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1、第11章 89C51单片机与D/A转换器、A/D转换器的接口,非电物理量（温度、压力、流量、速度等），须经传感器转换成模拟电信号（电压或电流），必须转换成数字量，才能在单片机中处理。,A/D转换器（ADC）：模拟量数字量的器件。D/A转换器（DAC）：数字量模拟量的器件。,数字量，也常常需要转换为模拟信号。,只需合理选用商品化的大规模ADC、DAC芯片，了解引脚及功能以及与单片机的接口设计。,11.1 89C51与DAC的接口,11.1.1 D/A转换器概述,1.概述,输入：数字量，输出：模拟量。转换过程：送到DAC的各位二进制数按其权的大小转换为相应的模拟分量，再把各模拟分量叠加，其和就是D
2、/A转换的结果。,使用D/A转换器时，要注意区分:,*D/A转换器的输出形式;,*内部是否带有锁存器。,(1)D/A转换器的两种输出形式,两种输出形式:电压输出形式与电流输出形式。电流输出的D/A转换器，如需模拟电压输出，可在其输出端加一个I-V转换电路。,（2）D/A转换器内部是否带有锁存器,由于D/A转换需要一定的时间，在这段时间内D/A转换器输入端的数字量应保持稳定，为此应当在D/A转换器数字量输入端的设置锁存器。目前的D/A转换器内部大多带有锁存器，有的还具有双重或多重数据缓冲电路。,2.主要技术指标,(1)分辨率,输入给DAC的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，通常定义为输出满刻
3、度值与2n之比。显然，二进制位数越多，分辨率越高。,例如，若满量程为10V，根据定义则分辨率为10V/2n。设8位D/A转换，即n=8，分辨率为10V/2n=39.1mV，该值占满量程的0.391%，用1LSB表示。,同理：10位 D/A：1 LSB=9.77mV=0.1%满量程12位 D/A：1 LSB=2.44mV=0.024%满量程,根据对DAC分辨率的需要,来选定DAC的位数。,(2)建立时间,描述DAC转换快慢的参数,表明转换速度。定义：为从输入数字量到输出达到终值误差(1/2)LSB(最低有效位)时所需的时间。电流输出时间较短，电压输出再加上I-V转换时间，因此建立时间要长一些。快
4、速DAC可达1s以下。,(3）精度,理想情况，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。但由于电源电压、参考电压、电阻等各种因素存在着误差,精度与分辨率并不完全一致。,位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器精度会有所不同。例如，某型号的8位DAC精度为0.19%，另一型号的8位DAC精度为0.05%。,11.1.2 AT89C51与8位DAC0832的接口,1.DAC0832芯片介绍,(1)DAC0832的特性,美国国家半导体公司产品，具有两个输入数据寄存器的8位DAC,能直接与89C51单片机相连。主要特性如下：,*分辨率为8位；,*电流输出，稳定时间为1s；,*可双缓冲输入、单缓冲输
5、入或直接数字输入；,*单一电源供电（+5+15V）；,（2）DAC0832的引脚及逻辑结构,引脚：,图11-1,DAC0832的逻辑结构：,图11-2,引脚功能：,DI0DI7：8位数字信号输入端,CS*：片选端。,ILE：数据锁存允许控制端，高电平有效。,WR1*：输入寄存器写选通控制端。当CS*=0、ILE=1、WR1*=0时，数据信号被锁存在输入寄存器中。,XFER*：数据传送控制。,WR2*：DAC寄存器写选通控制端。当XFER*=0，WR2*=0 时，输入寄存器状态传入DAC寄存器中。,IOUT1：电流输出1端，输入数字量全“1”时，IOUT1最大，输入数字量全为“0”时，IOUT1
6、最小。,IOUT2：D/A转换器电流输出2端，IOUT2+IOUT1=常数。Rfb：外部反馈信号输入端，内部已有反馈电阻Rfb，根据需要也可外接反馈电阻。Vcc：电源输入端，可在+5V+15V范围内。DGND：数字信号地。AGND：模拟信号地。“8位输入寄存器”用于存放CPU送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存，由LE1*控制；“8位DAC寄存器”存放待转换的数字量，由LE2*控制；“8位D/A转换电路”由T型电阻网络和电子开关组成，T型电阻网络输出和数字量成正比的模拟电流。因此，DAC0832通常需要外接I-V转换的运算放大器电路，才能得到模拟输出电压。,2.AT89C51与DAC083
