AD0809应用原理--很全面的资料1. 0809的芯片说明:ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的C MOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
(1)ADC0809的内部逻辑结构由上图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
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A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
(2).引脚结构IN0-IN7:8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线:4条ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。
当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C B A 选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7数字量输出及控制线:11条ST为转换启动信号。
当ST上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A /D转换;在转换期间,ST应保持低电平。
EOC为转换结束信号。
当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。
OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
OE=1,输出转换得到的数据;OE =0,输出数据线呈高阻状态。
D7-D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线。
因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ,VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。
2.ADC0809应用说明(1).ADC0809内部带有输出锁存器,可以与AT89S51单片机直接相连。
(2).初始化时,使ST和OE信号全为低电平。
(3).送要转换的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
(4).在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。
(5).是否转换完毕,我们根据EOC信号来判断。
(6).当EOC变为高电平时,这时给OE为高电平,转换的数据就输出给单片机了。
3.实验任务如下图所示,从ADC0809的通道IN3输入0-5V之间的模拟量,通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。
ADC0809的VREF接+5V电压。
4.电路原理图5.程序设计:(1).进行A/D转换时,采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕,若完毕则把数据通过P0端口读入,经过数据处理之后在数码管上显示。
(2).进行A/D转换之前,要启动转换的方法:ABC=110选择第三通道ST=0,ST=1,ST=0产生启动转换的正脉冲信号 .(3). 关于0809的计算:ad0809是根据逐位逼近的方法产生数据的。
参考电压为0-5V的话。
以0809八位255的转换精度每一位的电压值为(5-0)/255≈0. 0196V 设输入电压为X则:X-27*0.0196>=0则AD7=1否则AD7=0。
X-26*0.0196>=0则AD6=1否则AD6=0。
X-20*0.0196>=0则AD0=1否则AD0=0。
(27指2的7次方。
26-------20同理)若参考电压为0-1V(1-0)/255≈0.0039V精度自然高了。
可测量范围小了。
1)汇编源程序:CH EQU 30HDPCNT EQU 31HDPBUF EQU 33HGDATA EQU 32HST BIT P3.0OE BIT P3.1EOC BIT P3.2LJMP STARTORG 0BHLJMP T0XORG 30HSTART: MOV CH,#0BCHMOV DPCNT,#00HMOV R1,#DPCNTMOV R7,#5MOV A,#10MOV R0,#DPBUFLOP: MOV @R0,AINC R0DJNZ R7,LOPMOV @R0,#00HINC R0MOV @R0,#00HINC R0MOV @R0,#00HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#(65536-4000)/256MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256 SETB TR0SETB ET0SETB EAWT: CLR STSETB STCLR STWAIT: JNB EOC,WAITSETB OEMOV GDATA,P0CLR OEMOV A,GDATAMOV B,#100DIV ABMOV 33H,AMOV A,BMOV B,#10MOV 34H,AMOV 35H,BSJMP WTT0X: NOPMOV TH0,#(65536-4000)/256MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256MOV DPTR,#DPCDMOV A,DPCNTADD A,#DPBUFMOV R0,AMOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRMOV P1,AMOV DPTR,#DPBTMOV A,DPCNTMOVC A,@A+DPTRMOV P2,AINC DPCNTMOV A,DPCNTCJNE A,#8,NEXTMOV DPCNT,#00HNEXT: RETIDPCD: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00HDPBT: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHEND2)C语言源程序#includeunsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0}; unsigned char dispcount;sbit ST="P3"^0;sbit OE="P3"^1;sbit EOC="P3"^2;unsigned char channel="0xbc";//IN3 unsigned char getdata;void main(void){TMOD=0x01;TH0=(65536-4000)/256;TL0=(65536-4000)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;P3=channel;while(1){ST=0;ST=1;ST=0;while(EOC==0);OE=1;getdata=P0;OE=0;dispbuf[2]=getdata/100;getdata=getdata%10;dispbuf[1]=getdata/10;dispbuf[0]=getdata%10;}}void t0(void) interrupt 1 using 0 {TH0=(65536-4000)/256;TL0=(65536-4000)%256;P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];P2=dispbitcode[dispcount]; dispcount++;if(dispcount==8){dispcount=0;}}3)FPGA实现的程序:(verilog)module AD0809(clk, //脉宽(至少100ns)rst_n,EOC, //约100us后EOC变为高电平转换结束START, //启动信号,上升沿有效(至少100ns)OE, //高电平打开三态缓冲器输出转换数据ALE, //高电平有效,选择信道口ADDA,//因为ADDB,ADDC都接地了,这里只有ADDA为变量DATA,// //转换数据DATA_R);output START,OE,ALE,ADDA;input EOC,clk,rst_n;input[7:0] DATA;output[7:0] DATA_R;reg START,OE,ALE,ADDA;reg[7:0] DATA_R;reg[4:0] CS,NS;parameter