A/D 0804转换器简介

ADC0804是一个早期的A/D转换器，因其价格低廉而在要求不高的场合得到广泛应用。ADC0804是一个8位、单通道、低价格A/D转换器，主要特点是：摸数转换时间大约100us；方便的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（0V～5V）输入信号电压范围是0V～5V；不需要调零，等等。 **ADC0804转换器详解** ADC0804是一种经典的8位模拟-to-数字（A/D）转换器，由于其经济性和适用于低要求应用的特性，它在早期的电子设计中得到了广泛使用。这款转换器具备快速转换速度、TTL/CMOS兼容性、差分电压输入能力以及内置时钟发生器等特点。 ### 1. ADC0804的电气特性 - **工作电压**: +5V (VCC = +5V) - **模拟输入电压范围**: 0～+5V (0V ≤ Vin ≤ +5V) - **分辨率**: 8位 (1/256的精度，输出值范围0～255) - **转换时间**: 100us (当fCK = 640kHz) - **转换误差**: ±1LSB - **参考电压**: 2.5V (Vref = 2.5V) ### 2. 连续渐进式转换原理 ADC0804采用连续渐进式转换方法，通过逐步逼近输入电压的方式来确定数字输出。这个过程类似于二分查找，从最高位开始，每一步比较当前假设值与输入电压，调整相应位的状态，直到所有8位确定。例如，8位转换只需8步即可完成。 ### 3. 分辨率与转换频率计算 - **分辨率**: 8位ADC0804的分辨率是1/256，最小电压转换值为5V/256 = 0.01953V。 - **转换频率**: 内部转换频率fCK由电阻R和电容C（如图2所示）决定，公式为fCK = 1/(1.1 × R × C)。R = 10KΩ和C = 150pF时，fCK ≈ 606kHz。R和C的值可以调整，但必须保证fCK在100kHz到1460kHz之间。 ### 4. ADC0804的控制 ADC0804的控制通过以下信号实现： - **CS**: 选择信号，用于启动转换 - **WR**: 写入信号，在转换开始时设置为0 - **RD**: 读取信号，在转换完成后设置为0以读取结果 - **INTR**: 转换完成标志，由高电平变为低电平时表示转换结束 - **DB0～DB7**: 数字输出，包含转换后的8位数据 控制流程分为4个步骤： - **S0**: CS = 0, WR = 0, RD = 1，启动转换 - **S1**: CS = 1, WR = 1, RD = 1，转换进行，等待INTR变低 - **S2**: CS = 0, WR = 1, RD = 0，准备读取转换结果 - **S3**: CS = 1, WR = 1, RD = 1，读取DB0～DB7的数字数据 设计CPLD时，需要确保正确发送这些控制信号，并监控INTR信号以确定转换何时结束，同时在S3阶段读取转换数据。 ### 结论 ADC0804作为一款早期的8位A/D转换器，虽然现在可能已被更先进的技术取代，但其工作原理和控制方法仍然是理解A/D转换的基础。通过了解其电气特性、转换过程和控制机制，我们可以更好地设计和集成这种组件到电子系统中，特别是在需要低速、低成本转换的场景下。