單片機AD轉(zhuǎn)換課件

A/D轉(zhuǎn)換器1A/D轉(zhuǎn)換器1概念簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，是任何模擬信號實現(xiàn)數(shù)字化處理的第一步，也是最重要的一步，因此A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字化硬件電路中最關鍵的一個集成模塊。傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器是并行的，由于輸入/輸出的引腳很多，因而這一類芯片的體積都較大，接口設計較復雜。近幾年推出的串行A/D轉(zhuǎn)換器，由于引腳大大減少，使得器件本身的體積亦明顯減小。串行A/D的接口電路簡單，功耗小，它的問世使得很多信號在現(xiàn)場獲取成為現(xiàn)實，這樣不僅降低了采集系統(tǒng)的成本，而且改善了信號獲取的質(zhì)量。2概念簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，是任何模擬信號實現(xiàn)數(shù)字化處理的概述分類分辨率：8位/9位/10位…24位性能：通常有通用型、精密型、低功耗型、高速型等按供電分類：有單電源與雙電源等按模擬輸入通道分類：有單通道與2/4/8等各種多通道按轉(zhuǎn)換方式分類：大家較為熟悉的有逐次逼近比較式、雙積分式、量化反饋式和并行式等。3概述分類3概述接口信號串行通信接口串行擴展接口基本引腳數(shù)據(jù)時鐘控制（片選或其他形式的控制信號）4概述接口信號410位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810AD7810是美國模擬器件公司（AnalogDevices）生產(chǎn)的一種低功耗10位高速串行A/D轉(zhuǎn)換器。該產(chǎn)品有8腳DIP和SOIC兩種封裝形式，并帶有內(nèi)部時鐘。外圍接線極其簡單，AD7810的轉(zhuǎn)換時間為2μs，采用標準SPI同步串行接口輸出和單一電源（2.7V～5.5V）供電。在自動低功耗模式下，該器件在轉(zhuǎn)換率為1kSPS時的功耗僅為27μW，因此特點適合于便攜式儀表及各種電池供電的應用場合使用。510位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810AD7810是美國模擬器件10位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810引腳功能工作模式高速模式，低功耗模式610位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810引腳功能610位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810模式1：高速模式710位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810模式1：高速模式710位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810自動低功耗模式810位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810自動低功耗模式810位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810硬件接口電路910位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810硬件接口電路910位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810軟件程序清單voidmain(){P10=0;P12=0;delayMS(100)while(1){uchartemp=getAD();......

}}10uchargetAD(){uchartemp3;P12=1;P12=0;for(i=0;i<10;i++){P10=1;temp3=(temp3<<1)|P11;P10=0;}}10位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD7810軟件程序清單10uchar設計實例天然氣機監(jiān)控系統(tǒng)設計11設計實例天然氣機監(jiān)控系統(tǒng)設計11D/A轉(zhuǎn)換器12D/A轉(zhuǎn)換器12D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器是一個重要的輸出模塊。串行D/A與并行D/A相比，除輸入部分的解碼和移位邏輯外，其他部分一般不會有很大的差別13D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器是一個重要的輸出模塊。串行D/AD/A轉(zhuǎn)換器D/A是A/D的逆變換，因而有許多技術(shù)特性的定義與A/D類似。對于分辨率、輸出滿量程、轉(zhuǎn)換精度等都類似。14D/A轉(zhuǎn)換器D/A是A/D的逆變換，因而有許多技術(shù)特性的定義D/A轉(zhuǎn)換器特殊參數(shù)：線性誤差線性誤差是指D/A模擬輸出偏離理想轉(zhuǎn)換特性的偏差。微分線形誤差每改變一位時的精度單值性當輸入D/A的數(shù)據(jù)量增加或減小時，它的模擬輸出電壓應隨之發(fā)生相應的變化，即輸入/輸出之間應有一—對應的傳遞特性，一個輸入數(shù)碼對應的模擬輸出電壓值是唯一的，這就稱為單值性。如果輸入改變而使出不變，那么這種D/A轉(zhuǎn)換器就是非單值的。建立時間當輸入數(shù)據(jù)改變后，輸出模擬量穩(wěn)定到規(guī)定誤差范圍內(nèi)所經(jīng)歷的全部時間即為建立時間。15D/A轉(zhuǎn)換器特殊參數(shù)：158位滿幅型MAX517/518/519MAX517/518/519是兼容I2C總線標準的2線串行接口8位ADC芯片，輸出緩沖放大器的模擬電壓擺幅可達滿幅（Rail-to-Rail）。它由單一5V電源供電，節(jié)電模式下僅需4μA。這三種芯片的主要差別是：MAX517只有一個D/A輸出通道OUT0，且具備參考電壓輸入端；MAX518/519有OUT0與OUT1兩個D/A輸出通道，MAX518輸出通道與輸入端共用地，MAX519的兩個通道具備各自的參考電壓輸入端。168位滿幅型MAX517/518/519MAX517/518/8位滿幅型MAX517/518/519MAX518結(jié)構(gòu)框圖178位滿幅型MAX517/518/519MAX518結(jié)構(gòu)框圖18位滿幅型MAX517/518/519通信接口MAX517/518/519通過I2C標準的SCL和SDA兩線與微處理器或者其他設備接口，這3種芯片都是只能接收的器件，僅能用作從設備，必須受總線主設備的控制，SCL時鐘速率可達400kHz。通信過程中主設備先發(fā)送器件地址，然后再發(fā)送有關信息。每次發(fā)送由一個開始標志START、可編程從設備地址、一個或數(shù)個命令字節(jié)或者輸出數(shù)據(jù)字節(jié)、一個結(jié)束標志STOP組成。而且嚴格約定，未通信時SDA和SCL兩者均為高電平，除開始標志和結(jié)束188位滿幅型MAX517/518/519通信接口188位滿幅型MAX517/518/519操作時序198位滿幅型MAX517/518/519操作時序198位滿幅型MAX517/518/519數(shù)據(jù)傳輸開始/結(jié)束條件208位滿幅型MAX517/518/519數(shù)據(jù)傳輸開始/結(jié)束條件8位滿幅型MAX517/518/519地址格式218位滿幅型MAX517/518/519地址格式218位滿幅型MAX517/518/519命令格式228位滿幅型MAX517/518/519命令格式228位滿幅型MAX517/518/519設定一路DAC轉(zhuǎn)換238位滿幅型MAX517/518/519設定一路DAC轉(zhuǎn)換238位滿幅型MAX517/518/519設定兩路DAC轉(zhuǎn)換248位滿幅型MAX517/518/519設定兩路DAC轉(zhuǎn)換248位滿幅型MAX517/518/519進入掉電模式258位滿幅型MAX517/518/519進入掉電模式258位滿幅型MAX517/518/519恢復正常狀態(tài)268位滿幅型MAX517/518/519恢復正常狀態(tài)268位滿幅型MAX517/518/519器件復位278位滿幅型MAX517/518/519器件復位278位滿幅型MAX517/518/519硬件接口288位滿幅型MAX517