit）为单位，分辨率越高，可以提供 更准确的数字化信号。精度是指AD转换器输出的数字值与实际模拟信号 之间的误差，一般以最大有效位数或最小非零位数表示，精度越高，误差 越小。 在AD转换器的接口设计中，还需要考虑芯片的功耗、尺寸和成本等 因素。功耗是指AD转换器在工作过程中所消耗的电能，功耗越低，可以
高速A／D转换器AD7654与单片机接口电路设计
1 引言模／数转换是现代测控电路中非常重要的环节，它有并行和串行两种数据输出形式。目前，模 /数转换器ADC已被做成大规模集成电路，并有多种型号和种类可供选择。本文介绍了AD7654 的性能特点，并设计了AD7654与单片机ADUC848的接口电路，同时给岀了软件流程和相应的汇 编源程序。 2 AD7654 的性能特点和工作原理 AD7654是ADI公司推岀的一种低功耗、四通道、电荷再分布式高速A/ D转换器，该A/ D转换 器的主要特点是：16位分辨率且无漏失码；0 V〜5 V模拟输入范围；SPI / OSPI/ Microwire / DSP兼容；两个允许同步采样的低噪音、高带宽跟踪/保持放大器；功耗典型值为120 mW可提供串行和并行两种输岀接口，给予用户灵活的选择。串行A/D转换的速率很高。并且具有体积 小、功耗低、占用单片机口线少的优点，文中采用串行模式设计电路，有关引脚说明如下： A0:转换通道选择； A/B :高电平时，先输岀A通道转换数据再输岀B通道转换数据，低电平反之； SER/PAR串行/并行模式选择。低电平为并行模式。高电平为串行模式； EXT/INT :高电平时选择外部时钟。低电平时选择内部时钟： SDOUT 转换数据输岀位； SCLK串行数据时钟输入或输岀（取决于EXT/ INT的逻辑状态）； CNVST开始转换。CNVST的下降沿使内部采样保持进入保持状态并开始转换： BUSY正在转换标志； EOC 转换结束标志。 AD7654的转换过程由CNVST F降沿启动，转换启动与CS和RD信号状态无关，A0引脚控制转换 通道的选择。在转换结束之前，即使掉电转换也不会重新开始或终止。转换进行过程中，BUSY 变为高电平，EOC也为高电平，EOC在每一个通道转换结束后变为低电平，而BUSY线在两个通道 转换全部结束后才变为低电平，转换的32位数据可以从SDOUT上读岀。转换时序图如图1所示。 AD7654有串行和并行两种接口方式，每种接口方式又有主从两种模式，本文介绍其串行接口下从模式的硬件和软件设计。
8位AD及其接口
课程设计 课程名称计算机控制技术 题目名称8位AD及其控制接口学生学院_信息工程学院 专业班级_应用电子技术一班 学号3111002547 学生姓名李剑鹏 指导教师黄国宏 2014 年 5 月11 日
目录 一、A/D转换器原理----------------------------------------------------------------------3 1.1、采样-------------------------------------------------------------------------------3 1.2、量化-------------------------------------------------------------------------------3 1.2、量化-------------------------------------------------------------------------------3 1.3、编码-------------------------------------------------------------------------------3 1.4、量化编码过程-------------------------------------------------------------------3 二、ADC装换器分类：-------------------------------------------------------------------4 2.1、逐次比较型----------------------------------------------------------------------4 2.2、双积分ADC原理--------------------------------------------------------------4 2.3、Σ-Δ型ADC原理-------------------------------------------------------------4 三、ADC的主要技术指标：-------------------------------------------------------------4 3.1、分辨率(Resolution) --------------------------------------------------------------4 3.2、转换速率(Conversion Rate) ----------------------------------------------------5 四、8位ADC转换器：ADC0832-------------------------------------------------------5 4.1、ADC0832简介：----------------------------------------------------------------5 4.2、ADC0832特点：----------------------------------------------------------------5 4.3、ADC0832管脚说明：-----------------------------------------------------------5 4.4、ADC0832的工作控制原理：--------------------------------------------------5 4.4.1、ADC0832的时序图：---------------------------------------------------5 4.4.2、ADC0832时序工作说明：---------------------------------------------5 4.5、ADC0832硬件接口：-----------------------------------------------------------5 五、ADC0832软件驱动程序：-----------------------------------------------------------5 5.1、ADC0832头文件：------------------------------------------------------------6 5.2、ADC0832驱动程序：----------------------------------------------------------7 六、总结--------------------------------------------------------------------------------------8
AD转换器
AD/DA转换器接口电路 模拟量的输入、输出通道是微型计算机与控制对象之间的重要接口，也是实现工业过程控制的重要组成部分。 一、D/A转换器的基本工作原理 D/A转换器是计算机或其它数字系统与模拟量控制对象之间联系的桥梁，它的任务是将离散的数字信号转换为连续变化的模拟信号。在工业控制领域中，D/A转换器是不可缺少的重要组成部分。 以下以一个四位的D/A转换器说明D/A转换器的工作原理： 当D3=1 I3＝Vd/2R＝VREF/（1×2R） 当D3=0 I3=0 当D2=1 I2＝Vd/2R＝VREF/（2×2R） 当D2=0 I2=0 当D1=1 I1＝Vd/2R＝VREF/（4×2R） 当D1=1 I1=0 当D0=1 I0＝Vd/2R＝VREF/（8×2R） 当D0=1 I0=0
