§2.6.3 常用 A／ D转换器

1. 8 位 A ／ D 转换器 ADC809

主要特点： 分辨率 8 位； 转换时间 100s ； 温度范围 -40 ～ +85 ℃； 可使用单一的 +5V 电源； 可直接与 CPU 连接； 输出带锁存器； 逻辑电平与 TTL 兼容。

1) 电路组成及引脚功能ADC0809 有 28 条引脚。

OE

2) 工作原理

OE

3) A/D 转换器接口 ★ A/D 转换器的接口设计

► 输入模拟电压的连接A ／ D 的输入模拟电压

单端输入

双端差动输入

正向信号：把 VIN(-) 接地，信号加到 VIN(+) 端；

负向信号：把 VIN(+) 接地，信号加到 VIN(-) 端。单端输入

差动输入 : 模拟信号加在 VIN(-) 端和 VIN(+) 端之间。

ADC0804

ADC0808/0809

单端、单极性输入： VREF(+)= 5v, VREF(-)= 0v

双极性输入： VREF(+) 和 VREF(-) 接 + 、 - 极性参考电源

► 数据输出的方式

A ／ D 转换器数据输出方式

具有可控的三态输出门

不带三态输出门，或虽有三态输出门，但它不受外部信号控制。

► 片选、启动、读写信号的设置启动转换信号由 CPU 发出，有电平启动和脉冲启动两种方式。

片选、、读写信号一般由 3-8 译码器的通道号以及微处理器的 /

IOR 、 /IOW 经过适当的逻辑电路来连接。

► 转换结束信号及转换数据的读取

CPU 读取转换数据

程序查询方式

中断方式

延迟程序方式

★ 连接方式

► 直接连接

► 用 8255 连接

PA7

┇

PA0/STBA PB0 PC6

8255

DB7

┇ AIN AC DC DB0 /DR AD570B//C

8086CPU

D7│D0

► 程序查询方式

开 始

置 A 口为输入方式B 口为输出方式

送启动脉冲

读入 PB0 线

使 A/D 复位

读入数据

暂 停

转换结束吗？

Y

N

ADC ： MOV DX ， 0383H MOV AL ， 0B2H

OUT DX ， AL MOV AL ， 40H MOV DX ， 0382H OUT DX ， AL XOR AL ， AL OUT DX ， ALADC1 ： MOV DX ， 0381H IN AL ， DX TEST AL ， 01H JNZ ADC1ADC2 ： IN AL ， DX

TEST AL ， 01H JZ ADC2

MOV DX ， 0382H MOV AL ， 40H OUT DX ， AL MOV DX ， 0380H IN AL ， DX MOV [DATA] ， AL HLT

开 始

置 A 口为输入方式B 口为输出方式

送启动脉冲

读入 PB0 线

使 A/D 复位

读入数据

暂 停

转换结束吗？

Y

N

► 中断方式读取数据

PA7

┇ ┇

PA0 PB0 /STBA

8255

DB7

┇

ADC0809

DB0 STARTALE EOC

8086CPU D7

│D0

74L S048259 INTRA

INTR

IR3

VX

主程序

关中断

8259 初始化

8255A ， B 口初始化

开中断

启动 A/D

执行主程序

中断服务程序

入口

保护现场

读入数据

恢复现场

返 回

主程序和中断服务程序流程图

START ： CLI MOV AX ， 0

MOV ES ， AXMOV DI ， 0BH*4MOV AX,OFFSET INTR

CLDSTOSW

MOV AX,CSSTOSWMOV AL,34HOUT 21H,ALMOV DX,0383H MOV AL,OBOH OUT DX,AL MOV AL,09HOUT DX,AL STI MOV DX,0381HMOV AL,00H OUT DX,AL

HERE ： HLT JMP HERE

主程序

关中断

8259 初始化

8255A ， B 口初始化

开中断

启动 A/D

执行主程序

INTR ： PROC NEAR PUSH AX PUSH DX PUSH DS MOV DX ， 0380H IN AL ， DX MOV [DATA] ， AL POP DS POP DX POP AX STI IRET ENDP

中断服务程序

入口

保护现场

读入数据

恢复现场

返 回

2. 12 位 A／ D转换器 AD574 1) 芯片特性 采用原理—— 逐次逼近式 内部结构—— 三态缓冲器、时钟脉冲源和基准电源 输入电压—— 单路单极性或双极性 分辨率—— 12 位 转换时间—— 25S

封装形式—— 28 脚双列直插式

2) 芯片各引脚功能

AD574 真值表

3) AD574 模拟量输入电路外部连线AD574 可实现单极性输入和双极性输入

4) AD574 的接口电路

1 、干扰的来源和干扰的分类

外部干扰：

内部干扰：

串模干扰：

共模干扰：

§2 ． 7 I ／ O 通道的抗干扰措施

2 、串模干扰及其抑制方法

串模干扰是叠加在被测信号上的干扰信号，也称横向干扰或正态干扰。

C1

C2A

Ia

Vs

抑制串模干扰的措施：► 加输入滤波器串模干扰信号频率大于被测信号频率——低通输入滤波器

串模干扰信号频率小于被测信号频率——高通输入滤波器

串模干扰信号在被测信号频率两侧——带通滤波器。

► 采用带屏蔽层的双绞线或同轴电缆连接一次仪表和转换设备

—— 减少电磁感应，使每个小回路的感应电势互相反相抵消。屏蔽层良好接地，就可避免干扰从传输导线窜入

检测回路。 ► 利用器件特性克服干扰—— 提高阈值电平可抑制低噪声干扰；采用低速逻辑器件或加电容器降低速度，可以抑制高频干扰。► 采用数字滤波技术

平均值法、中值法、一阶滤波法等

3 、共模干扰及其抑制方法 共模干扰是指同时加到计算机控制系统两个输入端上的公有

的干扰电压。

抑制共模干扰的主要措施：► 采用共模抑制比高的、双端输入运算放大器 .

► 采用光耦合器或变压器隔离

► 采用隔离放大器

同相输入方式：增益最高可达 2

万倍，直流漂移低于 0.1s/℃ ，直流共模抑制比为 160dB ， 采用带屏蔽层的双绞线，可抑制串模干扰，可为共模电压提供共模电流通路。

I ／ O 接口和通道还应采取下述几种措施： ► 尽量缩短信号线的长度。► 不用的输入端子不能悬空，必须通过负载电

阻接到电源线上。 ► 为防止电磁感应，信号线应采用屏蔽线