集成A/D转换器及其应用

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在单片集成A/D转换器中,逐次比较型使用较多,下面我们以ADC0804介绍集成A/D转换器及其应用。

1. ADC0804引脚及使用说明

ADC0804是用CMOS集成工艺制成的逐次比较型摸数转换芯片。分辨率8位,转换时间100μs,输入电压范围为0~5V,增加某些外部电路后,输入模拟电压可为 集成A/D转换器及其应用 5V。该芯片内有输出数据锁存器,当与计算机连接时,转换电路的输出可以直接连接在CPU数据总线

上,无须附加逻辑接口电路。ADC0804芯片外引脚图如1所示。引脚名称及意义如下:

集成A/D转换器及其应用 集成A/D转换器及其应用 ADC0804的两模拟信号输出端,用以接受单极性、双极性和差摸输入信号。

集成A/D转换器及其应用 A/D转换器数据输出端,该输出端具有三态特性,能与微机总线相接。

AGND:模拟信号地。

DGND:数字信号地。

CLKIN:外电路提供时钟脉冲输入端。

CLKR:内部时钟发生器外接电阻端,与CLKIN端配合可由芯片自身产生时钟脉冲,其频率为1/1.1RC

1 ADC0804引脚图

CS:片选信号输入端,低电平有效,一旦CS有效,表明A/D转换器被选中,可启动工作。WR:写信号输入,接受微机系统或其它数字系统控制芯片的启动输入端,低电平有效,当CSWR同时为低电平时,启动转换。。

RD:读信号输入,低电平有效,当CSRD同时为低电平时,可读取转换输出数据。

INTR:转换结束输出信号,低电平有效。输出低电平表示本次转换已完成。该信号常作为向微机系统发出的中断请求信号。

在使用时应注意以下几点:

1)转换时序

ADC0804控制信号的时序图如2所示,由图可见各控制信号时序关系为:当CS

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2 ADC0804控制信号的时序图

WR同时为低电平A/D转换器被启动切在WR上升沿后100 集成A/D转换器及其应用 模数完成转换,转换结果存入数据锁存器,同时,INTR自动变为低电平,表示本次转换已结束。如CSRD同时来低电平,则数据锁存器三态门打开,数字信号送出,而在RD高电平到来后三态门处于高阻状态。

2)零点和满刻度调节。

ADC0804的零点无须调整。满刻度调整时,先给输入端加入电压 集成A/D转换器及其应用 ,使满刻度所对应的电压值是 集成A/D转换器及其应用 ,其中 集成A/D转换器及其应用 是输入电压的最大值, 集成A/D转换器及其应用 是输入电压的最小值。当输入电压与 集成A/D转换器及其应用 值相当时,调整 集成A/D转换器及其应用 端电压值使输出码为FEHFFH

3)参考电压的调节

在使用A/D转换器时,为保证其转换精度,要求输入电压满量程使用。如输入电压动态范围较小,则可调节参考电压 集成A/D转换器及其应用 ,以保证小信号输入时ADC0804芯片8位的转换精度。

4)接地

模数、数模转换电路中要特别注意到地线的正确连接,否则干扰很严重,以至影响转换结果的准确性。A/DD/A及取样保持芯片上都提供了独立的模拟地(AGND)和数字地(DGND)的引脚。在线路设计中,必须将所有的器件的模拟地和数字地分别连接,然后将模拟地与数字地仅在一点上相连。地线的正确连接方法如图3所示。

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3 正确的地线连接

2. ADC0804的典型应用

下面以数据采集系统为例介绍ADX0804的典型应用。

在现代过程控制及各种智能仪器和仪表中,为采集被控(被测)对象数据以达到由计算机进行实时控制、检测的目的,常用微处理器和A/D转换器组成数据采集系统。单通道微机化数据采集系统的示意图如图4所示。

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图4单通道微机化数据采集系统示意图

系统由微机处理器、存储器和A/D转换器组成,它们之间通过数据总线(DBUS)和控制总线(CBUS)连接,系统信号采用总线传送方式。

现在以程序查询为例,说明ADC0804在数据采集系统中的应用。采集数据时,首先微处理器执行一条传送指令,在该指令执行过程中,微处理器在控制总线的同时产生C 集成A/D转换器及其应用 低电平信号,启动A/D转换器工作,ADC0804100 集成A/D转换器及其应用 后将输入模拟信号转换为数字信号存于输出锁存器,并INTR端产生低电平表示转换结束,并通知微处理器可来取数。当微处理器通过总线查询到INTR为低电平时。立即执行输入指令,以产生CS 集成A/D转换器及其应用 低电平信号到ADC0804相应引脚,将数据取出并存入存储器中。整个数据采集过程中,由微处理器有序的执行若干指令完成。

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