ad转换--单片机原理课件

1,第十章 8535单片机模拟量输入接口,模数（A/D）转换器 模拟比较器,2,§10. 1 8535单片机A/D接口,一、主要特点：,3,二、AD转换器接口框图,10位 A/D转换器,MUX0-2,ADPS02,ADC 10位数据 寄存器,注1：先读低8位,AD转换结束中断请求（受I位控制）,分频因子2128,50-200kHz AD时钟,4,三、AD转换器的两种工作模式,初始化AD转换器：首次转换（在ADEN=1后的第一次转换），将进行一次哑转换过程（虚拟转换），之后才是真正的转换过程。（第一次转换增加12个AD时钟）,1 、单次转换模式,启动一次A/D，则转换一次。（14个AD时钟）,2、自由运行模式,启动一次A/D ，连续不断AD转换,并更新ADC 数据寄存器 。（13个AD时钟）,单次转换的时序,自由运行的时序,首次转换（单次模式）的时序,5,单次转换的时序,6,自由运行的时序,7,首次转换（单次模式）的时序,8,四、相关的I/O寄存器,初值=$00,可读写；用于选择通道号，新设定的通道要等到当前AD转换结束之后才起作用。,2、ADC 数据寄存器：ADCL - $04（$24）低8位,ADC 数据寄存器：ADCH - $05（$25）高2位,规则：先读低8位，后读高2位。 同步：用in指令读低8位后，就禁止ADC对高2位的更新，直到CPU用in指令读完高位。,9,四、相关的I/O寄存器2,初值=$00,可读写。,ADEN： =1 ADC 使能 ；=0用作PA口。,ADSC ：ADC 开始转换。 为1启动AD 转换，对于单次模式， ADC结束自动清零，自由运行模式一直保持为1。,ADFR： =1 ADC 自由运行模式 ；0 单次模式。,ADIF： 转换结束后，ADC 中断标志置1。,ADIE： ADC 中断使能,10,3、ADC 控制和状态寄存器,11,五、多通道的扫描,基本规则：当前AD转换结束之后，新设定的通道号才起作用。,分两种情况讨论： 1.对于单次模式； 2.对于自由运行模式。,12,1、多通道的扫描单次模式,基本思路与方法： 在设定通道号、ADEN=1之后； 启动AD转换ADSC =1； 进入AD转换过程， ADSC 一直保持为高； AD转换结束，转换结果存入AD数据寄存器，ADSC由硬件自动清0、ADIF=1； 此时可读取转换结果（先低后高）、改变通道号（可以在主程序或转换结束中断服务程序中完成），再次启动AD转换。,13,2、多通道的扫描自由运行模式,基本思路与方法： 在设定通道号、ADEN=1之后； 只要启动一次AD转换即可,ADSC =1; 进入AD转换过程; AD转换结束，转换结果存入AD数据寄存器，ADSC保持为1、ADIF=1，同时进行新的转换； 之后可以在任意时刻读取转换结果（先低后高）、改变通道号（可以在主程序或转换结束中断服务程序中完成）。,14,对于自由运行模式-改变通道号与读取转换结果,基本规则：当前AD转换结束之后，新设定的通道才起作用。,1、在主程序中改变通道号,2、在转换结束中断服务程序中改变通道号,15,六、使用时应考虑的几个问题,确定通道数，选择通道号；,确定运行模式：自由运行模式和单次转换模式；,多个通道的扫描；,ADC噪声的抑制。,转换速度问题；,16,七、应用举例,测量8535的 ACH6和ACH7两路模拟电压信号，电路如图10.6所示。,17,1. 模拟量输入信号端的处理,两路输入信号经RC滤波去除交流分量。 6.2V稳压管起保护作用，高于6.2V的输入信号被限幅在6.2V之内。对负的输入信号，稳压管反向导通，限幅在 0.7V之内，以避免损坏输入引脚。,18,2. AD的基准电压的稳定及供电,基准电压的稳定、准确事关ADC转换结果的精确性。 采用LM336（5.0V）的三端精密并联式二极管。通过调节精密多圈电位器可调节VREF的电压值。可调到VREF 5.12V。 AVcc的供电经100和0.1µF 电容滤波以减少交流分量对ADC影响。 转换结果（数字量）对应的输入电压（模拟量）间的关系？,19,3. AD转换结果的显示,PB口8根线作动态扫描数码管字线，PD口低5位作动态扫描数码管位线，数码管用共阴极。 五位数码管最左边显示测量的路号，右边4位显示A/D转换的数字量。 每隔1秒钟轮换显示一次。当ADC采用单次转换模式时程序如下，每秒钟换路一次（读完ADC结果，改变多路开关）。