并行输出A/D芯片ADC0809接口技术
（一）ADC0809概述
ADC0809是采用CMOS工艺制成的8位逐次逼近式A/D转换器，可实现对8路模拟信号分时进行A/D转换，转换时间约为100μs。其内部具备三态锁存输出，因而输出数字量可直接与单片机I/O口相连。其功耗较低，约为15m W，可用单一电源供电，此时模拟电压输入范围为0～5V，无需调零和满刻度调整。
1.ADC0809引脚功能
ADC0809芯片为28引脚DIP封装，其引脚排列如图7-26（a）所示。
对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下：
图7-26 ADC0809结构
（1）IN7～IN0：模拟量输入通道。ADC0809对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范围与参考电压有关，若信号过小还需进行放大。另外，在A/D转换过程中，模拟量输入值不应变化太快，因此对变化速度快的模拟量，在输入前应增加采样保持电路。
（2）ADDA、ADDB、ADDC（以下简称A、B、C）：地址线。A为低位地址，C为高位地址，用于对模拟通道进行选择，其地址状态与通道相对应关系见表7-6。
表7-6 通道选择表
（3）ALE：地址锁存允许信号。ALE上跳沿时，A、B、C地址状态送入地址锁存器中，并经译码器得到地址输出，以选择相应的模拟输入通道。
（4）START：转换启动信号。
（5）D7～D0：数据输出线，为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。
（6）OE：输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高电阻；OE=1，输出转换得到的数据。
（7）CLK：时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500k Hz的时钟信号，最高允许值为640k Hz。
（8）EOC：转换结束状态信号。EOC=0，正在进行转换；EOC变成高电平，转换结束。该状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。
（9）VCC：电源电压。由于是CMOS芯片，允许的电压范围较宽，可以是+5～+15V。
（10）VREF：参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值VREF+=+5V，VREF-=0V。
2.ADC0809内部逻辑结构
ADC0809内部逻辑结构如图7-26（b）所示。图中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个ADC进行转换。地址锁存与译码电路完成对A、B、C三个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，见表7-6。
3.ADC0809的工作时序
ADC0809的时序如图7-27所示。在ALE=1期间，模拟开关的地址（A、B和C）存入地址锁存器；ALE下降沿时地址被锁存。输入启动信号START的上升沿复位ADC0809，下降沿启动A/D转换。EOC为输出的转换结束信号，正在转换时为0，转换结束后为1。OE为输出允许控制端，在转换完成后用来打开输出三态门，以便ADC0809输出转换结果。
图7-27 ADC0809的时序图
tWS—最小启动脉宽，典型值为100ns，最大值为200ns；tWE—最小ALE脉宽，典型值为100ns，最大值为200ns；tD—模拟开关延时，典型值为1μs，最大值为2.5μs；tC—转换时间，当fclk=640k Hz时，典型值为100μs，最大值为116μs；tEOC—转换结束延时，最大值为8个时钟周期+2μs
（二）ADC0809与89C51单片机接口
图7-28和图7-29为ADC0809与89C51的接口电路图，其中图7-28为89C51采用软件延时法等待ADC0809转换结束，图7-29为89C51采用中断方式读取A/D转换结果。
1.地址线与数据线的连接
ADC0809的内部输出电路有三态缓冲器，所以其8位输出数据线可以直接和89C51的P0口相连。通道地址选择信号ADDA～ADDC可连接至地址线或数据线（图7-28和图7-29中连接至地址线A0、A1和A2）。
图7-28 ADC0809与89C51连接图
图7-29 ADC0809与89C51中断方式连接图
2.时钟信号的连接
ADC0809必须外接时钟。图7-28和图7-29电路中借用89C51的ALE输出信号。若89C51晶振频率太高，则需对ALE输出脉冲进行分频。如晶振采用12MHz时，ALE频率为2MHz，经4分频后为500k Hz，才能与ADC0809的CLK时钟端相连。
3.控制信号的连接
由于ADC0809的ALE和START均为正脉冲有效，而且基本同步，所以可由89C51的P2.7和
或非而成。同理，OE信号也可以由89C51的P2.7和
或非而成。
4.ADC0809的编程步骤
（1）初始化。用来设置ADC0809的IN0～IN7通道地址，并设置存放转换结果的首单元地址和通道数。
（2）启动ADC0809。先送通道号地址到ADDA～ADDC，由ALE锁存通道号地址；再让START有效启动A/D转换，若采用图7-28和图7-29接口电路，执行一条“MOVX@DPTR，A”指令，即可使ALE、START有效，锁存通道号并启动A/D转换。
（3）判断A/D转换是否结束。单片机要知道ADC0809转换是否结束，可通过三种方式：延时等待、查询和中断。
（4）读转换结果。A/D转换完成后，89C51执行“MOVX A，@DPTR”指令产生
信号，使OE端有效，打开锁存器三态门，8位数据就读入到单片机中。
5.ADC0809转换结束的判断方法
（1）软件延时法。指用软件延时等待一次A/D转换结束。延时时间取决于通过计算和调试而获得的ADC完成一次转换所需要的时间。
【例7-1】采用延时等待A/D转换结束方式，分别对8路模拟信号轮流采样一次，并依次把结果存入数据存储器。由图7-28可知，ADC0809作为外扩的并行I/O口，由P2.7和
同时有效来启动A/D转换。通道选择端A、B、C分别与地址线A0、A1、A2相连，因此可判断ADC0809八个模拟通道地址为7FF8 H～7FFFH。程序中，DELAY为延时110μs的子程序，可采用循环程序完成。
（2）中断法。利用EOC作为向89C51申请中断的信号。在主程序中启动A/D转换，当A/D转换结束后，EOC向CPU发出中断请求，若中断被响应，CPU在中断服务程序中读取转换结果。
ADC0809与89C51中断方式连接图接口电路如图7-29所示。A/D转换结束信号EOC经反相后接89C51的外部中断1引脚。
【例7-2】采集8路模拟量，并存入20H地址开始的内部RAM中。
程序如下：
（3）查询法。将EOC接至89C51的某个端口的I/O口线。启动A/D转换后，程序不断查询该I/O口线的状态，当引脚信号产生上升沿时读取转换结果。在图7-29中，只要将EOC接89C51的某一I/O口线（如P1.0），CPU在程序中不断去查询该I/O口线的状态，即可判断ADC0809转换是否结束，如果结束，则读取转换结果，否则，继续查询。