单片机原理与实践-第9章-C8051F单片机的模拟功能模块的工作原理课件.ppt

1、第 1 页v 当当ADCADC转换时间内信号的转换时间内信号的变化值大于变化值大于ADCADC的量化阶的量化阶0 0t tf ff1f1f2f20 0t tf fADCADC转换时间转换时间信信号号变变化化值值f1f1f2f2 9 9.C8051F.C8051F单片机单片机的的模拟模拟功能模块功能模块的工作原理的工作原理C C采样选通采样选通电子开关电子开关抽样信号抽样信号f3f3模拟信号模拟信号f2f2数字信号数字信号f4f4防混叠低防混叠低通滤波器通滤波器取样取样/保持保持A/D变换器变换器模拟信号模拟信号f1f1v 当要求一个当要求一个ADCADC对多路信对多路信号在同一时刻进行转换号在

2、同一时刻进行转换q ADCADC第 2 页窗口中断窗口中断C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 3 页v 特点特点 多路模拟开关（多路模拟开关（AMUXAMUX），可设置为单端），可设置为单端/差分差分输入输入 取样取样/保持电路保持电路 有些具有程控放大器（有些具有程控放大器（PGAPGA）内部集成一个内部集成一个ADCADC，一般为，一般为12/10/812/10/8位位 内部集成两个内部集成两个ADCADC，一般第，一般第1 1个为个为12/1012/10位，第位，第2 2个为个为8 8位位 第第1 1个个ADCADC具有监测芯片温度的传感器具有监测芯片温度的传感器 与

3、与ADCADC相关的电路可关闭，进入节能方式相关的电路可关闭，进入节能方式 C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 4 页 具有多种具有多种ADCADC启动方式启动方式 转换结束中断、窗口检测器中断转换结束中断、窗口检测器中断 SARSAR型型ADCADC，转换时间：，转换时间：n 普通普通 12/1012/10位位：10s10s（SARSAR时钟时钟2.5MHz2.5MHz）8 8位位：2s2s（SARSAR时钟时钟7.5MHz7.5MHz或或5MHz5MHz）n 高性能：高性能：1616位，位，1s1s C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 5 页v 数据

4、格式数据格式 单端输入的转换值为无符号数单端输入的转换值为无符号数 差分输入的转换值为有符号数（补码）差分输入的转换值为有符号数（补码）8 8位的转换值用一个字节表示，其他用两个字位的转换值用一个字节表示，其他用两个字节（高、低字节）表示。节（高、低字节）表示。C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC第 6 页左对齐左对齐右对齐右对齐高字节高字节 低字节低字节b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0SF/0 SF/0 SF/0 SF/0 SF/DSF/0 SF/0 SF/0 SF/0 SF/D1111 D D1010 D D9 9

5、 D D8 8D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0SF/DSF/D1111 D D1010 D D9 9 D D8 8 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0SF/0SF/0：无符号数：无符号数=0=0，有符号数，有符号数=符号位；符号位；SF/DSF/D1111：无符号数：无符号数=D=D1111，有符号数，有符号数=符号位。符号位。SFSF为有符号数的符号扩展为有符号数的符号扩展 C8051FC8051F单片机单片机

6、的的ADCADC第 7 页v 窗口检测窗口检测ADCGTADCGTADCLTADCLT ADCGT ADCGT ADCLT ADCLT 最大值最大值 最小值最小值 报警范围报警范围 最大值最大值 报警范围报警范围 报警范围报警范围 最小值最小值 C8051FC8051F单片机单片机的的ADCADC 设置窗口检测边界设置窗口检测边界 打开打开ADCADC中断允许、关闭转换结束中断允许、中断允许、关闭转换结束中断允许、打开打开ADCADC窗口检测中断允许。窗口检测中断允许。启动启动ADCADC进入自动循环转换方式进入自动循环转换方式第 8 页模拟恢复模拟恢复低通滤波器低通滤波器窗口窗口电路电路D/

7、A变换器变换器f5f5f4f4f6f6 C8051FC8051F单片机单片机的的DACDAC无源：简单、特性差无源：简单、特性差有源：复杂、特性佳、截止频率一般为固定。有源：复杂、特性佳、截止频率一般为固定。开关电容：较复杂、特性好、截止频率可程控。开关电容：较复杂、特性好、截止频率可程控。第 9 页v 电压输出型电压输出型DACDAC 2 2个独立的个独立的1212位位 0V0VVREF-1LSBVREF-1LSB，对应的输人码范围是，对应的输人码范围是000H000HOFFFHOFFFH C8051FC8051F单片机单片机的的DACDAC On-demandOn-demand启动启动必须

8、写必须写DAC0L/DAC1LDAC0L/DAC1L再写再写DAC0H DAC0H/DAC1H/DAC1H电压跟随电压跟随器器第 10 页v 电流输出型电流输出型DACDAC输出的最大电流可设置为输出的最大电流可设置为0.5mA0.5mA、1mA1mA和和2mA2mA C8051FC8051F单片机单片机的的DACDACVCC-VCC32184IC1AR1R2VCC-VCC32184IC1AR1VCCVCC/2 32184IC1AR2C2R1C1第 11 页 C8051FC8051F单片机单片机的的DACDAC第 12 页内部集成内部集成1/21/2个片内电压比较器，第个片内电压比较器，第1

9、1个电压比较个电压比较器的输出可作为一个复位源（可程控）。器的输出可作为一个复位源（可程控）。C8051FC8051F单片机单片机的的电压比较器电压比较器第 13 页 独立的输人引脚或经独立的输人引脚或经I IO O交叉开关连到外部交叉开关连到外部引脚上引脚上 输出可经输出可经I IO O交叉开关连到外部引脚上，可交叉开关连到外部引脚上，可被编程为漏极开路或推挽方式被编程为漏极开路或推挽方式 可以单独允许或禁止每个电压比较器，当禁可以单独允许或禁止每个电压比较器，当禁止时，电压比较器的输出为逻辑低电平，不止时，电压比较器的输出为逻辑低电平，不允许中断允许中断 可设置为输入电压的上升沿和可设置为

10、输入电压的上升沿和/或下降沿中断或下降沿中断 输入具有施密特性，回差电压可用软件编程。输入具有施密特性，回差电压可用软件编程。C8051FC8051F单片机单片机的的电压比较器电压比较器第 14 页 C8051FC8051F单片机单片机的的电压比较器电压比较器第 15 页为为ADCADC、DACDAC提供参考电压提供参考电压,不同微控制器的基准不同微控制器的基准电压的电路有些差别。电压的电路有些差别。C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 16 页 C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 17 页 C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 18 页 C8051FC8051F单片机单片机的基准的基准电压电压第 19 页第九章作业第九章作业P.280P.280：所有题：所有题