7、2的接口电路设计 设计AT89C51单片机与DAC0832的接口电路时，常用单缓冲方式或双缓冲方式的单极性输出。(1)单缓冲方式 DAC0832的两个数据缓冲器有一个处于直通方式，另一个处于受控的锁存方式。在不要求多路输出同步的情况下，可采用单缓冲方式。单缓冲方式的接口如图11-3:,图11-3,图11-3中，WR2*和XFER*接地，故DAC0832的“8位DAC寄存器”（见图11-2）处于直通方式。“8位输入寄存器”受CS*和WR1*端控制，且由译码器输出端FEH送来（也可由P2口的某一根口线来控制）。因此，89C51执行如下两条指令就可在WR1*和CS*上产生低电平信号，使0832接收8
8、9C51送来的数字量。,MOVR0，#0FEH；DAC地址FEHR0,MOVX R0，A；WR*和译码器FEH输出端有效,现说明DAC0832单缓冲方式的应用。,例11-1 DAC0832用作波形发生器。试根据图11-3，分别写出产生锯齿波、三角波和矩形波的程序。,锯齿波的产生,ORG 2000H,START:MOV R0，#0FEH；DAC地址FEH R0,MOV A，#00H；数字量A,LOOP:MOVX R0，A；数字量D/A转换器,INC A；数字量逐次加1,SJMP LOOP,图11-4,输入数字量从0开始，逐次加1，为FFH时，加1则清0，模拟输出又为0，然后又循环，输出锯齿波，如
9、图11-4。,每一上升斜边分256个小台阶，每个小台阶暂留时间为执行后三条指令所需要的时间。,三角波的产生,ORG 2000H,START:MOV R0，#0FEH,MOV A，#00H,UP:MOVXR0，A；三角波上升边,INC A,JNZ UP,DOWN:DEC A；A=0时再减1又为FFH,MOVX R0，A,JNZ DOWN；,三角波下降边,SJMP UP,矩形波的产生,ORG 2000H,START:MOV R0，#0FEH,LOOP:MOV A，#data1,MOVX R0，A；置矩形波上限电平,LCALL DELAY1；调用高电平延时程序,MOV A，#data2,图11-5,
10、MOVX R0，A；置矩形波下限电平,LCALL DELAY2；调用低电平延时程序,SJMP LOOP；重复进行下一个周期,DELAY1、DELAY2为两个延时程序，决定矩形波高、低电平时的持续时间。频率也可采用延时长短来改变。,图11-6,（2）双缓冲方式,多路同步输出，必须采用双缓冲同步方式。接口电路如图11-7：,1#DAC0832因和译码器FDH相连，占有两个端口地址FDH和FFH。,2#DAC0832的两个端口地址为FEH和FFH。其中，FDH和FEH分别为1#和2#DAC0832的数字量输入控制端口地址，而FFH为启动D/A转换的端口地址。,图11-7中DAC输出的VX和VY信号要
11、同步，控制X-Y绘图仪绘制的曲线光滑，否则绘制的曲线是阶梯状。控制程序如下：,图11-7,例11-2 设AT89C51单片机内部RAM中有两个长度为20的数据块，其起始地址为分别为addr1和addr2，请根据图11-7所示，编写能把addr1和addrr2中数据从1#和2#DAC0832同步输出的程序。程序中addr1和addr2中的数据，即为绘图仪所绘制曲线的x、y坐标点。,DAC0832各端口地址：FDH:1#DAC0832数字量输入控制端口FEH:2#DAC0832数字量输入控制端口FFH:1#和2#DAC0832启动D/A转换端口,工作寄存器0区的R1指向addr1；1区的R1指向a
12、ddr2；0区的R2存放数据块长度；0区和1区的R0指向DAC端口地址。程序为：,ORG 2000H,addr1 DATA 20H；定义存储单元addr2 DATA 40H；定义存储单元,DTOUT:MOV R1，#addr；0区R1指向addr1,MOV R2，#20；数据块长度送0区R2,SETB RS0；切换到工作寄存器1区,MOV R1，#addr2；1区R1指向addr2,CLR RS0；返回0区,NEXT:MOV R0，#0FDH；0区R0指向1#DAC0832数；字量控制端口,MOV A，R1；addr1中数据送A,MOVX RO，A；addr1中数据送1#DAC0832,INC
