來源：網(wǎng)絡 時間：2012-07-10 關鍵詞：模/數(shù)轉換 單片機 接口 C語言 ADS7804　　摘要：ADS7804是美國BURR-BROWN公司推出的一種新型12位A/D轉換器。文中介紹了它的特性與功能，給出了一種簡潔而新穎的與51單片機的接口方法，同時給出了用C語言編寫的數(shù)據(jù)采集的應用程序?！　? 基本特點　　在計算機控制系統(tǒng)及各類用單片機(或微處理器)　　
　　構成的智能儀器儀表中，外部的各種模擬信號必須通過A/D轉換器變換為數(shù)字信號后才能送入計算機。與8位和16位的A/D轉換器相比，12位A/D轉換器以其較高的性能價格比而在儀器儀表中得到廣泛的應用。　　ADS7804芯片采用28腳0.3英寸PDIP(塑料雙列直插式)封裝，兩列管腳間距為0.3英寸，比一般DIP28封裝窄一倍，所以俗稱瘦型DIP;ADS7804采用單5V電源供電;芯片內部含有采樣保持、電壓基準和時鐘等電路，可極大簡化用戶的電路設計和硬件開鎖，并可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。　　ADS7804采用CMOS工藝制造，轉換速度快、功耗低(最大功耗為100mW)。　　該A/D轉換器采用逐次逼近式工作原理，單通道輸入，模擬輸入電壓的范圍為±10V，采樣速率為100kHz?！　? 引腳及功能　　ADS7804共有28個引腳，圖1為基引腳圖。這些引腳大體上可以劃分為3類?！　.電源類　　數(shù)字電源VDIG和模擬電源VANA通常一起接到5V電源上。數(shù)字地DGND和模擬地AGND1、AGND2通常共地。REF為參考電壓端，通常對地接2.2μF鉭電容，芯片內部可產(chǎn)生2.5V基準電壓。CAP為參考電壓所需電容，對地接2.2μF鉭電容。　　b.模數(shù)信號類　　VIN為輸入的模擬信號。D11～D0為數(shù)字量并行輸出口，DZ(19～22腳)是為了使管腳與16位A/D轉換器ADS7805兼容而設的，可懸空?！　?center>
　　c.控制信號類　　CS(輸入)為片選信號，R/C(輸入)為讀取結果/模數(shù)轉換控制信號，BUSY(輸出)用于指示轉換是否完成，BYTE(輸入)信號用來控制從總線讀出的數(shù)據(jù)是轉換結果的高字節(jié)還是低字節(jié)?！　? 啟動A/D轉換和讀取轉換結果　　ADS7804啟動轉換和讀取轉換結果的時序比較特點，參見圖2?！　∈紫葘/C腳電平變低;然后在CS腳輸入一個脈沖并在其下降沿啟動A/D轉換，此脈沖的寬度要求在40ns～6μs之間;這時BUSY腳電平拉低表示正在進行轉換;在經(jīng)過大約8μs以后，轉換完成，BUSY腳電平相應變高;再把R/C腳電平拉高，這樣，CS腳脈沖的下降沿即把轉換結果輸出到數(shù)據(jù)總線上?！　∫驗檗D換結果為12位，所以對8位單片機而言，必須分兩次讀入，這個功能由BYTE腳實現(xiàn)。當BYTE腳為高電平時，數(shù)據(jù)總線上輸出高字節(jié)，反之，輸出低字節(jié)。　　ADS7804轉換得到的數(shù)字結果是以補碼形式給出的，現(xiàn)給出幾組有特定含義的值，表1所列即為ADS7804的模擬電壓與其補碼形式的數(shù)字輸出關系，-10V～9.99512V為量程，4.88mV為電壓分辨率?！　”? 模擬電壓和數(shù)字輸出的關系
