ADC0804的工作原理介绍|壹芯微

来源：壹芯微发布日期 2022-04-05 浏览：-

ADC0804的工作原理介绍|壹芯微

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。

1.主要特点

(1)模数转换时间大约100us;

(2)方便TTL或CMOS标准接口;可以满足差分电压输入;

(3)具有参考电压输入端;

(4)内含时钟发生器;

(5)单电源工作时(0～5)V输入电压范围是0～5V;

(6)不需要调零。

ADC0804引脚图

2.转换原理

ADC0804是属于连续渐进式(SuccessiveApproximaTIonMethod)的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，其中的输入值代表图1的模拟输入电压Vin

ADC0804工作过程如下图所示，ADC0804的工作时序图(TImingDiagrams)：(欲详细了解工作过程，可以结合ADC0804使用手册)

3.工作过程及原理

图2给出的其实就是使ADC0804正确工作的软件编程模型。由图可见，实现一次ADC转换主要包含下面三个过程：

(1)启动转换：由图2中的上部“FIGURE10A”可知，在CS信号为低电平的情况下，将WR引脚先由高电平变成低电平，经过至少tW(WR)I延时后，再将WR引脚拉成高电平，即启动了一次AD转换。

注：ADC0804使用手册中给出了要正常启动AD转换WR的低电平保持时间tW(WR)I的最小值为100ns，即WR拉低后延时大于100ns即可以，具体做法可通过插入NOP指令或者调用delay()延时函数实现，不用太精确，只要估计插入的延时大于100ns即可。

(2)延时等待转换结束：依然由图2中的上部“FIGURE10A”可知，由拉低WR信号启动AD采样后，经过1到8个Tclk+INTERNALTc延时后，AD转换结束，因此，启动转换后必须加入一个延时以等待AD采样结束。

注：手册中给出了内部转换时间“INTERNALTc”的时间范围为62～73个始终周期，因此延时等待时间应该至少为8+73=81个时钟周期。比如，若R为150K，C为150pF，则时钟频率为Fclk=1/1.1RC=606KHz，因此时钟周期约为Tclk=1/Fclk=1.65us。所以该步骤至少应延时81*Tclk=133.65us.具体做法可通过插入NOP指令或者调用delay()延时函数实现，不用太精确，只要估计插入的延时大于133.65us即可。

(3)读取转换结果：由图2的下部“FIGURE10B”可知，采样转换完毕后，在CS信号为低的前提下，将RD脚由高电平拉成低电平后，经过tACC的延时即可从DB脚读出有效的采样结果。

注：手册中给出了tACC的典型值和最大值分别为135ns和200ns，因此将RD引脚拉低后，等待大于200ns后即可从DB读出有效的转换结果。具体做法可通过插入NOP指令或者调用delay()延时函数实现，不用太精确，只要估计插入的延时大于200ns即可。

ADC0804手册给出的ADC转换时序图