13、 R1；修改addr1指针0区R1,SETB RS0；转1区。,MOV R0，#0FEH；1区R0指向2#DAC0832数字量；控制端口,MOV A，R1；addr2中数据送A,MOVX R0，A；addr2中数据送2#DAC0832,INC R1；修改addr2指针1区R1,INC R0；1区R0指向DAC的启动D/A转换端口,MOVX R0，A；启动DAC进行转换,CLR RS0；返回0区,DJNZ R2，NEXT；若未完，则跳NEXT,LJMP DTOUT；若送完，则循环,END,3DAC0832的单、双极性的电压输出有些应用场合需要DAC0832为单极性模拟电压输出，而有些场合则要求D
14、AC0832双极性模拟电压输出，下面简单介绍。（1）DAC用作单极性电压输出。在需要单极性模拟电压环境下，可以按照图11-3所示接线。由于DAC0832是8位的D/A转换器，由基尔霍夫定律列出方程组，故可得输出电压vo与输入数字量B的关系为式中，B=27b7+26b6+21b1+20b0；VREF/256为一常数。显然，vo和输入数字量B成正比。B为0时，vo也为0，输入数字量为255时，vo为最大值，输出电压为单极性。,（2）DAC用作双极性电压输出。在需双极性电压输出的场合下，可以按照图11-8所示接线。图中，DAC0832的数字量由单片机送来，A1和A2均为运算放大器，vo通过2R电阻反
15、馈到运算放大器A2输入端，其他如图11-8所示。G点为虚拟地，可由基尔霍夫定律列出方程组，并解得由上式可知，在选用+VREF时，若输入数字量最高位b7为“1”，则输出模拟电压vo为正；若输入数字量最高位为“0”，则输出模拟电压vo为负。在选用-VREF时，vo输出值正好和选用+VREF时极性相反。,图11-8,11.1.3 89C51与12位电压输出型D/A转换器AD667的接口设计8位DAC分辨率不够，可采用10位、12位、14位、16位的DAC。本节介绍89C51与12位D/A转换器AD667的接口设计。AD667是分辨率为12位的电压输出型D/A转换器，建立时间3s（至0.01%）。输入
16、方式:双缓冲输入；输出方式:电压输出，通过硬件编程可输出+5V，+10V，2.5V，5V和10V；内含高稳定的基准电压源可方便地与4位、8位或16位微处理器接口；双电源工作电压:12V15V。,1.引脚介绍标准28脚双列直插式。图11-9为引脚图，表11-1为其引脚说明。（1）内部功能结构及应用特性图11-10是AD667内部功能结构框图。应用特性:模拟电压输出范围的配置AD667通过片外引脚的不同连接，可获得不同的输出电压量程范围。单极性工作时，可以获得05V和010V的电压。双极性工作时，可获得2.5V，5.5V和10V的电压。具体量程配置可由引脚1，2，3，9的不同连接实现，如表11-2
17、所列。,图11-9,图11-10,由于AD667内置的量程电阻与其他元器件具有热跟踪性能，所以AD667的增益和偏置漂移非常小。,单极性电压输出 图11-11为010V单极性电压输出电路原理图。在电路运行之前，为保证转换精度，首先要进行电路调零和增益调节。电路调零 数字输入量全为“0”时，调节50k电位器W1，使其模拟电压输出端（VOUT）电压为0.000V。在大多数情况下，并不需要调零，只要把4脚与5脚相连（接地）即可。增益调节 数字输入量全为“1”时，调节100电位器W2，使其模拟电压输出为9.9976V,即满量程的10.000V减去1LSB（约为2.44mV）所对应的模拟输出量。,图11
18、-11,双极性电压输出 图11-12是-5V+5V双极性电压输出。在电路运行之前，为保证转换精度，首先要进行偏置调节和增益调节。,图11-12,内部/外部基准电压源的使用 AD667有内置低噪声基准电源，其绝对精度和温度系数都是通过激光修正的，具有长期的稳定性。片内基准电源可提供片内D/A转换器所需的基准电流，典型值为VREFIN端提供的0.5mA，BPOFF（Bipolar Offset）端提供的1.0mA。接地与动态电容的接法 模拟地AGND与电源地PGND分开，可以减少器件的低频噪声和增强高速性能。把地回路分开的目的是为了尽量减少低电平信号路径中的电流。AGND是输出放大器中的地端，应与
