第八章 第一节 AD转换（课件） - 《单片机技术与应用》（第二版）

第八章 第一节 A/D 转换 第二版 《单片机应用与技术》 教学目标 一 01 A/D 转换 本节目标 了解A/D 转换的内容。 知识目标 （1）了解 A/D转换概述、A/D转换性能指标。 （2）掌握典 型 A/D转换芯片——ADC0809。 教学重难点 二 教学重点：了解 A/D转换概述、A/D转换性能指标 教学难点：掌握典 型 A/D转换芯片——ADC0809 导入新课 三 导入： 在工业控制领域中，通常采用单片机进行实时控制与数据处理，被测试的对象常常是模拟量，如温度、速 度、压力等。而单片机只能处理数字量，因此需要将模拟量和数字量相互转换，模拟量转换为数字量称为A/D 转换，数字量转换为模拟量称为 D/A 转换。 新知讲授 四 一、A/D转换概述 A/D 转换常见的方式有计数式、双积分式、逐次逼近式、并行直接比较式等。逐次逼近 式 A/D 转换速度快、外围元件及电路设计较简单，是一种较理想的 A/D 转换方式，但在抗干 扰方能力方面较差，转换精度一般。 完整的 A/D 转换系统包括以下信号：模拟量输入、基准电压、数字量输出、启动转换信 号、转换结束信号、输出允许信号等。 2 1 双积分式 A/D 转换抗干扰能力强，转换精度高，但速转 换度慢。因此，应根据用户开发设计的需求来选择 A/D 转换方式。 3 新知讲授 四 一、A/D转换概述 A/D 转换器的输出接口来分类 并行输出的A/D 转换 器与单片机的硬件电路连接较复杂，但编程较简单，像 ADCO809 芯片就属于并行输出。 并行输出 串行 输出的A/D 转换器与单片机的硬件连接简单，但编程较复杂，像 TLC549 芯片就属于串行 输出。 串行输出 新知讲授 四 二、A/D 转换性能指标 A/D 转换性能指标 量程是指 A/D 转换器所能转换模拟电压的范围，如0~5V。 2. 量程 分辨率通常用数字量的位数表示，位数是指转换输出二进制数的位数， 一般有8位、10 位、12位等。对于N 位的转换器，分辨率为1/2*,如8位A/D 转换器的分辨率是1/256。分 辨率越高，对输入量微小变化反应越灵敏。 1. 分辨率 新知讲授 四 二、A/D 转换性能指标 A/D 转换性能指标 转换时间是指 A/D 转换器完成一次模拟量和数字量之间转换所需时间。 4. 转换时间 转换精度可用绝对精度和相对精度表示，绝对精度是理论值与实际值之间的偏差，相对精 度是偏差相对于满量程的百分比。 3. 转换精度 新知讲授 四 三、典 型 A/D 转换芯片——ADC0809 ADC0809 是逐次逼近型8位A/D 转换器，片内有8路模拟切换开关，可以有选择性地输 入8路模拟量。典型的转换时间为100μs, 输出采用并行方式且带有三端缓冲器，可以直接与 单片机的数据总线连接 (PO 口)。 1.ADC0809 内部结构 新知讲授 四 三、典 型 A/D 转换芯片——ADC0809 ADC0809 是逐次逼近型8位A/D 转换器，片内有8路模拟切换开关，可以有选择性地输 入8路模拟量。典型的转换时间为100μs, 输出采用并行方式且带有三端缓冲器，可以直接与 单片机的数据总线连接 (PO 口)。 2.ADCO809 引脚功能介绍 (1)INO~IN7 8路模拟信号输入端，通过模拟开关，实现8路模拟信号有选择地输入。 (2)ADDC 、ADDB 和 ADDA 模拟信号通道选择控制端。编码范围为000～111,依次选择8个模拟信号通道，见表8-1。 ADDC ADDB ADDA 通道选择 0 0 0 INO 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 新知讲授 四 三、典 型 A/D 转换芯片——ADC0809 ADC0809 是逐次逼近型8位A/D 转换器，片内有8路模拟切换开关，可以有选择性地输 入8路模拟量。典型的转换时间为100μs, 输出采用并行方式且带有三端缓冲器，可以直接与 单片机的数据总线连接 (PO 口)。 2.ADCO809 引脚功能介绍 (1)INO~IN7 8路模拟信号输入端，通过模拟开关，实现8路模拟信号有选择地输入。 (2)ADDC 、ADDB 和 ADDA 模拟信号通道选择控制端。编码范围为000～111,依次选择8个模拟信号通道，见表8-1。 新知讲授 四 三、典 型 A/D 转换芯片——ADC0809 (3)ALE ADC0809 的地址锁存信号端，高电平锁存ADDC、ADDB、ADDA 的通道信号开关地址，来决定是哪一路模拟量输入。 (4)CLK ADC0809 的时