AT89S51单片机与DA、AD转换器接口技术

"第11章AT89S51 DA、AD转换的接口.ppt"
在微控制器系统中,特别是基于AT89S51单片机的系统中,DA和AD转换器扮演着至关重要的角色。它们允许系统处理模拟信号和数字信号之间的转换。本章主要介绍了AT89S51单片机与D/A转换器(DAC)和A/D转换器(ADC)的接口设计。
**D/A转换器**,或称数模转换器,将数字信号转换为模拟信号,这对于输出如音频、电压或电流等模拟信号至关重要。在本章中,提到了三种不同的D/A转换器与AT89S51的接口设计:
1. **8位D/A转换器0832**:这是一个8位的DAC,适用于简单的应用,其接口设计通常包括数据线、地址线和控制线的连接,以及相应的初始化和控制程序编写。
2. **12位D/A转换器AD667**:提供了更高精度的模拟输出,适用于需要更精确模拟信号的场合。接口设计需要考虑更多的控制信号,以确保数据的正确传输和转换。
3. **串行12位D/A转换器AD7543**:这种D/A转换器通过串行接口与AT89S51通信,减少了所需的并行线路,但需要更复杂的时序控制。
在选择D/A转换器时,需要注意转换器的输出形式(电压或电流)、分辨率、转换速率、电源需求以及接口兼容性等因素。
**A/D转换器**,或称模数转换器,将模拟信号转换为数字信号,对于接收来自传感器或其他模拟源的数据至关重要。本章讨论了以下三种类型的A/D转换器与AT89S51的接口:
1. **逐次比较型8位A/D转换器ADC0809**:这种类型的ADC通过一系列比较步骤完成转换,接口设计通常包括输入信号线、启动转换信号和读取数据的信号。
2. **逐次比较型12位A/D转换器AD1674**:提供更高的分辨率,适合需要更精确测量的应用。接口设计相对复杂,需要更精细的时序控制。
3. **双积分型A/D转换器MC14433**:这种转换器利用积分电路进行转换,适用于低速但精度要求高的应用。
V/F转换器,或电压到频率转换器,也被提及,它在A/D转换中起到作用,将模拟电压转换为频率脉冲,然后通过计数器转换为数字值。LM331是一个常用的V/F转换器,它可以与MCS-51系列单片机直接接口,实现模拟信号到数字信号的间接转换。
在设计AT89S51与这些转换器的接口时,需要考虑以下几点:
- **数据传输方式**:并行或串行,决定了数据线的数量和时序控制的复杂性。
- **转换速度**:根据应用需求选择合适的转换速率,高速转换器可能需要更快的CPU响应和更复杂的同步机制。
- **精度**:分辨率越高,转换后的数据越接近实际模拟信号,但可能需要更多的资源和复杂的接口设计。
- **电源和功耗**:确保转换器的电源和单片机电源兼容,并考虑系统的总功耗。
- **控制信号**:理解转换器的控制信号,如启动转换、读取数据和清除转换等,以正确地控制转换过程。
在实际应用中,正确选择和配置D/A和A/D转换器,以及设计高效的接口电路和软件,是确保系统性能的关键。对于AT89S51这样的单片机,理解和掌握这些接口技术是实现模拟和数字信号有效交互的基础。
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2021-09-17 上传
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xiaochun2012
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