19、系统中的模拟地直接相连。,电源地PGND可以与模拟电源的接地点就近连接。最后AGND与PGND在一点上进行连接，一般连接到电源地PGND上。另外，AD667的电源引脚到模拟地引脚间应加上适当的去耦电容。在输出放大器反馈电阻两端加一个20pF的小电容，可以明显改善输出放大器的动态性能。数字输入控制与数据代码AD667的总线接口逻辑由4个独立的可寻址锁存器组成，其中有3个4位的输入数据锁存器（第一级锁存器）和1个12位的DAC锁存器（第二级锁存器）。利用3个4位锁存器可以直接从4位、8位或16位微处理器总线分次或一次加载12位数字量；一旦数字量被装入12位的输入数据锁存器，就可以把12位,数据传入
20、第二级的DAC锁存器，这种双缓冲结构可以避免产生错误的模拟输出。4个锁存器由4个地址输入A0A3和控制，所有的控制都是低电平有效，对应关系如表11-3所列。所有锁存器都是电平触发，当控制信号有效时，锁存器输出跟踪输入数据；当控制信号无效时，数据就被锁存。它允许一个以上的锁存器被同时锁存。建议任何未使用的数据和控制引脚最好与电源地相连，以改善抗噪声干扰特性。AD667使用正逻辑编码。,单极性输出时，输入编码采用直接二进制编码，输入000H产生 零模拟输出；输入FFFH产生比满量程少1LSB的模拟输出。,双极性输出时，输入编码采用偏移二进制编码。输入为000H时，产生负的满量程输出；输入为FFFH
21、时，产生比满量程少1LSB的模拟输出；输入为800H时，模拟输出为0。其中1LSB为最低位对应的模拟电压。双极性输出时输入与输出关系如图11-13所示，输入数字量N与输出模拟电压VOUT的关系为：式中，VR为输出电压量程。,图11-13,与微处理器的接口数据格式AD667与位微处理器接口的数据格式为左对齐或右对齐的数据格式。2AD667与89C51单片机的接口图11-14所示为AD667与89C51单片机接口电路。,图11-14,AT89C51把AD667所占的3个端口地址视为外部数据存储器的3个单元，对其进行选通。假定低8位数据存于20H单元，高4位数据存入21H的低4位，实现D/A转换的程
22、序如下：MOVA,20HMOVDPTR,#7FFEHMOVXDPTR,A;低8位进第一级锁存器MOVA,21HMOVDPTR,#7FFDHMOVXDPTR,A;高4位进第一级锁存器MOVDPTR,#7FFBHMOVXDPTR,A;启动第二级锁存器RET,11.2 AT89C51单片机与ADC的接口11.2.1 A/D转换器概述 A/D转换器（ADC）的作用就是把模拟量转换成数字量，以便于计算机进行处理。随着超大规模集成电路技术的飞速发展，A/D转换器的新设计思想和制造技术层出不穷。为满足各种不同的检测及控制任务的需要，大量结构不同、性能各异的A/D转换芯片应运而生。1A/D转换器简介 尽管A/
23、D转换器的种类很多，但目前广泛应用在单片机应用系统中的主要有以下几种类型：逐次比较型转换器、双积分型转换器、-式转换器。,逐次比较型:精度、速度和价格都适中，是最常用的A/D转换器件。双积分型:精度高、抗干扰性好、价格低廉,但转换速度慢，得到广泛应用。-型:具有积分式与逐次比较式ADC的双重优点。对工业现场的串模干扰具有较强的抑制能力，不亚于双积分ADC，但比双积分ADC的转换速度快，与逐次比较式ADC相比，有较高的信噪比，分辨率高，线性度好不需采样保持电路。因此，-型得到重视。V/F转换型:适于转换速度要求不太高，远距离信号传输。,2.A/D转换器的主要技术指标(1)转换时间和转换速率 完成
24、一次转换所需要的时间。转换时间的倒数为转换速率。(2)分辨率 用输出二进制位数或BCD码位数表示。例如AD574，二进制12位，即用212个数进行量化，分辨为1LSB，百分数表示1/212=0.24。又如双积分式A/D转换器MC14433,分辨率为三位半。若满字位为1999，其分辨率为1/1999=0.05%。,量化过程引起的误差为量化误差，是由于有限位数字对模拟量进行量化而引起的误差。量化误差理论上规定为1个单位分辨率，提高分辨率可减少量化误差。,（3）转换精度,定义为一个实际ADC与一个理想ADC在量化值上的差值。可用绝对误差或相对误差表示。,11.2.2 89C51与ADC 0809（逐