Vout＝－Iout1×Rf 由此可见：随着D3-D0的取值（0、1）的不同在运放输出端可以得到不同的电压量。如果用数字量来控制电子开关的通断（1表示接通，0表示断开） 例如：D3D2D1D0 V OUT 0000 0V 0001 1/24VREF*Rf/R 0010 2/24 VREF*Rf/R 0011 3/24 VREF*Rf/R 。。。。 111115/24 VREF*Rf/R 可见：在输出端可得到与输入数字量成正比的模拟电压量。 二、D/A转换器接口的设计方法 1、数据端口的设计 由于输出端口为输出口，所以在数据端口的设 计时要遵守输出要锁存的设计原则，但对于D/A转换 器内部具有锁存器时，可以直接与数据总线相连。 数据端口的设计应考虑D/A 转换器的内部结构 和分辨率，目前常见的D/A转换器有：8位，10位、 12 位，16位，当分辨率大于总线宽度时，需要增加 外部数据锁存器，确保数据的同步。 MOV AX，N OUT PORT1，AL OUT PORT2，AH OUT PORT3，AL 2、输出周期设定 可用软件定时或硬件定时中断的方法实现输出周期的控制。 三、DAC0832D/A转换器
DSP与AD转换器的接口电路设计
DSP与AD转换器的接口电路设计 在以DSP为核心的数字信号处理系统中，模数转换是系统重要的组成部分。作者以德州仪器公司的TMS320C6203B与ADS5422为例，详细说明了DSP与AD转换器的接口电路设计方法。最后还介绍了DSP控制数据采集的软件流程。关键词：DSP；AD转换器；接几电路 在以DSP为核心的数字信号处理系统中，AD转换是系统重要的组成部分。因为往往需要进行信号分析、处理的对象是模拟量，例如语音信号、各种传感器输出的模拟信号。这些信号经过放大、滤波及A／D转换后，从模拟信号转换为数字信号，再由DSP芯片对这些数字信号按照某种算法进行处理。 德州仪器公司(TI)的TMS320C6000系列DSP是目前广泛使用的数字信号处理芯片，相应地，TI公司提供了一系列与其DSP相配套的A／D、D／A转换器。本文以TI公司的TMS320C6203B型DSP与高速ADC—ADS5422为例，详细说明了DSP与AD转换器的接口电路设计方法以及DSP控制数据采集的软件程序流程。 1 TMS320C6203B型DSP简介 TMS320C6203B片内有8个并行的处理单元，分别为相同的两组。DSP的体系结构采用甚长指令字(VLIW)结构，单指令字长为32bit，8个指令组成一个指令包，总字长为256bit。芯片内部设置了专门的指令分配模块，可以将每个256bit 的指令包同时分配到8个处理单元，并由8个单元同时运行。该型DSP的最高时钟频率为300MHz，考虑到本系统高频电路的实际情况，设置时钟频率为250MHz，由于TMS320C6203B内部采用8条指令并行处理技术，这样使得DSP内部指令周期达到2GHz，可以满足ADS5422的采样速度要求。此外，DSP内部具有 4Mbit的数据空间和3Mbit的程序空间，也满足数据采集系统数据存储的需 要。 2 ADS5422型模数转换器简介 ADS5422的内部结构如图1所示，ADS5422的时钟信号由CLK从外部引入，由于ADS5422的内置时钟电路，使得
8位AD转换接口电路设计
前言 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8为单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。 模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。 现将单片机与Ａ/Ｄ转换器相结合，将Ａ/Ｄ转换器采集到得信号送到单片机中进行运算、显示、打印、控制等处理，是比较普遍的应用。本设计即设计单片机与Ａ/Ｄ转换器接口电路。
一、设计目的 通过本设计，掌握单片机与A/D转换器的扩展设计。 二、芯片选型——单片机 Intel公司继1976年推出MCS-48系列8位单片机之后，又于1980年推出了MCS-51系列高档8位单片机。至今20多年来，51系列单片机经久不衰，并得到了极其广泛的应用。51系列单片机有多种型号的产品，如普通型（51子系列）80C51、80C31、87C51和89C51等，增强型（52子系列）80C32、80C52、87C52和89C52等。他们的结构基本相同，其主要差别反映在储存器的配置上。89系列单片机已经在片内增加4KB或8KB的Flash ROM，而且整个89C51/98C52芯片比87C51便宜的多。综合考虑，本设计选用98C51单片机。 98C51管脚图 三、芯片选型——A/D转换器
AD转换器接口
A/D 转换器接口 7．4．1 A/D 转换器概述 A/D 转换器用于实现模拟量→数字量的转换，按转换原理可分为四种，即：计数式A/D 转换器、双积分式A/D 转换器、逐次逼近式A/D 转换器和并行式A/D 转换器。 目前最常用的是双积分式A/D 转换器和逐次逼近式A/D 转换器。双积分式A/D 转换器的主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜；但转换速度较慢。因此这种转换器主要用于速度要求不高的场合。另一种常用的A/D 转换器是逐次逼近式的，逐次逼近式A/D 转换器是一种速度较快精度较高的转换器。其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。通常使用的逐次逼近式典型A/D 转换器芯片有： （1） A DC0801~ADC0805型8位MOS 型A/D 转换器，美国国家半导体公司产品。它是目前最流行的中速廉价型产品。片内有三态数据输出锁存器，单通道输入，转换时间约100微秒左右。 （2） A DC0808 / 0809型8位MOS 型A/D 转换器。可实现8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用译码电路，其转换时间为100微秒左右。在本书附录的实训电路板中采用了ADC0809芯片，实现模拟信号到数字信号的转换。下面将重点介绍该芯片的结构及使用。 （3） A DC0816 / 0817。这类产品除输入通道数增加至16个以外，其它性能与ADC0808 /0809型基本相同。 7．4．2 典型A/D 转换器芯片ADC0809 ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D 转换器，CMOS 工艺。 1． ADC0809的内部逻辑结构 ST CLK IN0IN7A B C OE ...... 图7.38 ADC0809内部逻辑结构 ADC0809内部逻辑结构如图7.38所示。 图7.38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。地址锁存与译码电路完成对A 、B 、C 三个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，如表7.6所示。 八位A/D 转换器是逐次逼近式，由控制与时序电路、逐次逼近寄存器、树状开关以及256R 电阻阶梯网络等组成。 输出锁存器用于存放和输出转换得到的数字量。 2. 信号引脚 ADC0809芯片为28引脚双列直插式封装，其引脚排列见图7.39。
18位、800kSPSAD转换器AD7674及其接口设计(精)
