计算机A/D转换器与系统的连接及举例

1.输入模拟电压的连接 A/D转换器的输入模拟电压可以是单端输入也可以是双端输入。如单通道8位A/D转换器ADC0804的两个输入端为VIN（-）、VIN（+），如果用单端输入的正向信号，则把VIN（-）接地，信号加到VIN（+）端；如果用单端输入的负向信号，则把VIN（+）接地，信号加到VIN（-）端；如果用双端输入，则模拟信号加在VIN（-）端和VIN（+）端之间。 ADC0808/0809可以从IN0～IN7接8路模拟电压输入，通常接成单端、单极性输入，这时UREF（+）＝5V、UREF（-）＝0V，也可以接成双极性输入，这时UREF（+）和UREF（-）应分别接+、-极性的参考电压。AD574是单端输入模拟电压，在10VIN和20VIN中任一端和AGND之间，可输入单极性电压或双极性电压，输入模拟电压的极性不同,其输入电路也不同（可参阅图5-54、图5-55）。 2.数据输出和系统总线的连接 A/D转换器的数据输出有两种方式。一种是A/D芯片内部带有三态输出门，其数据输出线可以直接挂到系统数据总线上去。另一种是A/D芯片内部不带三态输出门，或虽有三态输出门，但它不受外部信号控制，而是当转换结束时自动开门，如AD570就是这种芯片。 3.A/D转换启动信号 A/D转换器是由CPU发出启动转换信号的。启动信号有电平启动和脉冲启动两种方式。如AD570、AD571、AD572等要求用电平启动信号，在整个A/D转换期间，启动电平信号不能撤消。CPU一般要通过并行接口输出端或用D触发器发出和保持有效的电平启动信号。ADC0804、ADC0808/0809和AD574都要求用脉冲启动信号。通过读/写信号或程序控制得到足够宽度的脉冲信号。 4.转换结束信号及转换数据的读取 A/D转换结束时，A/D转换芯片输出转换结束信号。转换结束信号也有两种：电平信号和脉冲信号。CPU检测到转换结束信号后,即可读取转换后的数据。CPU一般可以采用以下3种方式和A/D转换器进行联络来实现对转换数据的读取： （1）程序查询方式 （2）中断方式 （3）固定的延迟程序方式 可画出ADC0808/0809和8086CPU的连接原理图如图1所示。
图1 ADC0808/0809与8086CPU的连接原理图 由于ADC0808/0809的数据输出带三态输出门，故可直接接到CPU数据总线上。按图5-56所示接线，74LS138译码出的地址范围正好是78H~7FH。低3位地址线A2~A0分别直接接到ADC0808/0809的采样地址输入端C、B、A上，用于选通8路输入通路中的其中一路。那么用一条输出指令即可启动某一通路开始转换（使ADC0808/0809的START端和ALE端得到一个启动正脉冲信号）： CONTV1：MOVAL，00H；可以是不为00H的其他数字 OUT78H，AL；选通IN0通路并开始转换  …CONTV7：MOVAL，00H； OUT7FH，AL；选通IN7通路并开始转换  … 转换结束，ADC0808/0809从EOC端发出一个正脉冲信号，通过中断控制器8259A向CPU发出中断请求，CPU响应中断后，转去执行中断服务程序。在中断服务程序中，执行一条输入指令，即可读取转换后的数据。 例 AD574与8031的连接。 图2为AD574与8031单片机的接口电路。 图2 AD574与8031的接口电路 利用该接口电路完成一次A/D转换，并把转换结果的高8位放入R2中，低8位放入R3中的 工作程序如下： MAIN：MOVR0，＃7CH；选择AD574，并令A0=0 MOVX@R0，A；启动A/D转换，全12位 LOOP：NOP JBP3.2，LOOP；查询转换是否结束 MOVXA，@R0；读取高8位 MOVR2，A；存入R2中 MOVR0，＃7DH；令A0=1 MOVXA，@R0；读取低4位，尾随4个0 MOVR3，A；存入R3中 … 例 位A／D转换器AD574与外部的连接。 图3是AD574与外部的连接电路。 图3 AD574与外部的连接电路 设转换结束信号STS接8255A的PA，8255A初始化设定为A口输入。用查询法启动和 读取AD574的转换数据的接口程序如下： OUTADPORT，AL; 启动A/D按12位转换，ADPORT是AD574的一个偶地址 WAIT1：INAL，PA； 读取转换结束信号，PA是8255A的A端口地址 MOVCL，03； RCRAL，CL；右移三次 JCWAIT1；如为高电平，则等待 INAL，ADPORT；读取转换后的高8位数据 MOVAH，AL；高8位数据传送到AH INAL，ADPORT+1； 读取转换后的低4位数据(后跟4个0) …