ADC0809A/D转换器：微机原理与接口技术

ADC0809是一个8位的A/D转换器，具有8通道模拟采样开关，因此可以直接输入8个单端的模拟信号。该器件的主要性能如下：

①采用单+5V电源逐次逼近型A/D转换，工作时钟典型值为640kHz，转换时间约为100μs。

②分辨率为8位二进制码，总失调误差为±1LSB。

③模拟量的输入电平范围为0～5V，不需要零点和满量程调节。

④具有锁存控制的8通道模拟量选通开关，可以直接接入8个单端模拟量。

⑤数字量输出采用三态逻辑，输出符合TTL电平。

⑥能够与各种微处理器连接，也可以独立工作。

1.内部结构

ADC0809内部结构框图如图9-13所示，主要包括8路模拟开关电路和A/D转换器两大部分。

图9-13 ADC0809内部结构框图

（1）8路模拟量选通开关

ADC0809器件内有8个标准模拟开关的输入通道IN₀～IN₇。选通开关的选通状态由ADDA、ADDB、ADDC地址线控制，用来指定采样的输入通道。ALE是地址锁存信号，在ALE的上升沿ADDA、ADDB、ADDC被地址锁存器锁存。8路地址编码从000到111分别选择IN₀～IN₇，如ADDC、ADDB、ADDA=100选择IN₄。

（2）8位A/D转换器

ADC0809采用逐次逼近转换法。该转换器包括电压比较器、逐次逼近寄存器（SAR）、树状模拟开关阵译码器、256R电阻分压器及控制逻辑和定时电路等部件。其中树状模拟开关阵译码器是一个接受逐次逼近寄存器控制的开关阵，开关阵各开关状态通过接通或断开256R电阻分压器中的某些支路，从标准参考电压逐次得到对应的推测值，送往比较器的输入端，与输入的模拟量进行比较。

（3）8位三态锁存缓冲器

用来锁存转换的结果，并通过输出线D₀～D₇输出。

图9-14 ADC0809引脚图

2.引脚说明

ADC0809为28脚双列直插式封装，如图9-14所示，各引脚的意义如下：

D₀～D₇：A/D转换数据输出端。其中D₀为最低有效位LSB，D₇为最高有效位MSB。

IN₀～IN₇：8个模拟通道输入端。

ADDA、ADDB、ADDC：模拟通道选择信号。利用ADDA、ADDB和ADDC可以控制选择8路模拟输入IN₀～IN₇中的某一路。

START：启动信号输入线，正脉冲信号。该信号的上升沿使逐次逼近寄存器复位，从下降沿开始进行A/D转换。如果正在进行转换时接到新的启动信号，则原来的转换过程被终止。(www.xing528.com)

ALE：地址锁存允许信号。当地址码输入稳定后，ALE的上升沿将地址锁入寄存器。

EOC：转换结束信号，输出线。当A/D转换结束时EOC变为高电平。EOC可以作为A/D转换器的状态信号，也可以作为对CPU的中断请求信号。

OE：输出允许控制，输入线，高电平有效。

V_REF（+）：参考电压的正端，一般接+5V。

V_REF（-）：参考电压的负端，在一般情况下，参考电压_VREF（+）与VCC相连，V_REF（-）与GND相连。

V_CC：正电压输入端，一般接+5V。

GND：接地端。

CLK：时钟输入端，一般接入640kHz时钟。

3.ADC0809的应用

（1）ADC0809与微机接口

ADC0809转换器可以通过并行接口芯片与各种微机接口，也可以很容易地直接与各种微机相连。图9-15是一种通过8255并行接口芯片将ADC0809接到8086系统总线上的接口电路图。

图9-15 ADC经8255与8088系统总线的接口电路图

图中参考电压V_REF（+）接+5V，V_REF（-）接地，8个通道的模拟量输入电压为0～5V。当输入为0V时，A/D转换器输出为00H；当输入为+5V时，A/D转换器输出为0FFH。模拟输入通道的选择由ADDC、ADDB、ADDA的编码来决定。在图9-15中，8255接口地址为8000H～8003H，利用8255B口的PB₀～PB₂输出地址，选择要进行A/D转换的某一路模拟信号。接口输出控制信号及ADC0809的状态信号输入均由8255C口的PC0、PC1、PC4提供。8255A口的作用是读入A/D转换好的数据。

（2）数据采集程序

使用8255可编程接口，在工作之前必须对其初始化，初始化程序使8255工作在方式0之下，A口输入，B口输出，C口的低4位输出、高4位输入，并使PC₀=0，PC₁=0。

初始化8255的程序如下：

采集程序的依据是ADC0809的工作时序，如图9-16所示。首先要送出模拟通道输入地址，选择要转换的某一路模拟信号；接着送出地址锁存允许信号ALE和启动信号START；然后等待转换结束信号。转换结束后，输出允许控制信号OE有效，将ADC0809转换好的数据输出，最后是读出转换好的数据并存放在微机的某个存储单元（或寄存器）中。

图9-16 ADC0809的工作时序图

下面的采集程序是依次将IN₀～IN₇模拟通道的值进行采集，并将转换后的数据存放在ADATA段中，具体程序如下：