过程输入输出通道PPT.ppt

第2章 过程输入输出通道 ;计算机控制系统的基本组成;2.2 模拟量输入通道;2.2.1 模拟量输入通道的一般组成;1．信号调理电路;CD4051--单端、双向8路模拟开关;两个CD4051扩展成16通道的多路模拟开关;16通道的多路模拟开关真值表：;4．采样/保持器;（1）采样/保持器的工作原理;（2）常用的采样/保持器; LF398引脚排列图;LF398典型的电源和信号的接法;2.2.2 A/D转换器接口逻辑设计要点;2．A/D转换器的启动方式;3．转换结束信号的处理方式; A／D转换器的频率是决定其转换速度的基准。整个A／D转换过程都是在时钟作用下完成的。 A／D转换时钟的提供方法有两种: 一种是由芯片内部提供，如AD574A； 另一种是由外部时钟提供。外部时钟少数由单独的振荡器提供，更多的则是由CPU经时钟分频后，送至A/D转换器的时钟端。;2.2.3 典型A／D转换器与微机的接口设计;ADC0809的内部结构图;CLK??时钟输入信号，由于ADC0808/0809芯片内无时钟，所以必须靠外部提供时钟，外部时钟的频率范围为10K~1280KHz。 IN7~IN0：8路模拟量输入 ADDC, ADDB, ADDA：模拟通道选择信号: ADDC, ADDB, ADDA=000 选择 IN0 ADDC, ADDB, ADDA=001 选择 IN1 … ADDC, ADDB, ADDA=111 选择 IN7;ALE：地址锁存允许信号 有效时锁存ADDC~ADDA的通道选择信号 START：A/D转换启动信号 高电平时使内部的逐次逼近寄存器清0 由高→低时开始转换 ，并开始A/D转换START常与ALE短接，以便同时锁存通道选择信号 START和ALE的信号宽度不小于100μs;EOC：转换结束信号 EOC由低→高表示转换结束 EOC可作为CPU的中断请求信号 OE：输出允许信号，高电平有效 OE有效时，打开输出三态门，输出转换后的数字量 D7~D0：输出数据线。 VREF(+)，VREF(-)：参考电压。 VCC：工作电压+5V 一般VREF（+）与Vcc连接在一起，VREF（-）与GND连接在一起。;（2）8位A/D转换器的程序设计; 延时方式：向A/D发出启动脉冲后，先进行软件延时，此延时时间取决于A/D转换器完成A/D转换所需要的时间（如ADC0809约为100μs），经过延时后可读取数据。采用延时方式时，转换结束引脚悬空。 在这种方式中，为了确保转换完成，必须把时间适当延长，因此，其速度比查询方式还慢，故应用较少。 ; ADC0808/ADC0809与80C51单片机的接口程序设计。; 图2-38中，ADC0808/0809的时钟是利用80C51提供的地址锁存允许信号ALE经D触发器二分频后获得。如果单片机时钟频率采用6MHz，则ALE引脚的输出频率为1MHz，再二分频后为500kHz，符合ADC0808/0809对时钟频率的要求。 由于ADC0808/0809具有输出三态锁存器，故其8位数据输出引脚直接与数据总线相连。 地址选通输入端A、B、C分别与地址总线的低三位A0、A1、A2相连，以选通IN0~IN7中的一个通道。将P2.7作为片选信号，在启动A/D转换时，由单片机的写信号和P2.7控制ADC的地址锁存和转换启动。 ;; 采用查询方式，将ADC0809的IN4通道模拟量进行5次转换，转换结果存入单片机内部RAM40H为首地址的存储单元中的程序清单。 ; ADC0808/ADC0809与80C51单片机的硬件接口采用中断方式的连接图。; 下面程序是采用中断方式，对IN1通道进行转换后，读取转换后的数字量的程序段。;（1）12位A/D转换器AD574。;AD574A的内部结构框图。;AD574A为28引脚双列直插式封装，其引脚配置如图2-45所示。;各引脚功能如下:;CE：启动转换信号，高电平有效。可作为A/D转换启动或读数据的信号。 Vcc、VEE：模拟部分供电的正、负电源，为±12V或±15V。 REF OUT：10V内部参考电压输出端。 REF IN：内部解码网络所需参考电压输入端。 BIP OFF：补偿调整。接至正负可调的分压网络，以调整ADC输出的零点。 10VIN、20VIN：模拟量10V及20V量程的输入端口，信号的另一端接至AG引脚。 DG：数字公共端（数字地）。 AG：模拟公共端（模拟地）。它是AD574A