AD转换技术(中断方式)
ADDA转换
while(1) {for(i=0;i<255;i++) ADD（TLC5615)
TLC5615的特点和引脚定义 TLC5615是高阻抗输入、电压输出的 10位数字/模拟转换器DAC。其输出电压幅 度最大为基准电压的2 倍，采用单＋5V电压供电。TLC5615的数字控制通过 3 线 （three-wire）串行总线来完成，与 CMOS电平相兼容，且易于和工业标准微处理器和 微控制器接口。器件接收16 位数字以产生模拟输出，具有高噪声抑制能力。与微控制 器的通信协议包括 SPITM 、QSPITM 、MicrowireTM。TLC5615主要特点包括：10 位 CMOS电压输出DAC、＋5V单电源工作、三线 SPI串行接口、高阻抗基准输入、 电压输出范围——基准输入电压2 倍、内部上电复位、低功耗（1.75mW）、21MHz 的 更新率和 0.5 LSB的建立时间（12.5μs）。
A/D接口电路的设计 在合理选择ADC芯片后，还必须正确设计ADC的外围电路，通常包括模拟电路、数字接口电路、电源电 路等部分。 1模拟电路 （1）放大器电路 除了少数ADC本身带有模拟放大电路外，大多数ADC的模拟输入电压范围在1~10V之间。大多数模数转 换系统的模拟输入信号是较小的，通常需要使用模拟放大器。模拟放大器一般选用集成运算放大器。一些 ADC的模拟输入端电阻比较小，而模拟信号源的内阻常常比较大，因此需要选用高输入阻抗、低输出电阻的 放大器。必要时可以加电压跟随器，以提高输入阻抗。
讲座六
AD/DA转换
L
E
D
本节内容
显
ADC0808功能及简介
11.2.4 典型的集成ADC 芯片为了满足多种需要，目前国内外各半导体器件生产厂家设计并生产出了多种多样的ADC 芯片。
仅美国AD 公司的ADC 产品就有几十个系列、近百种型号之多。
从性能上讲，它们有的精度高、速度快，有的则价格低廉。
从功能上讲，有的不仅具有A/D 转换的基本功能，还包括内部放大器和三态输出锁存器；有的甚至还包括多路开关、采样保持器等，已发展为一个单片的小型数据采集系统。
尽管ADC 芯片的品种、型号很多，其内部功能强弱、转换速度快慢、转换精度高低有很大差别，但从用户最关心的外特性看，无论哪种芯片，都必不可少地要包括以下四种基本信号引脚端：模拟信号输入端(单极性或双极性)；数字量输出端(并行或串行)；转换启动信号输入端；转换结束信号输出端。
除此之外，各种不同型号的芯片可能还会有一些其他各不相同的控制信号端。
选用ADC 芯片时，除了必须考虑各种技术要求外，通常还需了解芯片以下两方面的特性。
（1）数字输出的方式是否有可控三态输出。
有可控三态输出的ADC 芯片允许输出线与微机系统的数据总线直接相连，并在转换结束后利用读数信号RD 选通三态门，将转换结果送上总线。
没有可控三态输出(包括内部根本没有输出三态门和虽有三态门、但外部不可控两种情况)的ADC 芯片则不允许数据输出线与系统的数据总线直接相连，而必须通过I/O 接口与MPU 交换信息。
（2）启动转换的控制方式是脉冲控制式还是电平控制式。
对脉冲启动转换的ADC 芯片，只要在其启动转换引脚上施加一个宽度符合芯片要求的脉冲信号，就能启动转换并自动完成。
一般能和MPU 配套使用的芯片，MPU 的I/O 写脉冲都能满足ADC 芯片对启动脉冲的要求。
对电平启动转换的ADC 芯片，在转换过程中启动信号必须保持规定的电平不变，否则，如中途撤消规定的电平，就会停止转换而可能得到错误的结果。
为此，必须用D 触发器或可编程并行I/O 接口芯片的某一位来锁存这个电平，或用单稳等电路来对启动信号进行定时变换。
第10章AD及D
2.ADC 0809接口与应用
图10-2 是ADC0809与8031单片机的一种常用接口电路图。8路模拟量的变化范围在0～5V间，ADC0809的 EOC转换结束信号接803l的外部中断1上，803l通过地址线P2.0和读、写信号来控制转换器的模拟量输入通 道地址锁存、启动和输出允许。模拟输入通道地址A、B、C由P0.0～P0.2经锁存器提供。ADC0809时钟输 入由单片机ALE经2分频电路获得，若单片机时钟频率符合要求，也可不加2分频电路。
MOVX ＠DPTR，A ；启动A／D LP： JB P3.3，LP ；等待A／D转换结束
