第11章89C51单片机与DA转换器、AD转换器的接口

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。11.189C51与DAC的接口11.1.1D/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/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)电压与电流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D/A转换需要一定时间，这段时间内输入端的数字量应稳定，为此应在数字量输入端之前设置锁存器，以提供数据锁存功能。根据芯片内是否带有锁存器，可分为内部无锁存器的和内部有锁存器的两类。*内部无锁存器的D/A转换器可与P1、P2口直接相接（因P1口和P2口的输出有锁存功能）。但与P0口相接，需增加锁存器。*内部带有锁存器的D/A转换器内部不但有锁存器，还包括地址译码电路，有的还有双重或多重的数据缓冲电路，可与89C51的P0口直接相接。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：1LSB=9.77mV=0.1%满量程12位D/A：1LSB=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。快速DAC可达1s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%。11.1.289C51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1s；*可双缓冲输入、单缓冲输入或直接数字输入；*单一电源供电（+5～+15V）；（2）DAC0832的引脚及逻辑结构引脚：图11-1DAC0832的逻辑结构：图11-2引脚功能：DI0～DI7：8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。2.DAC的的单、双极性的电压输出接口电路与DAC的具体应用有关。(1)DAC用作单极性电压输出单极性模拟电压输出，可采用图11-4或图11-8所示接线。输出电压Vout与输入数字量B的关系:Vout=－（B/256）*VRFE式中，B=b7·27+b6·26+……+b1·21+b0·20；B为0时，Vout也为0，输入数字量为255时，Vout为最大值,单极性。（2）DAC用作双极性电压输出双极性电压输出，采用图11-3接线：Vout=（B－128）*（VREF/128）由上式，在选用+VREF时，（1）若输入数字量b7＝1，则Vout为正；（2）若输入数字量b7＝0，则Vout为负。在选用-VREF时，Vout与+VREF时极性相反。图11-33.89C51与DAC0832的接口电路(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11-4:图11-4图11-4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89C51送来的数字量。MOVR0，#0FEH；DAC地址FEH→R0MOVX@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11-1DAC0832用作波形发生器。试根据图11-4，分别写出产生锯齿波、三角波和矩形波的程序。①锯齿波的产生ORG2000HSTART:MOVR0，#0FEH；DAC地址FEH→R0MOVA，#00H；数字量→ALOOP:MOVX@R0，A；数字量→D/A转换器INCA；数字量逐次加1SJMPLOOP图11-5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，如图11-5。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。②三角波的产生ORG2000HSTART:MOVR0，#0FEHMOVA，#00HUP:MOVX@R0，A；三角波上升边INCAJNZUPDOWN:DECA；A=0时再减1又为FFHMOVX@R0，AJNZDOWN；三角波下降边SJMPUP③矩形波的产生ORG2000HSTART:MOVR0，#0FEHLOOP:MOVA，#data1MOVX@R0，A；置矩形波上限电平LCALLDELAY1；调用高电平延时程序MOVA，#data2图11-6MOVX@R0，A；置矩形波下限电平LCALLDELAY2；调用低电平延时程序SJMPLOOP；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11-7（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11-8：1#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11-8中DAC输出的VX和VY信号要同步，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11-8例11-2内部RAM中两个长度为20的数据块，起始地址为分别为addr1和addr2，编写能把addr1和addrr2中数据从1#和2#DAC0832同步输出的程序。addr1和addr2中的数据，为绘制曲线的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addr2；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：ORG2000Haddr1DATA20H；定义存储单元addr2DATA40H；定义存储单元DTOUT:MOVR1，#addr；0区R1指向addr1MOVR2，#20；数据块长度送0区R2SETBRS0；切换到工作寄存器1区MOVR1，#addr2；1区R1指向addr2CLRRS0；返回0区NEXT:MOVR0，#0FDH；0区R0指向1#DAC0832数；字量控制端口MOVA，@R1；addr1中数据送AMOVX@RO，A；addr1中数据送1#DAC0832INCR1；修改addr1指针0区R1SETBRS0；转1区。MOVR0，#0FEH；1区R0指向2#DAC0832数字量；控制端口MOVA，@R1；addr2中数据送AMOVX@R0，A；addr2中数据送2#DAC0832INCR1；修改addr2指针1区R1INCR0；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CLRRS0；返回0区DJNZR2，NEXT；若未完，则跳NEXTLJMPDTOUT；若送完，则循环END11.1.389C51与12位电压输出型D/A转换器AD667的接口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位电压输出型的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≤3s（至0.01%）。