3.9.3　A/D转换器的应用编程

2025年09月21日

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3.9.3　A/D转换器的应用编程

1.应用电路

ADC0809的逻辑框图如图3.41所示。

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图3.41　ADC0809的逻辑框图

器件的核心部分是8位A/D转换器，它由逐次逼近寄存器、逻辑控制电路、输出缓冲器、A/D转换器和比较器等部分组成，由于ADC0809内部具有地址锁存器和三态输出锁存器，因此ADC0809可以和单片机的总线直接相连。

8路模拟开关用于输入INO～IN7上的8路模拟电压。地址锁存器与译码器在ALE信号控制下可以锁存ADDA、ADDB和ADDC上的地址信息，经译码后控制IN0～IN7上那一路模拟电压并送入比较器。例如，当ADDA、ADDB和ADDC上均为低电平0且ALE为高电平时，地址锁存器与译码器输出，使INO上模拟电压送到比较器输入端。

逐次逼近寄存器和比较器（SAR）在A/D转换过程中存放暂态数字量，在A/D转换完成后存放数字量，并可送到三态输出锁存器锁存。

三态输出锁存器和控制电路用于锁存A/D转换完成后的数字量。CPU使OE引脚变成高电平就可以从三态输出锁存器取走A/D转换后的数字量。

ADC0809的外部引脚如图3.42所示，地址信号与选中通道的关系如表3.14所示。

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图3.42　ADC0809的外部引脚

表3.14　地址信号与选中通道的关系

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ADC0809采用双列直插式封装，共有28条引脚，现分4组简述如下。

（1）INO～IN7为8路模拟电压输入线，用于输入被转换的模拟电压。

（2）地址输入和控制（4条）：ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE为高电平时，为地址输入线，用于选择INO～IN7上的一路模拟电压并送给比较器进行A/D转换。

（3）数字量输出及控制线（11条）。

START为“启动脉冲”输入线，该线上正脉冲由CPU传送，宽度应大于100 ns，上升沿清零SAR，下降沿启动ADC工作。

EOC为转换结束输出线，该线上高电平表示A/D转换已结束，数字量已锁入三态输出锁存器。

2-8～2-1为数字量输出线，2-1为最高位。

OE为输出允许线，高电平时能使2-8～2-1引脚上输出转换后的数字量。

（4）电源线及其他（5条）。

CLOCK为时钟输入线，用于为ADC0809提供逐次比较所需640 kHz时钟脉冲序列。

Vcc为+5V电源输入线，GND为地线。

VREF（+）和VREF（-）为参考电压输入线，用于给电阻阶梯网络供给标准电压。VREF（+）常与Vcc相连，VREF（-）常接地。

在启动端START加启动脉冲（正脉冲），A/D转换器开始转换，但是EOC信号是在START的下降沿10 μs后才变成无效的低电平。这就要求确认EOC在10μs后才能开始查询。转换结束后，由OE信号产生输出结果。如果将启动端START与转换结束端EOC直接相连，转换将是连续的，在用这种转换方式时，开始应在外部加启动脉冲。

2.应用内容

1）设计及要求

设计如下。

（1）将ADC单元中提供的0～5 V信号源作为ADC0809的模拟输入量，进行A/D转换，转换结果通过变量进行显示。

（2）采用查询方式完成读取通道IN3的模拟量转换结果，并通过数码管显示当前电压。

（3）采用中断方式完成读取数据，分别对8路模拟量输入信号检测，并将采集的数据保存在片内数据存储器40H～47H，采样完8个通道后停止采集。

要求如下。

（1）在delay（）语句行设置断点，使用万用表测量ADJ端的电压值，计算对应的采样值，然后运行程序。当程序运行到断点处时停止运行，查看变量窗口中的ADJ的值，与计算的理论值进行比较，看是否一致；调节电位器，改变输入电压，比较ADJ与计算值，反复验证程序功能。

（2）单片机与ADC采用查询方式连接。采用查询方式时（连接方法如图3.43所示），ADC0809的 pagenumber_ebook=104,pagenumber_book=98 引脚连接到单片机的P2.7引脚，单片机对ADC的EOC引脚（P1.4）状态进行查询；时钟CLK引脚连接到单片机的P1.5引脚。若EOC为低电平，则表示正在进行A/D转换；若EOC为高电平，则表示已经完成A/D转换，可以读取转换数据。