MOV DPTR，#0FF0lH ；A／D高8位数据口地址A0=0，R／ ＝l MOVX A，＠DPTR ；读高8位数据 MOV ＠Rl，A ；存入片内RAM
INC R1 MOV DPTR，#0FF03H ；低4位数据口地址A0=1，R/ =1 MOVX A，＠DPTR ；读低4位数据 MOV ＠R1，A ；存入片内RAM
ADC0809是28引脚DIP封装的芯片，各引脚功能如下： IN0～IN7（8条）：8路模拟量输入，用于输入被转换的模拟电压。 D7～D0为数字量输出。 A、B、C：模拟输入通道地址选择线，其8位编码分别对应IN0～IN7，用于选择IN7～IN0上哪一路模拟电压 送给比较器进行A/D转换。
ALE：地址锁存允许，高电平有效。由低至高电平的正跳变将通道地址锁存至地址锁存器，经译码后控制八路 模拟开关工作。
②查询方式 A/D转换芯片有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，软件测试EOC的
AD转换原理
前言在数据采集系统中，模数转换器是其中至关重要的环节，模数转换器的精度以及系统的成本直接影响到系统的实用性，因此，如何提高模数转换器的精度和降低系统的成本是衡量系统是否具有实际应用价值的标准。
一般来说，想提高模数转换器的精度，势必会引起成本的增加，这就要求我们按照具体的精度要求合理的设计模数转换器，来达到具体的要求和降低系统的成本。
在精度要求不是很高的场合，我们经常利用嵌入微控制器片内的A/D转换器来实现模数转换，以此来降低系统的成本，但由此又产生了另外的问题，嵌入式模数转换器是否具有所要求的精度，若超出测量范围如何与测量电路进行接口，以及如何减小微控制器的电磁干扰提高嵌入式模数转换器的精度问题。
这都要求我们采取不同的措施来提高嵌入式模数转换器的精度。
1 精度与分辨率ADC的精度和分辨率是两个不同的概念。
精度是指转换器实际值与理论值之间的偏差；分辨率是指转换器所能分辨的模拟信号的最小变化值。
ADC分辨率的高低取决于位数的多少。
一般来讲，分辨率越高，精度也越高，但是影响转换器精度的因素很多，分辨率高的ADC，并不一定具有较高的精度。
精度是偏移误差、增益误差、积分线性误差、微分线性误差、温度漂移等综合因素引起的总误差。
因量化误差是模拟输入量在量化取整过程中引起的，因此，分辨率直接影响量化误差的大小，量化误差是一种原理性误差，只与分辨率有关，与信号的幅度，采样速率无关，它只能减小而无法完全消除，只能使其控制在一定的范围之内，一般在±1／2LSB范围内。
1.1 偏移误差偏移误差是指实际模数转换曲线中数字0的代码中点与理想转换曲线中数字0的代码中点的最大差值电压。
这一差值电压称作偏移电压，一般以满量程电压值的百分数表示。
在一定温度下，多数转换器可以通过对外部电路的调整，使偏移误差减小到接近于零，但当温度变化时，偏移电压又将出现，这主要是由于输入失调电压及温漂造成的。
一般来说，温度变化较大时，要补偿这一误差是很困难的。
单片机课设AD转换
外部程序存储器寻址空间为64KB,外部数据存储器寻址空间为64KB。
111条指令，大部分为单字节指令。
单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。
5.2.3 复位电路
复位电路有两种：上电自动复位和上电/按键手动复位。在这里我们采用上电/按键手动复位，如图所示按下按键SW，电源对电容C充电，使RESET端快速达到高电平。松开按键，电容向芯片的内阻放电，恢复为低电平，从而使单片机可靠复位。既可上电复位，又可按键复位。一般R1选470欧姆，R2选8.2K欧姆，C选22uF。
6.2 主程序
主程序主要是设置数据区的起始地址为60H，模拟路数为8路，设置外部中断方式是下降沿触发，开总中断，向ADC0809写数据启动AD转换。
图1主流程图的设计框架
6.3中断服务程序
中断服务程序主要完成取AD转换结果存储，模拟路数自增1，存储区自增1，判断8路是否转换完毕，若完毕则返回。
图2 T0中断服务程序流程图
MOV @DPTR,A
就启动了AD转换。
8051的P2.7(A15)和 经或非门后的信号YOE与ADC0809的OE端相连，但单片机执行如下程序后，
MOV DPTR,#7FF8H
MOV A,@DPTR
就可以获取AD的转换结果。
