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ad转换--单片机原理课件

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  • 卖家[上传人]:F****n
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  • 上传时间:2019-04-19
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    • 1、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)

      2、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

      3、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

      4、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0.1F 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

      5、 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AD

      6、C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.

      7、 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,

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