25、次比较型）的接口,ADC0809引脚及功能 逐次比较式8路模拟输入、8位输出的A/D转换器。引脚如图11-15所示。,图11-15,共28脚，双列直插式封装。主要引脚功能如下：,(1)IN0IN7：8路模拟信号输入端。,(2)D0D7：8位数字量输出端。,(3)C、B、A：控制8路模拟通道的切换，C、B、A=000 111分别对应IN0IN7通道。,(4)OE、START、CLK：控制信号端，OE为输出允许端，START 为启动信号输入端，CLK为时钟信号输入端。,VR(+)和VR(-)：参考电压输入端。,2.ADC0809结构及转换原理,结构如图11-16。,0809完成1次转换需100s左
26、右，可对05V信号进行转换。,图11-16,3.AT89C51与ADC0809的接口,单片机如何来控制ADC?首先用指令选择0809的一个模拟输入通道，当执行MOVX DPTR，A时，单片机的WR*信号有效，产生一个启动信号给0809的START脚，对选中通道转换。转换结束后，0809发出转换结束EOC信号，该信号可供查询，也可向单片机发出中断请求;当执行指令：MOVX A，DPTR，单片机发出RD*信号,加到OE端高电平把转换完毕的数字量读到A中。,查询和中断控制两种工作方式。,(1)查询方式,0809与89C51单片机的接口如图11-17。,图11-17,ALE脚的输出频率为1MHz，（时
27、钟频率为6MHz），经D触发器二分频为500kHz时钟信号。,0809输出三态锁存，8位数据输出可直接与数据总线相连。,引脚C、B、A分别与地址总线A2、A1、A0相连，选通IN0IN7中的一个。P2.7（A15）作为片选信号，在启动A/D转换时，由WR*和P2.7控制ADC的地址锁存和转换启动，由于ALE和START连在一起，因此0809在锁存通道地址的同时，启动并进行转换。,读取转换结果，用RD*信号和P2.7脚经或非后，产生的正脉冲作为OE信号，用以打开三态输出锁存器。,对8路模拟信号轮流采样一次，采用软件延时的方式，并依次把结果转储到数据存储区。,MAIN:MOV R1，#data;置
28、数据区首地址,MOV DPTR，#7FF8H;端口地址送DPTR，P2.7=0，；且指向通道IN0,MOVR7，#08H;置转换的通道个数,LOOP:MOVX DPTR，A;启动A/D转换,MOVR6，#0AH;软件延时，等待转换结束,DELAY:NOP,NOP,NOP,DJNZR6，DELAY,MOVXA，DPTR;读取转换结果,MOVR1，A;存储转换结果,INCDPTR;指向下一个通道,INCR1;修改数据区指针,DJNZR7，LOOP;8个通道全采样完否？未完则继续,(2)中断方式,将图11-17中EOC脚经一非门连接到8031的INT1*脚即可。转换结束时，EOC发出一个脉冲向单片机
29、提出中断申请，单片机响应中断请求，在中断服务程序读A/D结果，并启动0809的下一次转换，外中断1采用跳沿触发。,程序如下：,INIT1:SETB IT1；外部中断1初始化编程,SETB EA；CPU开中断,SETBEX1；选择外中断为跳沿触发方式,MOVDPTR，#7FF8H；端口地址送DPTR,MOVA，#00H;,MOVXDPTR，A；启动0809对IN0通道转换,；完成其他的工作,中断服务程序:,PINT1:MOV DPTR，#7FF8H；A/D结果送内部RAM单元30H,MOVXA，DPTR,MOV30H，A,MOVA，#00H；启动0809对IN0的转换,MOVXDPTR，A;,R
30、ETI,11.2.3 MCS-51与AD1674（逐次比较型）的接口,在某些单片机应用系统中，8位ADC常常不够，必须选择分辨率大于8位的芯片，如10位、12位、16位A/D转换器，由于10位、16位接口与12位类似，因此仅以常用的12位A/D转换器AD1674为例介绍。,1.AD1674简介 12位逐次比较型。转换时间为25s，转换精度为0.05%，AD574A是AD574的改进产品，AD674A又是AD574A的改进产品。它们的引脚、内部结构和外部应用特性基本相同，但最大转换速度由25s提高到15s。目前带有采样保持器的12位改进型产品AD1674正以其优良的性能价格比逐渐取代AD574A