IDLE=5''b00001,START_H=5''b00010,START_L=5''b00100,CHECK_END=5''b01000,GET_DATA=5''b10000;always @(*)case(CS)IDLE:NS=START_H;START_H:NS=START_L;START_L:NS=CHECK_END;CHECK_END:if(EOC)NS=GET_DATA;elseNS=CHECK_END;GET_DATA:NS=IDLE;default:NS=IDLE;endcasealways @(posedge clk)if(!rst_n)CS<=IDLE;elseCS<=NS;always @(posedge clk)case(NS)IDLE:beginOE<=0;START<=0;ALE<=0;ADDA<=1;endSTART_H:beginOE<=0;START<=1; //产生启动信号ALE<=1;ADDA<=1;//选择信道口IN0endSTART_L:beginOE<=0;START<=0;ALE<=1;//启动信号脉宽要足够长,在启动的时候ALE要一直有效endCHECK_END:beginOE<=0;START<=0;ALE<=0;endGET_DATA:beginOE<=1; //高电平打开三态缓冲器输出转换数据DATA_R<=DATA;//提取转换数据START<=0;ALE<=0;enddefault:beginOE<=0;START<=0;ALE<=0;ADDA<=0;endendcaseendmodule4)FPGA实现的程序:(VHDL)LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY AD0809 ISPORT( D: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); CLK,EOC: IN STD_LO GIC;CLOCK:IN STD_LOGIC;ALE,START,OE,LOCK0: OUT STD_LOGIC;DOUT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);SEL:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END AD0809;ARCHITECTURE behav OF AD0809 ISTYPE states IS (st0,st1,st2,st3,st4);SIGNAL current_state,next_state:states:=st0;SIGNAL REGL :STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); SIGNAL LOCK :STD_LOGIC;SIGNAL CNT1:STD_LOGIC_VECTOR(0 DOWNTO 0); SIGNAL A :INTEGER RANGE 0 TO 1;SIGNAL LOWDATA:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); SIGNAL HIGHDATA:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); SIGNAL LOWLED7S:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); SIGNAL HIGHLED7S:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); BEGINLOCK0<=LOCK;PROCESS(REGL)BEGINLOWDATA<=REGL(3 DOWNTO 0);HIGHDATA<=REGL(7 DOWNTO 4);CASE LOWDATA ISWHEN "0000" => LOWLED7S<="0111111";WHEN "0001" => LOWLED7S<="0000110";WHEN "0010" => LOWLED7S<="1011011";WHEN "0011" => LOWLED7S<="1001111";WHEN "0100" => LOWLED7S<="1100110";WHEN "0101" => LOWLED7S<="1101101";WHEN "0110" => LOWLED7S<="1111101";WHEN "0111" => LOWLED7S<="0000111";WHEN "1000" => LOWLED7S<="1111111";WHEN "1001" => LOWLED7S<="1101111";WHEN "1010" => LOWLED7S<="1110111";WHEN "1011" => LOWLED7S<="1111100";WHEN "1100" => LOWLED7S<="0111001";WHEN "1101" => LOWLED7S<="1011110";WHEN "1110" => LOWLED7S<="1111001";WHEN "1111" => LOWLED7S<="1110001";WHEN OTHERS => Null;END CASE;CASE HIGHDATA ISWHEN "0000" => HIGHLED7S<="0111111";WHEN "0001" => HIGHLED7S<="0000110";WHEN "0010" => HIGHLED7S<="1011011";WHEN "0011" => HIGHLED7S<="1001111";WHEN "0100" => HIGHLED7S<="1100110";WHEN "0101" => HIGHLED7S<="1101101";WHEN "0110" => HIGHLED7S<="1111101";WHEN "0111" => HIGHLED7S<="0000111";WHEN "1000" => HIGHLED7S<="1111111";WHEN "1001" => HIGHLED7S<="1101111";WHEN "1010" => HIGHLED7S<="1110111";WHEN "1011" => HIGHLED7S<="1111100";WHEN "1100" => HIGHLED7S<="0111001";WHEN "1101" => HIGHLED7S<="1011110";WHEN "1110" => HIGHLED7S<="1111001";WHEN "1111" => HIGHLED7S<="1110001";WHEN OTHERS => Null;END CASE;END PROCESS;PROCESS(CLOCK)BEGINIF CLOCK'EVENT AND CLOCK='1' THEN CNT1<=CNT1+1; END IF;END PROCESS;PROCESS(CNT1)BEGINCASE CNT1 ISWHEN "0" =>SEL<="111"; A<=0;WHEN "1" =>SEL<="110"; A<=1;WHEN OTHERS =>NULL;END CASE;END PROCESS;PROCESS(A)BEGINCASE A ISWHEN 0 =>DOUT<=LOWLED7S;WHEN 1 =>DOUT<=HIGHLED7S;WHEN OTHERS =>NULL;END CASE;END PROCESS;COM: PROCESS(current_state,EOC)BEGINCASE current_state ISWHEN st0=>ALE<='0';START<='0';LOCK<='1';OE<='0';next_state<=st 1;WHEN st1=>ALE<='1';START<='0';LOCK<='1';OE<='0';next_state<=st 2;WHEN st2=>ALE<='0';START<='1';LOCK<='0';OE<='0';IF (EOC='1') THEN next_state<=st3;ELSE next_state<=st2;END IF;WHEN st3=>ALE<='0';START<='0';LOCK<='0';OE<='1';next_state<=st 4;WHEN st4=>ALE<='0';START<='0';LOCK<='1';OE<='1';next_state<=st 0;WHEN OTHERS=>next_state<=st0;END CASE;END PROCESS COM;REG: PROCESS(CLK)BEGINIF(CLK'EVENT AND CLK='1') THEN current_state<=next_state; END IF;END PROCESS REG;LATCH1: PROCESS(LOCK)BEGINIF LOCK='1' AND LOCK'EVENT THEN REGL<=D;END IF;END PROCESS LATCH1;END behav;。