ADC0809

ADC0809简介

　　ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。目前仅在单片机初学应用设计中较为常见。

　　内部结构

　　ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

ADC0809百科

　　ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。目前仅在单片机初学应用设计中较为常见。

　　内部结构

　　ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

　　外部特性（引脚功能）

　　ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。

　　下面说明各引脚功能：

　　IN0～IN7：8路模拟量输入端。

　　2-1～2-8：8位数字量输出端。

　　ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。

　　ALE：地址锁存允许信号，输入端，产生一个正脉冲以锁存地址。

　　START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。

　　EOC： A/D转换结束信号，输出端，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。

　　OE：数据输出允许信号，输入端，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。

　　CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。

　　REF（+）、REF（-）：基准电压。

　　Vcc：电源，单一+5V。

　　GND：地。

　　工作过程

　　首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。

　　转换数据的传送 A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。

　　（1）定时传送方式

　　对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。

　　（2）查询方式

　　A/D转换芯片有表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。

　　（3）中断方式

　　把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。

　　不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。

　　常见用途

　　ADC0809与MCS-51单片机的连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。转换数据的传送有定时传送方式、查询方式、中断方式这三种方式。A、B、C的值与被选择的通道之间的关系

　　ADC0809引脚图与接口电路

　　A/D转换器芯片ADC0809简介 8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道抵制锁存用译码电路，其转换时间为100μs左右。

　　图9.8 ADC0809引脚图

　　1. ADC0809的内部结构

　　ADC0809的内部逻辑结构图如图9-7所示。

　　图9.7 ADC0809内部逻辑结构

　　图中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换，这是一种经济的多路数据采集方法。地址锁存与译码电路完成对A、B、C 3个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出，因此可以直接与系统数据总线相连，表9-1为通道选择表。

　　表9-1 通道选择表

　　2．信号引脚

　　ADC0809芯片为28引脚为双列直插式封装，其引脚排列见图9.8。

　　对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下：

　　IN7～IN0——模拟量输入通道

　　ALE——地址锁存允许信号。对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。

　　START——转换启动信号。START上升沿时，复位ADC0809；START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持 低电平。本信号有时简写为ST.

　　A、B、C——地址线。 通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，引脚图中为ADDA，ADDB和ADDC。其地址状态与通道对应关系见表9-1。

　　CLK——时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500KHz的时钟信号

　　EOC——转换结束信号。EOC=0，正在进行转换；EOC=1，转换结束。使用中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。

　　D7～D0——数据输出线。为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。D0为最低位，D7为最高

　　OE——输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换得到的数据。

　　Vcc—— +5V电源。

　　Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V（Vref（+）=+5V， Vref（-）=-5V）。

　　9.2.2 MCS-51单片机与ADC0809的接口

　　ADC0809与MCS-51单片机的连接如图9.10所示。

　　电路连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。

　　1. 8路模拟通道选择

　　图9.10 ADC0809与MCS-51的连接

　　如图9.11所示模拟通道选择信号A、B、C分别接最低三位地址A0、A1、A2即（P0.0、P0.1、P0.2），而地址锁存允许信号ALE由P2.0控制，则8路模拟通道的地址为0FEF8H～0FEFFH.此外，通道地址选择以作写选通信号，这一部分电路连接如图9.12所示。

　　图9.11 ADC0809的部分信号连接

　　图9.12 信号的时间配合

　　从图中可以看到，把ALE信号与START信号接在一起了，这样连接使得在信号的前沿写入（锁存）通道地址，紧接着在其后沿就启动转换。图9.19是有关信号的时间配合示意图。

　　启动A/D转换只需要一条MOVX指令。在此之前，要将P2.0清零并将最低三位与所选择的通道好像对应的口地址送入数据指针DPTR中。例如要选择IN0通道时，可采用如下两条指令，即可启动A/D转换：

　　MOV DPTR ， #FE00H ；送入0809的口地址

　　MOVX @DPTR ， A ；启动A/D转换（IN0）

　　注意：此处的A与A/D转换无关，可为任意值。

　　2. 转换数据的传送

　　A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。

　　（1）定时传送方式

　　对于一种A/D转换其来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。

　　（2）查询方式

　　A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可却只转换是否完成，并接着进行数据传送。

　　（3）中断方式

　　把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。

　　不管使用上述那种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。

　　不管使用上述那种方式，只要一旦确认转换结束，便可通过指令进行数据传送。所用的指令为MOVX 读指令，仍以图9-17所示为例，则有

　　MOV DPTR ， #FE00H

　　MOVX A ， @DPTR

　　该指令在送出有效口地址的同时，发出

　　有效信号，使0809的输出允许信号OE有

　　效，从而打开三态门输出，是转换后的数据通过数据总线送入A累加器中。

　　这里需要说明的示，ADC0809的三个地址端A、B、C即可如前所述与地址线相连，也可与数据线相连，例如与D0～D2相连。这是启动A/D转换的指令与上述类似，只不过A的内容不能为任意数，而必须和所选输入通道号IN0～IN7相一致。例如当A、B、C分别与D0、D1、D2相连时，启动IN7的A/D转换指令如下：

　　MOV DPTR， #FE00H ；送入0809的口地址

　　MOV A ，#07H ；D2D1D0=111选择IN7通道

　　MOVX @DPTR， A ；启动A/D转换

　　9.2.3 A/D转换应用举例

　　设有一个8路模拟量输入的巡回监测系统，采样数据依次存放在外部RAM 0A0H～0A7H单元中，按图9.10所示的接口电路，ADC0809的8个通道地址为0FEF8H～0FEFFH.其数据采样的初始化程序和中断服务程序（假定只采样一次）如下：

　　初始化程序：

　　MOVR0， #0A0H；数据存储区首地址

　　MOVR2， #08H；8路计数器

　　SETBIT1；边沿触发方式

　　SETBEA；中断允许

　　SETBEX1；允许外部中断1中断

　　MOVDPTR， #0FEF8H；D/A转换器地址

　　LOOP:MOVX@DPTR， A；启动A/D转换

　　HERE:SJMPHERE；等待中断

　　中断服务程序：

　　DJNZR2， ADEND

　　MOVXA， @DPTR；数据采样

　　MOVX@R0， A；存数

　　INCDPTR；指向下一模拟通道

　　INCR0；指向数据存储器下一单元

　　MOVX@DPTR， A

　　ADEND:RETI