输入方式: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:±12V～±15V。1.引脚介绍标准28脚双列直插式。图11-9为DIP封装引脚图，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。AD667的应用特性:①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0～5V和0～10V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。②单极性电压输出图11-11为0～10V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11-11③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11-12④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（BipolarOffset）端提供的1.0mA。⑤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。⑥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A0～A3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11-13⑦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。左对齐调整数据格式为D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0××××右对齐调整数据格式为××××D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D02．AD667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11-1489C51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转换的程序如下：MOVA,20HMOVDPTR,#7FFEHMOVX@DPTR,A;低8位进第一级锁存器MOVA,21HMOVDPTR,#7FFDHMOVX@DPTR,A;高4位进第一级锁存器MOVDPTR,#7FFBHMOVX@DPTR,A;启动第二级锁存器RET11.2.1A/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。1．A/D转换器简介尽管A/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、Σ-Δ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。Σ-Δ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，Σ-Δ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一次转换所需要的时间。转换时间的倒数为转换速率。并行式：20-50ns，速率为50-20M次/s（1M=106）；逐次比较式：0.4s，速率为2.5M次/s。(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。3.A/D转换器的选择按输出代码的有效位数分:8位、10位、12位等。按转换速度分为超高速（≤1ns）、高速（≤1s）中速（≤1ms）、低速（≤1s）等。为适应系统集成需要，将多路转换开关、时钟电路、基准电压源、二/十进制译码器和转换电路集成在一个芯片内，为用户提供方便。（1）A/D转换器位数的确定系统总精度涉及的环节较多：传感器变换精度、信号预处理电路精度和A/D转换器及输出电路、控制机构精度，还包括软件控制算法。A/D转换器的位数至少要比系统总精度要求的最低分辨率高1位，位数应与其他环节所能达到的精度相适应。只要不低于它们就行，太高无意义，且价高。8位以下：低分辨率，9~12位：中分辨率，13位以上：高分辨率。（2）A/D转换器转换速率的确定从启动转换到转换结束，输出稳定的数字量，需要一定的时间，这就是A/D转换器的转换时间。低速：转换时间从几ms到几十ms。中速：逐次比较型的A/D转换器的转换时间可从几s~100s左右。高速：转换时间仅20~100ns。适用于雷达、数字通讯、实时光谱 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、实时瞬态纪录、视频数字转换系统等。如用转换时间为100s的集成A/D转换器，其转换速率为10千次/秒。根据采样定理和实际需要，一个周期的波形需采10个点，最高也只能处理1kHz的信号。把转换时间减小到10s，信号频率可提高到10kHz。（3）工作电压和基准电压选择使用单一+5V工作电压的芯片，与单片机系统共用一个电源就比较方便。基准电压源是提供给A/D转换器在转换时所需要的参考电压，在要求较高精度时，基准电压要单独用高精度稳压电源供给。11.2.289C51与ADC0809（逐次比较型）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)IN0~IN7：8路模拟信号输入端。(2)D0~D7：8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IN0~IN7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100s左右，可对0~5V信号进行转换。