,20,4. 编程思路,表格的定义 初始化 堆栈及并口。 通道7的处理 设定通道号 启动转换 延时等待转换结束 读取转换结果 二转十 动态扫描显示 通道6的处理 与同道7类似 循环处理.,21,5. 程序清单,.include “8535def.inc“ .org $0000 rjmp reset tab:.db $3f,$06,$5b,$4f,$66,$6d,$7d,$07,$7f,$6f ;七段码表 reset: ldi r16,low(ramend) ;栈指针置初值 out spl,r16 ldi r16,high(ramend) out sph,r16,22,程序清单并口初始化,;定义PB、PD为输出口 ldi r16,$ff out ddrb,r16 out ddrd,r16 ;定义PA口为输入口， ldi r16,$00 out ddra,r16 ；不带内部上拉电阻 ldi r16,$00 out porta,r16,23,程序清单.,aa: ldi r16,$07 ;先第7路ADC out admux,r16 ldi r18,$C6 ;允许ADC，启动ADC，单次模式 out adcsr,r18 ;64分频做A/D时钟 rcall t1ms ;延时1毫秒 in r16,adcl ;读A/D结果放入R17：R16中 in r17,adch rcall b16td5 ;调用二转十子程见5.3.1 ldi r22,7 ;万位显示路号7 mov r21,r19 ;四位ADC结果送显示缓冲区 mov r20,r18 mov r19,r17 mov r18,r16 ldi r17,200 ;每一路A/D扫描200次，恰好1s bb: rcall smiao ;调动态扫描子程序见7.2.2 dec r17 brne bb,通道7的处理,24,程序清单.,ldi r18,$06 ;改变ADMUX为第6路 out admux,r18 ldi r18,$C6 ;允许ADC，启动ADC，单次模式 out adcsr,r18 ;64分频做A/D时钟 rcall t1ms ;延时1毫秒 in r16,adcl ;读A/D结果放入R17：R16中 in r17,adch rcall b16td5 ;调用二转十子程 ldi r22,6 ;万位显示路号6 mov r21,r19 ;四位ADC结果送显示缓冲区 mov r20,r18 mov r19,r17 mov r18,r16 ldi r17,200 ;每一路A/D扫描200次，恰好1s cc: rcall smiao ;调动态扫描子程序见7.2.2 dec r17 brne cc rjmp aa,通道6的处理,25,§10. 3 模拟比较器,一、概述 模拟比较器对正极PB2引脚（AIN0）和负极PB3引脚（AIN1）之上的输入值进行比较。当PB2上的电压高于PB3的电压时模拟比较器输出ACO被置位。比较器的输出可用来为触发模拟比较器中断（上升沿、下降沿或电平变换），也可触发定时/计数器1的输入捕获功能。 .,26,二、 模拟比较器方框图,27,三、相关的I/O寄存器-1个,位7ACD：模拟比较器禁止位 当该位设为1时，模拟比较器的电源关闭。可以在任何时候对其置位，以便关闭模拟比较器。这样可以减少器件功耗，常用于休闲模式下又不需从模拟比较器中断唤醒的情况。改变ACD位时，模拟比较器中断必须通过清空ACSR中的ACIE位来禁止；否则，在该位改变时，会产生中断 。,位5ACO：模拟比较器输出 。,28,三、相关的I/O寄存器-1个,位4ACI：模拟比较器中断标志位 当比较器输出触发中断时ACI将置位。,位3ACIE：模拟比较器中断使能 当ACIE位设为1，且状态寄存器中的I位被设为1时，模拟比较器中断被触发。当被清为0时，中断被禁止。,29,三、相关的I/O寄存器-1个,位2ACIC：模拟比较器输入捕获使能 设置为1时，模拟比较器的输出直接连到输入捕获前端逻辑，使比较器能利用T/C1输入捕获中断的噪声消除和边缘选择的特性。当该位=0时，模拟比较器和输入捕获功能之间没有联系。为了使比较器触发定时器/计数器1的输入捕获中断，定时器中断屏蔽寄存器（TIMSK）的TICIE1位必须被设置。,位1， 0ACIS1，ACIS0：模拟比较器中断模式选择 00:电平变换引发中断 ; 01: 保留 ; 10:AC0下降沿中断 ; 11: ACO 上升沿中断,