18位、800kSPS A/D转换器AD7674及其接口设计 1 概述 AD7674是18位、800kSPS，采样保持电路可调负载的全差分输入模拟数字转换器，5V 单电源供电。器件内部包含18位的高速AD转换器、转换时钟、基准缓冲器及错误校准电路，并具有工作模式可调串口和并口。 器件的主要特性如下： ●18位分辨率，且没有代码丢失； ●采用采样保持电路，没有通道延时问题； ●全差分输入范围：±V REF（可达5V）； ●大的数据吞吐量：800kSPS（Warp模式）； 666kSPS（Normal模式）； 570kSPS（Impulse模式）； ●积分非线性误差INL：最大为±2.5LSB； ●动态范围：103dB（当V REF＝5V）； ●由3V或5V供电的并口（可工作于18位、16位或8位模式）和串口； ●片内基准缓冲； ●5V单电源供电； ●低功耗：98mW@800kSPS； 78mW@500kSPS(Impulse 模式)； 160uW@1kSPS(Impulse 模式)； ●48引脚LQFP或48引脚LFCSP封装； ●与升级版的AD7676/AD7678/AD7679引脚兼容； 由于AD7674具有出色的特性和强大的功能，广泛的应用于CT扫描仪、高速动态数据采集系统、地震检波仪和检漏器的传感器、∑-△复位器（低功耗、多通道）、使用仪器、光谱分析仪和医学仪器；同时由于此芯片具有低功耗的特性，非常适合应用于电池供电系统中。 器件的功能方框图如图1所示。
图1 AD7674功能方框图 与其它模数转换器相比，AD7674所具有十分突出的优点： 1、高分辨率和大吞吐量 AD7674是具有800kSPS、18位采样保持AD转换器（没有延时）。 2、高精度 AD7674的最大积分非线性为2.5LSB，并且没有编码丢失。 3、串口和并口 通用并口（可工作于18位、16位或8位的模式）和3线的串口，且都与3V和5V 逻辑兼容。 2封装与引脚说明 AD7674具有两种封装形式：48脚LQFP和48脚LFCSP封装，其封装图如图2所示。 图2 48引脚LQFP封装图
课程设计AD转换器设计
电子信息工程《专业基础课程设计》研究报告 AD转换器设计 学生姓名：王欢 学生学号：20094075XXX 指导教师：赵肖宇 所在学院：信息技术学院 专业班级：电子信息工程1班 中国·大庆 2012 年12 月
目录 1 设计任务要求 0 2 方案设计与比较 0 2.1 总体设计框图 0 2.2 各框图的功能和可选电路及特点 0 3 单元电路设计 (1) 3.1 模拟电压产生电路 (1) 3.2 输出电路 (1) 3.3 555信号发生器 (2) 3.4 555信号清零 (3) 3.5 74LS00 (3) 3.6 计数器电路 (4) 3.7 D／A转换器DAC0832 (4) 3.8 LM324比较器 (6) 4 元件选择 (6) 5 整体电路 (7) 6 电路工作原理 (8) 7 困难问题及解决措施 (8) 8 总结与体会 (8) 9 致谢 (9) 10 参考文献 (10)
1 设计任务要求 ✧电源 5V； ✧输出数字量8位； ✧误差1LSB； ✧带转换开始控制； ✧输入直流电压0-2.5V； ✧主要单元电路和元器件参数选择； ✧用绘图软件画出总体电路图； ✧应用仿真软件仿真； 2 方案设计与比较 2.1 总体设计框图 上图为8位为计数式8位A/D转换器的总体设计框图。该八位AD转换器由以下几部分组成：1）模拟电压产生电路 2）电压比较电路 3） DA转换电路 4）脉冲产生电路 5）控制电路6）计数电路 7）输出电路 2.2 各框图的功能和可选电路及特点 1）模拟电压产生电路：在电位器上产生0～2.5V的待转换电压。 2）电压比较电路：比较两个电压值进行判断并输出高电平或低电平，待转换电压Vx进入比较器正端，而经DA转换器转换出的模拟电压量Vy则进入比较器负端与Vx比较。若Vx > Vy，则比较器输出为高电平，反之为低电平。
单片机课程设计---AD转换系统设计
目录 A/D转换系统设计.................................................................................................................... - 1 -摘要和关键词.......................................................................................................................................... - 1 - 第一章设计任务与要求.......................................................................................................... - 2 - 1.1、设计题目......................................................................................................................................... - 2 - 1.2、设计目的......................................................................................................................................... - 2 - 1.3、设计要求......................................................................................................................................... - 2 - 1.4、完成的任务..................................................................................................................................... - 2 - 第二章方案比较与论证.......................................................................................................... - 2 - 2.1、方案设想......................................................................................................................................... - 2 - 2.2器件选择............................................................................................................................................ - 2 - 第三章芯片简介...................................................................................................................... - 3 - 3.1 ADC0808简介................................................................................................................................... - 3 - 3.1.1ADC0808的内部逻辑结构..................................................................................................... - 3 - 3.1.2ADC0808引脚结构................................................................................................................. - 3 - 3.2、8051单片机引脚图与引脚功能简介 ............................................................................................ - 5 - 3.2.1、电源: ................................................................................................................................... - 5 - 3.2.2 时钟: ....................................................................................................................................... - 5 - 3.2.3控制线: .................................................................................................................................... - 5 - 3.2.4、I/O线.................................................................................................................................. - 6 - 3.3、8255A .............................................................................................................................................. - 6 - 第四章设计方案及程序流程图.............................................................................................. - 7 -4．1、设计方案...................................................................................................................................... - 7 - 4.2、系统框图......................................................................................................................................... - 7 - 4.3、程序流程图..................................................................................................................................... - 7 - 第五章PROTEUS仿真电路................................................................................................... - 8 - 5.1、复位电路......................................................................................................................................... - 8 - 5.2、振荡源............................................................................................................................................. - 9 - 5.3、二分频电路................................................................................................................................... - 10 - 5.4、AD转换电路 ................................................................................................................................ - 10 - 5.5、显示电路....................................................................................................................................... - 11 - 5.6 8255A电路...................................................................................................................................... - 11 - 5.7总电路仿真...................................................................................................................................... - 12 - 第六章程序............................................................................................................................ - 12 -第七章感想体会.................................................................................................................... - 14 -第八章参考文献.................................................................................................................... - 15 -