31、和AD674A。,28脚双列直插式封装，引脚如图11-18。,图11-18,引脚的功能如下：,CS*：片选信号端。,CE：片启动信号。,R/C*：读出/转换控制信号。,12/8*：数据输出格式选择。,1:12条数据线同时输出转换结果，,0:转换结果为两个单字节输出，即只有高8位或低4位有效。,A0：字节选择控制线。分为转换期间、读出期间,在转换期间:,0:进行12位转换（转换时间为25s）；,1:进行8位转换（转换时间为16s）。,在读出期间：,0:高8位数据有效；,1:低4位数据有效，中间4位为“0”，高4位为三态。,因此当两次读出12位数据时，12位数据遵循左对齐原则，如下所示：,上述五个
32、控制信号组合的真值表如表11-4所示:,表11-4 AD574控制真值表,STS：转换结束状态引脚。,转换完成时为低电平。可作为状态信息被CPU查询，也可用它的下跳沿向CPU发出中断申请，通知A/D转换已完成，可读取转换结果。,2.AD1674的工作特性,工作状态由CE、CS*、R/C*、12/8*、A0五个控制信号决定，当CE=1，CS*=0同时满足,才处于转换状态。,AD1674处于工作状态时，R/C*=0,启动A/D转换；R/C*=1为数据读出。12/8*和A0端用来控制转换字长和数据格式。A0=0按12位转换方式启动转换；A0=1按8位转换方式启动转换。当AD1674处于数据读出（R/
33、C*=1）状态时，A0和12/8*成为数,据输出格式控制端。12/8*=1对应12位并行输出；12/8*=0对应8位的双字节输出。其中A0=0时输出高8位。A0=1时输出低4位，并以4个0补足尾随的4位。,注意：12/8*端与TTL电平不兼容，故只能直接接+5V或地。另外A0在数据输出期间不能变化。,3.AD1674的单极性和双极性输入特性,图11-19(a)为单极性转换电路，可实现:010V或020V的转换。,图11-19(b)为双极性转换电路，可实现:-5+5V或-10+10V的转换。,图11-19,4.AT89C51单片机与AD1674的接口,图11-20所示AD1674与AT89C51
34、单片机的接口电路。由于AD1674片内含有高精度的基准电压源和时钟电路，从而使AD1674在不需要任何外加电路和时钟信号的情况下完成A/D转换，使用非常方便。该电路采用双极性输入接法，可对-5+5V或-10+10V模拟信号进行转换。也可采用单极性输入接法，具体电路见图11-19(a)。转换结果的高8位从DB11DB4输出，低4位从DB3DB0输出，即A0=0时，读取结果的高8位；当A0=1时，读取结果的低4位。若遵循左对齐的原则，DB3DB0应接单片机的P0.7P0.4。STS引脚接单片机的P1.0引脚，采用查询方式读取转换结果。,图11-20,当单片机执行对外部数据存储器写指令，使CE=1，
35、CS*=0，R/C*=0，A0=0时，启动A/D转换。当单片机查询到P1.0引脚为低电平时，转换结束，单片机使CE=1，CS*=0，R/C*=1，A0=0，读取结果高8位；CE=1，CS*=0，R/C*=1，A0=1，读取结果低4位。转换的查询方式的程序如下（高8位转换结果存入R2中，低4位存入R3中，遵循左对齐原则）：,AD1674:MOVR0,0F8H;端口地址送R0 MOVXR0,A;启动AD574A进行转换 SETBP1.0;置P1.0为输入LOOP:NOP JBP1.0,LOOP;查询转换是否结束 NCR0;使R/1,准备读取结果 MOVXA,R0;读取高8位转换结果 MOVR2,A
36、;高8位转换结果存入R2中 INC R0;使R/1,A01 INC R0 MOVXA,R0;读取低4位转换结果 MOVR3,A;低4位转换结果存入R3中,11.2.4 AT89C51与A/D转换器MC14433（双积分型）的接口双积分型转换速度慢，但精度可以做得比较高；对周期变化的干扰信号积分为零，抗干扰性能也较好。常用的有3位双积分A/D转换器MC14433（精度相当于11位二进制数）和4位双积分A/D转换器ICL7135（精度相当于14位二进制数）。MC14433A/D转换器简介MC14433是3位双积分型A/D转换器，优点：精度高、抗干扰 性能好等，缺点：转换速度慢，约1-10次/秒。与