转换数据的传送可以有定时传送方式，查询方式和中断方式，在这里我们采用中断方式。因为ADC0809的转换时间为100us，而单片机执行一条指令的时间为1us，它们之间相差两个数量级。而且采用中断方式的好处在于可以不占用CPU硬件资源，使CPU可以在转换的过程中完成其他的工作。将ADC0809的EOC引脚经或非门后与8051的INT0相连，这样就能在外部中断子程序中实现对采集来的数据进行存储。
项目8AD与DA转换电路
8.1 A/D转换器及其应用
用于A／D转换的芯片种类很多，按其工作原理分为计数比较型、 逐次逼近比较型、双积分型等。不同A／D转换器芯片在速度、精度和 价格上均有差别，分辨率（输出结果的二进制数或BCD码位数）也有8 位、10位、12位及16位等。 8.1.1 A/D转换器主要性能指标 1.分辨率
CS
项目8 A/D与D/A转换电路
2.DAC0832的工作方式 DAC0832芯片内部分别设计有输入寄存器和DAC寄存器，以便对于
不同的应用简化硬件接。口电路设计。由于对两个寄存器可以采用不 同的控制方法，因此DAC0832可有三种不同的工作方式。 1）直通工作方式
当DAC0832所有控制信号（ILE、 CS 、WR1 、WR 2 、XFER ）都 为有效时，两个寄存器处于直通状态，此时数据线的数字信号经两个 寄存器直接进入D/A转换器进行转换并输出。 2)单缓冲工作方式
即所能转换的电压的范围。
项目8 A/D与D/A转换电路
8.1.2 ADC0809的内部结构及管脚功能 ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8
通道、8位逐次逼近式A/D转换器。ADC0809可以和单 片机直接连接，由于它的性能一般能满足用户要求且 价格低廉，因此是目前国内应用最广泛的8位通用A/D 芯片。下面我们主要介绍逐次逼近型ADC的典型芯片 ADC0809及与单片机的接口方法。 1.内部结构
项目8 A/D与D/A转换电路
8.2.2 DAC0832的内部结构及管脚功能 DAC0832是并行输入、电流输出型的通用8位DAC0832，它具
有与单片机连接简便、控制方便、价格低廉等优点，被广泛应用 于微机系统中。DAC0832每次输入数字为8位二进制数，基准电压 范围为-10V～+10V；转换时间为lus；数据输入方式有直通、单缓 冲、双缓冲；单一电源供电+ 5V～+15V；输出电流线性度可在满 量程下调节；功耗为20mw。 1.内部结构和引脚功能
两种ad芯片-ad7606-ads1256-使用介绍
#define ADS1256_CMD_REST
0xfe
然后是commands definitions:
好的，这个很轻清楚了，往寄存器写数据首先是5xH，也就是说，如果往STATUS写数据的话， 就是50H，可以的。
读 取 AD值
直接上代码吧：
unsigned int ADS1256ReadData() {
采用SPI的的接线方式如下：
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© Copyright Friday, Jan 8, 2016, 2:29 PM by ChenHao
这里有一点经验，busy口线还是要接的，因为在实际使用中发现，当采样率比较高的时候，读 回的数据是错误的，表现实行是一个ad值一个0。
AD7606使用方法 使用方法还是很简单的，一般时序是，给convert信号，芯片内部完成一次转换，然后通过SPI读 回数据，以16位为单位，读第一次为第一通道的值，第二次为第二通道，以此类推。读取完了 以后，给convert信号启动下一次转换。
我选择SPI通信，毕竟占用资源少，但是如果应用比较专一比如只是采AD，用并口也未尝不
可。
管脚说明：
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过采样 是一种多次采样求平均值的技术，通过过采样可以提高分辨率和精度，但是代价是 采样率的降低。因此必须在分辨率与采样率之间权衡。在应用中，我是选择了2倍过采 样，效果还是不错的。
ADS1256WREG(ADS1256_IO,0x00);
}
ADS1256WREG(xx,xx)的作用是向某寄存器写入数据，至于寄存器定义，就只能看手册了。下图 是ADS1256的Register Map.
