模數轉換器adc0809的研究

1.雙轉換器防節點數據采集大多數測試系統都進行數據采集，以進行精確、連續的數據轉換模數。ADC0809是一種在數據采集中比較常見的8路模數轉換器。但是如果要實現更多通道數的數據轉換的話則比較麻煩,本文旨在通過用兩片ADC0809構建一個16通道的數據采集系統,從而滿足了多通道A/D轉換的要求。2.fpgac7d-u3000引腳設計(1)ADC0809模數轉換器ADC0809是一種COMS單片型8位逐次逼近式A/D轉換器,它由8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關樹型D/A轉換器、逐次逼近寄存器、三態輸出鎖存器等組成。因此,ADC0809可處理8路模擬量輸入,且有三態輸出能力,既可與各種微處理器相連,也可單獨工作。ADC0809數據采集方式有3種:延時,查詢,中斷。它們在電路連接和程序編寫中都有所不同。在設計中可以選擇其中的一種或多種,本文中的電路連接采用的是中斷方式。ADC0809的A、B、C三個引腳用于選擇模擬信號的輸入端IN0～IN7中的任意一路,引腳A、B、C選擇通道的二進制編碼如表1所示。(2)74LS74觸發器74LS74是一種上升沿觸發的邊沿觸發器,該芯片帶有預置和清除端的兩組D型觸發器,其真值表如表2所示。從表可以看出,要使觸發器正常工作,SD端和RD端應同時置于高電平,輸出端才能受控于輸入端,也可將他們懸空,上電默認為高電平。要想復位或者置位,只需給它一個低電平即可。(3)74LS373鎖存器74LS373為三態輸出的八D透明鎖存器,373的輸出端1Q～8Q可直接與總線相連。當三態允許控制端OC為低電平時,1Q～8Q為正常邏輯狀態,可用來驅動負載或總線。當OC為高電平時,1Q～8Q呈高阻態,既不驅動總線,也不為總線的負載,但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端C為高電平時,Q隨數據輸入端D而變。當C為低電平時,Q被鎖存在已建立的數據電平。其真值表如圖3所示。(4)微處理器STC15F2K60S2單片機本文根據系統設計需求采用宏晶公司開發的STCl5F2K60S2系列單片機,其具有高速、高可靠、低功耗、超強抗干擾等特點,加密性超強,指令代碼完全兼容傳統8051,但速度快8～12倍。內部集成高精度R/C時鐘,5MHz～35MHz寬范圍可設置,可徹底省掉外部昂貴的晶振和外部復位電路。3路CCP/PWM/PCA,8路高速10位A/D轉換(30萬次/秒),內置2K字節大容量SRAM,2組高速異步串行通信端口,1組高速同步串行通信端口SPI,針對多串行口通信、電機控制、強干擾場合。3.p2p.7控制adc粗本文介紹的采集系統的總體思路是把第一片ADC0809的8位數據線輸出口與STC15F2K60S2的一組I/O口(P0.0～P0.7)直接相連,74LS374輸出的低3位地址1Q、2Q、3Q加到ADC0809的通道選擇端A、B、C,可作為通道編碼。STC15F2K60S2的WR與P2.7經過或非門后,可接至ADC0809的START及ALE引腳,RD與P2.7經過或非門后接至ADC0809的OE引腳,ADC0809的EOC經反相后接到STC15F2K60S2的INT0引腳。同理,第二片ADC0809的8位數據線輸出口與STC15F2K60S2的另一組I/O口(P1.0～P1.7)直接相連,具體連接方法與第一片ADC0809類似,如圖1所示。ADC0809的內部沒有時鐘電路,所需的時鐘信號必須由外部提供,其要求的時鐘頻率必須小于640KHz。為了設計方便簡單,特借助STC15F2K60S2的時鐘信號為ADC0809提供外部時鐘信號,其ALE引腳在不訪問片外存儲器時,可作為對外輸出的時鐘信號,得到的外部時鐘頻率為單片機時鐘的1/6。為了方便,將兩片ADC0809的CLK引腳都與74LS74的2Q引腳相連,將1CLK引腳直接與STC15F2K60S2的ALE引腳相連,共同使用單片機的時鐘脈沖。ADC0809工作時將三態允許控制端OC置為低電平,使輸出端1Q～8Q為正常邏輯狀態。P2.7(地址總線最高位A15)可作為A/D轉換的啟動開關,P2.7為低電平有效。在啟動A/D轉換時,可由寫信號WR和P2.7控制ADC0809的地址鎖存和轉換啟動。而在讀取轉換結果時,則由讀信號RD和P2.7控制ADC0809的OE信號。輸入3位地址A、B、C,并使ALE置為1,以將地址存入鎖存器中,此地址經譯碼可選通兩個ADC0809的共16路模擬輸入之一到比較器中,START上升沿將逐次逼近寄存器復位。EOC為轉換結束輸出信號,在A/D轉換期間,EOC維持低電平,當A/D轉換結束時,EOC變為高電平。ADC0809的START端收到下降沿后,并不立即進行A/D轉換,而是延時后,才開始A/D轉換,EOC變為高電平。單片機讀取A/D轉換結果的方式主要有三種,本文采用的是中斷法。兩個ADC0809的EOC必須經過非門接到STC15F2K60S2的中斷請求輸入端INT0和INT1上,單片機的中斷觸發方式為下降沿觸發。STC15F2K60S2啟動A/D轉換后可以做其他工作,當A/D轉換結束時,EOC由低電平變為高電平,經過非門傳到INT端,STC15F2K60S2收到中斷請求信號。若STC15F2K60S2開著中斷,則進入中斷服務程序,在中斷服務程序中讀取A/D轉換的數據