图11-163.89C51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：MOVXA，@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11-17ALE脚的输出频率为1MHz，（时钟频率为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IN0~IN7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:MOVR1，#data;置数据区首地址MOVDPTR，#7FF8H;端口地址送DPTR，P2.7=0，；且指向通道IN0MOVR7，#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:NOPNOPNOPDJNZR6，DELAYMOVXA，@DPTR;读取转换结果MOV@R1，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:SETBIT1；外部中断1初始化编程SETBEA；CPU开中断SETBEX1；选择外中断为跳沿触发方式MOVDPTR，#7FF8H；端口地址送DPTRMOVA，#00H;MOVX@DPTR，A；启动0809对IN0通道转换…；完成其他的工作中断服务程序:PINT1:MOVDPTR，#7FF8H；A/D结果送内部RAM单元30HMOVXA，@DPTRMOV30H，AMOVA，#00H；启动0809对IN0的转换MOVX@DPTR，A;RETI11.2.3MCS-51与AD574（逐次比较型）的接口8位分辨率的ADC常常不够，采用10位、12位、16位A/D转换器。12位ADCAD574A（AD674A、AD1674A）。1.AD574简介12位逐次比较型。转换时间为25s，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25s提高到15s。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25s）；1:进行8位转换（转换时间为16s）。在读出期间：结果的高8位结果的低4位+4位尾00: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：上述五个控制信号组合的真值表如表11-4所示:无操作无操作初始化为12位转换初始化为8位转换允许12位并行输出允许高8位输出允许低4位+4位尾0输出XX01X01XXXX+5V地地XX00111X1000000X11111操作A012/8*R/C*CS*CE表11-4AD574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.AD574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。AD574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AD574处于数据读出（R/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.AD574的单极性和双极性输入特性图11-18(a)为单极性转换电路，可实现:0～10V或0～20V的转换。图11-18(b)为双极性转换电路，可实现:-5～+5V或-10～+10V的转换。图11-194.89C51与AD574的接口见图11-20，AD574片内有时钟，无须外加。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DB11～DB4输出，低4位从DB3～DB0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，DB3～DB0应接单片机的P0.7～P0.4。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，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）：AD574A:MOVR0,0F8H;端口地址送R0MOVX@R0,A;启动AD574A进行转换SETBP1.0;置P1.0为输入LOOP:NOPJBP1.0,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;高8位转换结果存入R2中INCR0;使R/＝1,A0＝1INCR0MOVXA,@R0;读取低4位转换结果MOVR3,A;低4位转换结果存入R3中11.2.489C51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3½位双积分A/D转换器MC14433（精度相当于11位二进制数）和4½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3½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=470Ω；VX=200mV时，R1=27kΩ。C1：积分电容输入端，一般取0.1F。R1/C1：R1与C1的公共端。CLKI、CLKO：外接振荡器时钟调节电阻RC，RC一般取470Ω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DS4~DS1：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Q0～Q3：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，输出三位完整的BCD码数，但在DS1（千位）选通期间，输出端Q0～Q3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11-5DS1选通时Q3～Q0表示的结果千位数为0千位数为1结果为正结果为负输入过量程输入欠量程1××00××0×1×0×0×00××11××1表示结果Q3Q2Q1Q02.MC14433与89C51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8031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11-24ORG001BHLJMPPINT1；跳外部中断1的中断服务程序ORG0100HINITI：SETBIT1；选择外中断1为跳沿触发方式MOVIE，＃84H；CPU开中断，允许外部中断1……PINT1：MOVA，P1；外部中断1服务程序JNBAcc.4，PINT1；等待DS1选通信号的到来JBAcc.0，Per；是否过、欠量程，是则转向Per处理JBAcc.2，PL1；判结果极性，为正，跳PL1SETB07H；结果为负，符号位07H置1AJMPPL2；PL1：CLR07H；结果为正，符号位清0PL2：JBAcc.3，PL3；千位为0，跳PL3SETB04H；千位为1，把04H位置1AJMPPL4;PL3：CLR04H；千位为0，把04H位清0PL4：MOVA，P1；JNBAcc.5，PL4；等待百位的选通信号DS2MOVR0，＃20H；指针指向20H单元XCHDA，@R0；百位→20H单元低4位PL5:MOVA，P1;JNBAcc.6，PL5；等待十位数的选通信号DS3的到来SWAPA；读入十位，高低4位交换INCR0；指针指向21H单元MOV@R0，A；十位数的BCD码送入21H的高4位PL6：MOVA，P1JNBAcc.7，PL6；等待个位数选通信号DS4的到来；