AD 介绍
4. ADC0809工作时序 (1)从START的上升沿到EOC的下降沿止的时间， 与工作时钟有关系。 如当时钟为500KHZ时，tEOC<=18µs； 如当时钟为640KHZ时，tEOC<=14.5µs； (2) 从START的下降沿到EOC的上升沿止的时间， 为ADC的转换时间。tCONV 如当时钟为500KHZ时，tCONV 大约为 128µs； 当时钟为640KHZ时，tCONV 大约为100µs；
式中的K为增益误差因子，当K=1时，没有增益误 差。当K>1时，传输特性的台阶变窄，在输入模 拟信号达到满量程值之前，数字输出就已经“饱 和”（即全“1”状态）。当K<1时，传输特性台阶变 宽，模拟输入信号已超过满量程时，数字输出还 没有达到全“1”状态输出。 在一定的温度下，可通过外部电路的调整使 K=1，从而消除误差。但当温度变化时，增益误 差又出现。
芯片内部结构图
芯片引脚功能
工作时序
Hale Waihona Puke 1。A/D转换过程2。数据读出过程
工作方式选择
1。单极性工作方式
2。双极性工作方式
零点与增益的调整与校准
12 位带采样/保持的A/D 转换器芯 片AD678
1。特点 2。芯片结构
3。芯片引脚功能
4. 控制方式与时序 （1）同步/异步方式 （2）12/!8工作方式 （3）A/D转换工作时序
(2) 转换速率 转换速率是指能够重 复进行数据转换的速 度，即每秒转换的次 数。 对于瞬时值响应的 A/D转换器来说，所 需的转换速率取决于 所要求的转换精度和 被转换信号的频率。
∆U = πfU m ∆t = πfU m t CONV
（6—3）
即电压误差是信号频率和转换一次的时间的函 数。可见当精度一定时，信号频率越高，要求的 转换时间也就越短；若信号的频率一定，转换时 间越长，误差越小。 对于平均值响应的A/D转换器，被转换的采样模 拟量直流（或缓慢变化）电压，而干扰则是交变 的，因此转换一次的时间越长，其抑制干扰能力 就越强。换言之，平均值响应的转换器是在牺牲 转换时间的情况下提高转换精度的。
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课程名称：
微机原理与接口技术
实验名称：
8位A/D转换实验（中断方式）
一． 实验目的
掌握模/数信号转换的基本原理，掌握ADC0809芯片中断采样编程方
法。
二． 实验内容
从ADC0809通道0输入+5V可变电压，使用中断方式采集数据，
并将转换数据在7段数码管上16进制数显示。
IN0 WR 电位器
ADDA GND
ADDB LED-CS数码管
ADDC
ADC0809 210H 地址译码
CS 200H
AD-IRQ MIR5总线信号
三．实验结果分析
拧电位器后发现数码显示管数字改变，并且两盏灯明亮程度不同。
附上源代码：
.MODEL SMALL
.386
DATA SEGMENT
NUM DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H,
7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H
BUF DB 100 DUP (?)
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START: MOV AX, DATA
MOV DS, AX
IN AL, 21H
AND AL, 11011111B ;开放IRQ5
OUT 21H, AL
CLI
CLD
MOV AX,0
MOV ES,AX
MOV DI,4*35H
MOV AX,OFFSET AD
STOSW
MOV AX,SEG AD
STOSW
MOV AX,DATA ;恢复数据段
MOV DS,AX
MOV DX,200H ;启动转换
MOV AL,00H
OUT DX,AL
BEGIN: STI
HLT ;等待中断
JNZ BEGIN
IN AL,21H ; 关闭MIR5
AND AL,20H
OUT 21H,AL
MOV AH, 4CH
INT 21H
DIS PROC NEAR ;显示程序
MOV CX, 0FFH
NEXT: MOV AL, [DI]
MOV AH, AL
PUSH CX
MOV CL, 4
SHR AL, CL
POP CX
MOV BX, 0
MOV BL, AL
MOV AL, NUM[BX]
MOV DX, 210H
OUT DX, AL
MOV DX, 211H
MOV AL, 00100000B
OUT DX, AL
CALL DELAY
AND AH, 00001111B
MOV BX, 0
MOV BL, AH
MOV AL, NUM[BX]
MOV DX, 210H
OUT DX, AL
MOV DX, 211H
MOV AL, 00010000B
OUT DX, AL
CALL DELAY
LOOP NEXT
RET
DIS ENDP
AD PROC NEAR ;中断程序
PUSH AX ;保存寄存器
PUSH DX
PUSH DI
CLI
MOV DX, 201H ;读取转换结果
IN AL, DX
NOP
MOV DI, POINT
MOV [DI], AL ;保存转换结果
CALL DIS ;调用显示程序
INC DI
MOV POINT, DI
MOV AL, 20H ;中断结束命令
OUT 20H, AL
MOV DX, 200H ;开启转换
MOV AL, 00H
OUT DX, AL
POP DI ;恢复寄存器内容
POP DX
POP AX
STI
IRET ;中断返回
AD ENDP
CODE ENDS
END START