A/D转换器是模拟信号源与计算机或其它数字系统之间联系的桥梁,它的任务是将连续变化的模拟信号转换为数字信号,以便计算机等数字系统进行处理、存储、控制和显示。在工业控制和数据采集及许多其它领域中,A/D转换器是不可缺少的重要组成部分,它的应用已经相当普遍。目前用软件的方法虽然可以实现高精度的A/D转换,但占用CPU时间长,限制了应用。8位A/D转换器ADC0809作为典型的A/D转换芯片,具有转换速度快、价格低廉及与微型计算机接口简便等一系列优点,目前在8位单片机系统中得到了广泛的应用。
ADC0809的内部结构原理如图10.3.1所示,芯片的主要组成部分是一个8位逐次比较型A/D转换器。为了实现8路模拟信号的分时采集,片内设置了带有锁存功能的8路模拟选通开关,以及相应的通道地址锁存和译码电路,可对8路0~5V的输入模拟电压进行分时转换,转换后的数据送入三态输出数据锁存器。
ADC0809的主要特性如下:
(1) 辨率为8位
(2) 最大不可调误差小于正负ULSB
(3) 可锁存三态输出,能与8位微处理器接口
(4) 输出与TTL兼容
(5) 不必进行零点和满度调整
(6) 单电源供电,供电电压为+5V
(7) 转换数率取决于芯片的时钟频率,时钟频率范围是:10~1280KHZ。当时钟频率选为500KHZ时,对应的转换时间为128us.
ADC0809的芯片的引脚如图10.3.2所示,引脚功能说明如下:
IN0~IN7:8路模拟信号输入端
D0~D7:8位数字量输出端
START:启动控制输入端,高电平有效,用于启动ADC0809内部的A/D转换过程
ALE:地址锁存控制输入端。ALE端可与START端连接在一起。通过软件输入一个正脉冲,可立即启动A/D转换
EOC:转换结束信号输出端。开始A/D转换时为低电平,转换结束是输出高电平
OE:输出允许控制端,用于打开三态输出锁存器。当OE为高电平时,打开三态数据输出锁存器,将转换后的数据凉输送到数据总线上
CLK:始终信号输入端
ADDA(ADDB、ADDC):8路模拟选通开关的3位地址选通输入端;其地址码与输入通路的对应关系如表10.3.2所示
VCC:供电电源输入端
VREF(+):参考电压正端
VREF(-):参考电压负端
GND:地
什么ADC0809分辨率在学习使用ADC0809过程中有一个主要的疑问一直搞不清楚,上网也找不到答案,就是0809的分辨率——0809它自己是如何知道的。
比如有两个输入电压,一个是0~1伏的,另外一个是0~5伏的。显然,0~1伏的分辨率就是1/255伏,而0~5伏的分辨率就是5/255伏,也就是相对的分辨率每增加一个单位,0809的二进制就增加1。那么,0809是凭什么知道你的输入电压范围是0~1伏还是0~5伏呢?它是凭什么从你的输入电压的量程来确定二进制变化的分辨率单位的呢?
AD转换都有参考电压,拿未知电压与参考电压作比较就知道未知电压是多大。
一般的AD芯片应该都是逐次比较的那种吧,里面会有一个比较器,输入电压会和内部电压比较,内部的比较电压时通过内部DA产生的,AD的位数可以确定出DA的分割能力,如果8位AD即256个等级,可以理解为电子开关,但是开关的输入信号大小(Vref)是由你决定的,是1V还是5V,他只管拿来比就好了。
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