ADC0804的工作原理資料下載

　　集成A/D轉(zhuǎn)換器品種繁多，選用時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素選取集成芯片。一般逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器用的比較多，ADC0804就是這類單片集成A/D轉(zhuǎn)換器。ADC0804是一款8位、單通道、低價(jià)格A/D轉(zhuǎn)換器。 　　一、主要特點(diǎn) 　　(1)模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間大約100us; 　　(2)方便TTL或CMOS標(biāo)準(zhǔn)接口;可以滿足差分電壓輸入; 　　(3)具有參考電壓輸入端; 　　(4)內(nèi)含時(shí)鐘發(fā)生器; 　　(5)單電源工作時(shí)(0～5)V輸入電壓范圍是0～5V; 　　(6)不需要調(diào)零。 　　ADC0804引腳圖 　　二、轉(zhuǎn)換原理 　　ADC0804是屬于連續(xù)漸進(jìn)式(Successive ApproximaTIon Method)的A/D轉(zhuǎn)換器，這類型的A/D轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快(幾十至幾百us)、分辨率高外，還有價(jià)錢便宜的優(yōu)點(diǎn)，普遍被應(yīng)用于微電腦的接口設(shè)計(jì)上。 　　以輸出8位的ADC0804動(dòng)作來(lái)說(shuō)明“連續(xù)漸進(jìn)式A/D轉(zhuǎn)換器”的轉(zhuǎn)換原理，動(dòng)作步驟如下表示(原則上先從左側(cè)最高位尋找起)。 　　第一次尋找結(jié)果：10000000 (若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1) 　　第二次尋找結(jié)果：11000000 (若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1) 　　第三次尋找結(jié)果：11000000 (若假設(shè)值》輸入值，則尋找位=該假設(shè)位=0) 　　第四次尋找結(jié)果：11010000 (若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1) 　　第五次尋找結(jié)果：11010000 (若假設(shè)值》輸入值，則尋找位=該假設(shè)位=0) 　　第六次尋找結(jié)果：11010100 (若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1) 　　第七次尋找結(jié)果：11010110 (若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1) 　　第八次尋找結(jié)果：11010110 (若假設(shè)值》輸入值，則尋找位=該假設(shè)位=0) 　　這樣使用二分法的尋找方式，8位的A/D轉(zhuǎn)換器只要8次尋找，12位的A/D轉(zhuǎn)換器只要12次尋找，就能完成轉(zhuǎn)換的動(dòng)作，其中的輸入值代表圖1的模擬輸入電壓Vin 　　ADC0804工作過(guò)程如下圖所示，ADC0804的工作時(shí)序圖(TIming Diagrams)： (欲詳細(xì)了解工作過(guò)程，可以結(jié)合ADC0804使用手冊(cè)) 　　三、工作過(guò)程及原理 　　圖2給出的其實(shí)就是使ADC0804正確工作的軟件編程模型。由圖可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)一次ADC轉(zhuǎn)換主要包含下面三個(gè)過(guò)程： 　　1.啟動(dòng)轉(zhuǎn)換：由圖2中的上部“FIGURE 10A”可知，在CS信號(hào)為低電平的情況下，將WR引腳先由高電平變成低電平，經(jīng)過(guò)至少tW(WR)I 延時(shí)后，再將WR引腳拉成高電平，即啟動(dòng)了一次AD轉(zhuǎn)換。 　　注：ADC0804使用手冊(cè)中給出了要正常啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換WR的低電平保持時(shí)間tW(WR)I的最小值為100ns，即WR拉低后延時(shí)大于100ns即可以，具體做法可通過(guò)插入NOP指令或者調(diào)用delay()延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于100ns即可。 　　2.延時(shí)等待轉(zhuǎn)換結(jié)束：依然由圖2中的上部“FIGURE 10A”可知，由拉低WR信號(hào)啟動(dòng)AD采樣后，經(jīng)過(guò)1到8個(gè)Tclk INTERNAL Tc延時(shí)后，AD轉(zhuǎn)換結(jié)束，因此，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后必須加入一個(gè)延時(shí)以等待AD采樣結(jié)束。 　　注：手冊(cè)中給出了內(nèi)部轉(zhuǎn)換時(shí)間“INTERNAL Tc”的時(shí)間范圍為62～73個(gè)始終周期，因此延時(shí)等待時(shí)間應(yīng)該至少為8 73=81個(gè)時(shí)鐘周期。比如，若R為150K， C為150pF，則時(shí)鐘頻率為Fclk=1/1.1RC=606KHz，因此時(shí)鐘周期約為Tclk=1/Fclk=1.65us。所以該步驟至少應(yīng)延時(shí)81*Tclk=133.65us. 具體做法可通過(guò)插入NOP指令或者調(diào)用delay()延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于133.65us即可。 　　3.讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果：由圖2的下部“FIGURE 10B”可知，采樣轉(zhuǎn)換完畢后，在CS信號(hào)為低的前提下，將RD腳由高電平拉成低電平后，經(jīng)過(guò)tACC的延時(shí)即可從DB腳讀出有效的采樣結(jié)果。 　　注：手冊(cè)中給出了tACC的典型值和最大值分別為135ns和200ns，因此將RD引腳拉低后，等待大于200ns后即可從DB讀出有效的轉(zhuǎn)換結(jié)果。具體做法可通過(guò)插入NOP指令或者調(diào)用delay()延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于200ns即可。 　　圖2 ADC0804手冊(cè)給出的ADC轉(zhuǎn)換時(shí)序圖 　　圖3 ADC0804手冊(cè)給出的電器特性表 　　對(duì)采樣值進(jìn)行運(yùn)算變換，換算出實(shí)際的滑動(dòng)變阻器輸入電壓值。 對(duì)于任何一個(gè)A/D采樣器而言，其轉(zhuǎn)換公式如下： 　　總結(jié) 　　本文總結(jié)了ADC0804的特點(diǎn)、轉(zhuǎn)換原理、工作過(guò)程以及原理。總而言之，ADC0804是一款早期的AD轉(zhuǎn)換器，并且因其價(jià)格低廉而在要求不高的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。 (mbbeetchina)