　　4 與51單片機的接口　　因為ADS7804的CS信號脈沖寬度要求為40ns～6μs之間，而對于單片機而言，只要對外部設備進行讀操作，即會產(chǎn)生RD脈沖，其寬度為6個振蕩周期，如采用12MHz的晶振，其脈沖寬度為500ns，所以將ADS7804的CS腳接單片機的RD信號是再合適不過了。　　至于R/C、BUSY和BYTE信號，只需連接到普通的鎖存功能的端口即可，如單片機的PI口、并行口擴展芯片8155或8255等的端口?！　D3是一個ADS7804與51單片機的典型接口電路?！　? C語言程序設計　　Franklin C51交叉編譯器是專為51系列單片機設計的一種高效的C語言編譯器，使用它可以縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，而且開發(fā)出的系統(tǒng)易于維護，可靠性高，可移植性好?！　∠旅娼榻B用C語言編寫的單點和定長數(shù)據(jù)采集子程序，　　
　　假設所用的晶振頻率為12MHz?！　吸c采樣子程序ADS7804()用來返回一個有符號整數(shù)形式的轉換結果。　　定長采樣子程序DAQ()根據(jù)入口參數(shù)interval(單位為μs)給定的采樣間隔采樣N點，并采用查詢51單片機內置定時器的方式來控制采樣時序，N點采樣結果存儲在定位于外部存儲器的數(shù)組array中。需要注意的是，賦給計數(shù)寄存器TH和TL的值是定時器從開始計數(shù)到溢出所用的時間，這個時間再加上清TF和裝載計數(shù)初值所需的時間(共5個機器周期，對于12MHz晶振即為5μs)才是所要的采樣間隔，這一點在程序設計中必須注意?！　≡闯绦蛉缦拢骸　? include　　# include　　# define N 128 /*定采樣長度，如128點*/sbit BYTE=F1^0;　　sbit RC=P1^1;　　sbit BUSY=P1^2; /*定義特殊位*/　　int XDATA array(N); /*在外部存儲器內定義長度為N的有符號整數(shù)數(shù)組*/　　int ADS7804(void)　　{ uint ul,uh;int u;　　RC=0; /*R/C低電平，進入轉換模式*/　　ul=XBYTE[0xffff]; /*產(chǎn)生讀脈沖，啟動A/D轉換*/　　while (BUSY= =0); /*等待轉換完成*/　　RC=1;BYTE=0; /*進入讀模式，選擇低字節(jié)*/　　ul=XBYTE[0xffff]; /*讀轉換結果低8位*/　　BYTE=1; /*選擇高字節(jié)*/　　uh=XBYTE[0xffff]&0x0f;/*讀轉換結果高4位*/　　u=uh*256+ul; /*得到12位轉換結果*/　　if(u>=0x0800)　　u=u 0xf000; /*如果為負值，則符號擴展*/　　return(u); /*返回轉換結果*/　　}　　uoid DAQ(uint interval)　　{ uchar th,tl;　　interval=interval-5;/*減去TF0清零和裝載計數(shù)初值的時間5μs*/　　th=255-(interval/256);　　tl=255-(interval%256); /*計算計數(shù)初值*/　　TMOD=0x01; /*定時器0，方式1 */　　TH0=th; TL0=tl;/*裝載計數(shù)初值*/　　TR0=1;/*啟動定時*/　　for(I=0;i　　{ do{}whilt(!TF0);/*查詢等待TF0復位*/　　TF0=0; /*清溢出標志*/　　TH0=th;TL0=tl; /*裝載計數(shù)初值*/　　Array[i]=ADS7804(); /*采樣、存儲*/　　}　　TR0=0; /*停止定時*/　　}　　6 結束語　　ADS7804為12位的A/D轉換器，它不僅分辨率高、轉換速度快，而且接口方便，電路簡單、應用靈活，因而具有廣泛的應用前景。筆者在DLRS-1型檢波器低頻接收靈敏度特性測量儀中使用了ADS7804，取得了很好的效果。