37、国内产品 5G14433完全相同，可互换。被转换电压量程为199.9mV或1.999V。转换结果以BCD码的形式分四次送出。,（1）MC14433的引脚功能说明 MC14433A/D转换器引脚如图11-21:,图11-21,各引脚的功能如下：,（1）电源及共地端,VDD：主工作电源+5V。,VEE：模拟部分的负电源端，接-5V。,VAG：模拟地端。,VSS：数字地端。,VR：基准电压输入端。,（2）外接电阻及电容端,R1：积分电阻输入端，转换电压VX=2V时，R1=470；VX=200mV时，R1=27k。,C1：积分电容输入端，一般取0.1F。,R1/C1：R1与C1的公共端。,CLKI、C
38、LKO：外接振荡器时钟调节电阻RC，RC一般 取470左右。,（3）转换启动/结束信号端,EOC：转换结束信号输出端，正脉冲有效。,DU：启动新的转换，若DU与EOC相连，每当A/D转换结束后，自动启动新的转换。,（4）过量程信号输出端,OR*：当|VX|VR，输出低电平。,（5）位选通控制端,DS4DS1：分别为个、十、百、千位输出的选通脉冲，DS1对应千位，DS4对应个位。每个选通脉冲宽度为18个时钟周期，两个相应脉冲之间间隔为2个时钟周期。如图11-22所示,图11-22,（6）BCD码输出端,Q0Q3：BCD码数据输出线。Q3为最高位，Q0为最低位。,当DS2、DS3和DS4选通期间，
39、输出三位完整的BCD码数，但在DS1（千位）选通期间，输出端Q0Q3除了表示个位的0或1外，还表示被转换电压的正负极性（Q2=1为正）、欠量程还是过量程，具体含义如表11-5所示。,表11-5 DS1选通时Q3Q0表示的结果,由表11-5可知：（1）Q3表示最高位千位（1/2位）。Q3=0对应“1”，反之对应“0”。（2）Q2表示极性。Q2=1为正极性，Q2=0为负极性。（3）Q0=1表示过量程或欠量程。当Q3=0时，表示过量程；当Q3=1时，表示欠量程。,2.MC14433与AT89C51单片机的接口,如图11-23，MC1403（与5G1403相同）为+2.5V精密基准源。DU端与EOC端
40、相连，即选择连续转换方式。EOC：转换结束输出标志。读取A/D转换结果可采用中断方式或查询方式。采用中断方式时，EOC端与AT89C51外部中断输入端INT0*或INT1*相连。采用查询方式EOC端可与任一I/O口线相连。,图11-23,若用中断方式读结果，选用跳沿触发方式。如转换结果存到8031内部RAM的20H、21H单元中，格式如下：,初始化程序开放CPU中断，允许外部中断1中断请求，置外部中断1为跳沿触发方式。,每次A/D转换结束，都向CPU请求中断，CPU响应中断，执行中断服务程序，读取A/D转换的结果。,程序：,图11-24,ORG 001BH,LJMP PINT1；跳外部中断1的
41、中断服务程序,ORG 0100H,INITI：SETB IT1；选择外中断1为跳沿触发方式,MOV IE，84H；CPU开中断，允许外部中断1,PINT1：MOV A，P1；外部中断1服务程序,JNB Acc.4，PINT1；等待DS1选通信号的到来,JB Acc.0，Per；是否过、欠量程，是则转向Per处理,JB Acc.2，PL1；判结果极性，为正，跳PL1,SETB 07H；结果为负，符号位07H置1,AJMP PL2；,PL1：CLR 07H；结果为正，符号位清0,PL2：JB Acc.3，PL3；千位为0，跳PL3,SETB 04H；千位为1，把04H位置1,AJMP PL4;,PL3：CLR 04H；千位为0，把04H位清0,PL4：MOV A，P1；,JNB Acc.5，PL4；等待百位的选通信号DS2,MOV R0，20H；指针指向20H单元,XCHD A，R0；百位20H单元低4位,PL5:MOV A，P1;,JNB Acc.6，PL5；等待十位数的选通信号DS3的到来,SWAP A；读入十位，高低4位交换,INC R0；指针指向21H单元,MOV R0，A；十位数的BCD码送入21H的高4位,PL6：MOV A，P1,JNB Acc.7，PL6；等待个位数选通信号DS4的到来；,
