單片機AD轉換的實驗報告

2020-10-09 報告

　　一、實驗目的

　　1、理解A/D轉換的工作原理；

　　2、理解掌握ADC0809的A/D轉換原理和并行A/D轉換器接口的編程方法； 3、學習使用并行模/數轉換芯片ADC0809進行電壓信號的采集和數據處理。

　　二、實驗原理

　　在設計A/D轉換器與單片機接口之前，往往要根據A/D轉換器的技術指標選擇A/D轉換器。A/D轉換器的主要技術指標-----量化間隔和量化誤差是A/D轉換器的主要技術指標之一。量化間隔可用下式表示，其中n為A/D轉換器的位數：量化間隔

　　絕對誤差22

　　1 相對誤差n1100%2

　　A/D轉換器芯片種類很多，按其轉換原理可分為逐次比較式、雙重積分式、量化反饋式和并行式A/D轉換器；按其分辨率可分為8~16位的A/D轉換器芯片。目前最常用的是逐次逼近式和雙重積分式。

　　A/D轉換器與單片機接口具有硬、軟件相依性。一般來說，A/D轉換器與單片機的接口主要考慮的是數字量輸出線的`連接、ADC啟動方式、轉換結束信號處理方法以及時鐘的連接等。

　　一個ADC開始轉換時，必須加一個啟動轉換信號，這一啟動信號要由單片機提供。不同型號的ADC，對于啟動轉換信號的要求也不同，一般分為脈沖啟動和電平啟動兩種：

　　對于脈沖啟動型ADC，只要給其啟動控制端上加一個符合要求的脈沖信號即可，如ADC0809、ADC574等。通常用WR和地址譯碼器的輸出經一定的邏輯電路進行控制；

　　對于電平啟動型ADC，當把符合要求的電平加到啟動控制端上時，立即開始轉換。在轉換過程中，必須保持這一電平，否則會終止轉換的進行。因此，在這種啟動方式下，單片機的控制信號必須經過鎖存器保持一段時間，一般采用D觸發器、鎖存器或并行I/O接口等來實現。AD570、AD571等都屬于電平啟動型ADC。

　　當ADC轉換結束時，ADC輸出一個轉換結束標志信號，通知單片機讀取轉換結果。單片機檢查判斷A/D轉換結束的方法一般有中斷和查詢兩種：

　　對于中斷方式，可將轉換結束標志信號接到單片機的中斷請求輸入線上或允許中斷的I/O接口的相應引腳，作為中斷請求信號；對于查詢方式，可把轉換結束標志信號經三態門送到單片機的某一位I/O口線上，作為查詢狀態信號。

　　A/D轉換器的另一個重要連接信號是時鐘，其頻率是決定芯片轉換速度的基準。整個A/D轉換過程都是在時鐘的作用下完成的。A/D轉換時鐘的提供方法有兩種：一種是由芯片內部提供(如AD574)，一般不許外加電路；另一種是由外部提供，有的用單獨的振蕩電路產生，更多的則把單片機輸出時鐘經分頻后，送到A/D轉換器的相應時鐘端。

　　ADC0809與單片機接口

　　三、實驗內容

　　略

　　四、小結與體會

　　在這次的實驗中，我成功的理解掌握了ADC0809的A/D轉換原理和并行A/D轉換器接口的編程方法，也學習了并行模/數轉換芯片ADC0809進行電壓信號的采集和數據處理的使用方法。

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