adc0804[模拟数字转换器]

adc0804

模拟数字转换器

集成A/D转换器品种繁多，选用时应综合考虑各种因素选取集成芯片。一般逐次比较型A/D转换器用的比较多，ADC0804就是这类单片集成A/D转换器。ADC0804是一款8位、单通道、低价格A/D转换器，主要特点是：模数转换时间大约100us；方便TTL或CMOS标准接口；可以满足差分电压输入；具有参考电压输入端；内含时钟发生器；单电源工作时（0～5）V输入电压范围是0～5V；不需要调零等等。ADC0804是一款早期的AD转换器，而且因其价格低廉而在要求不高的场合得到广泛应用。

基本信息

外文名	ADC0804
属于	模拟数字转换器
工作电压	+5V

基本介绍

1.芯片参数：

工作电压：+5V，即VCC=+5V。

模拟转换电压范围：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。

分辨率：8位，即分辨率为1/2=1/256，转换值介于0～255之间。

转换时间：100us（fCK=640KHz时）。

转换误差：±1LSB。

参考电压：2.5V，即Vref/2=2.5V。

2.各个引脚名称及作用：

Vin（+）、Vin（-）：两个模拟信号输入端，可以接收单极性、双极性和差模输入信号。

DB0-DB7：具有三态特性数字信号输出端，输出结果为八位二进制结果。

CLKIN：时钟信号输入端。

CLKR:内部时钟发生器的外接电阻端，与CLK端配合可由芯片自身产生时钟脉冲，其频率计算方式是：f=1/(1.1RC）。

CS：片选信号输入端，低电平有效。

WR：写信号输入端，低电平启动AD转换。

RD：读信号输入端，低电平输出端有效。

INTR：转换完毕中断提供端，AD转换结束后，低电平表示本次转换已完成。

V/2：参考电平输入，决定量化单位。

VCC：芯片电源5V输入。

AGND:模拟电源地线。

DGND:数字电源地线。

ADC0804典型接法

adc0804

3.ADC0804的转换原理

ADC0804是属于逐次逼近式（Successive Approximation Method）A/D转换器，这类型的A/D转换器除了转换速度快（几十至几百us）、分辨率高外，还有价钱便宜的优点，普遍被应用于微电脑的接口设计上。

以输出8位的ADC0804动作来说明“连续渐进式A/D转换器”的转换原理，动作步骤如下表示（原则上先从左侧最高位寻找起）。

第一次寻找结果：10000000 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）

第二次寻找结果：11000000 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）

第三次寻找结果：11000000 （若假设值>输入值，则寻找位=该假设位=0）

第四次寻找结果：11010000 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）

第五次寻找结果：11010000 （若假设值>输入值，则寻找位=该假设位=0）

第六次寻找结果：11010100 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）

第七次寻找结果：11010110 （若假设值≤输入值，则寻找位=假设位=1）

第八次寻找结果：11010110 （若假设值>输入值，则寻找位=该假设位=0）

这样使用二分法的寻找方式，8位的A/D转换器只要8次寻找，12位的A/D转换器只要12次寻找，就能完成转换的动作，其中的输入值代表模拟输入电压Vin

4.芯片操作时序图：

操作时序图

分析图可知，CS先为低电平，WR随后置低，经时间tw（WR）L后，WR置高，随后AD转换器被启动，并且在经过一段时间后，模数转换完成，转换结果存入数据锁存器，同时INTR自动变为低电平，通知单片机本次转换已结束。我们在实际写单片机程序启动A/D转换时就要遵循上面的时序。但实际使用中，也可以不采用中断方式读取A/D转换数据，我们可以在启动A/D转换后，经过延时一段时间，直接读取A/D转换数据结果，读取结束后再启动一次A/D转换，如此循环下去。

5.读取数据时序图如下图

读时序图

分析图可知，当INTR变为低电平时后，将CS先置低，接着再将RD置低，在RD置低至少经过t时间后，数据输出口上的数据到达稳定状态，此时直接读取数据输出端口的数据，读走数据后，马上将RD拉高，然后再将CS拉高，INTR是自动变化的，不必人为干涉。

当我们连续转换并且连续读取数据时，就没有必要每次把CS置低再拉高，只要一开始将CS置低，以后要启动转换和读取数据时只需要操作WR和RD即可。