A/D轉換器是模擬信號源與計算機或其它數字系統之間聯系的橋梁，它的任務是將連續變化的模擬信號轉換為數字信號，以便計算機等數字系統進行處理、存儲、控制和顯示。在工業控制和數據采集及許多其它領域中，A/D轉換器是不可缺少的重要組成部分，它的應用已經相當普遍。目前用軟件的方法雖然可以實現高精度的A/D轉換，但占用CPU時間長，限制了應用。8位A/D轉換器ADC0809作為典型的A/D轉換芯片，具有轉換速度快、價格低廉及與微型計算機接口簡便等一系列優點，目前在8位單片機系統中得到了廣泛的應用。

　　ADC0809的邏輯結構

　　ADC0809是帶有8位A/D轉換器、8路模擬開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉換器，是目前應用比較廣泛的A/D轉換芯片之一，主要適用于對精度和采樣速率要求不高的場合或一般的工業控制領域，可以和單片機直接相連。它具有8個通道的模擬量輸入線，可在程序控制下對任意通道進行A/D轉換得到8位二進制數字量。

　　ADC0809引腳結構

　　ADC0809引腳圖如圖1.1所示。

　　ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路，即采集模擬輸入電壓在某一時刻的瞬時值，并在A/D轉換期間保持輸出電壓不變，以供模數轉換。

　　管腳功能如下：

　?。?）模擬信號輸入IN0～IN7（26-28、1-5腳）：IN0-IN7為八路模擬電壓輸入線，加在模擬開關上，通過A、B、C三個地址譯碼來選通。

　　（2）地址輸入和控制線：地址輸入和控制線共4條，其中A、B和C為地址輸入線（23-25腳），用于選擇IN0-IN7上哪一路模擬電壓送給比較器進行A/D轉換。

　　ALE（22腳）為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當ALE線為高電平時，A、B和C三條地址線上地址信號得以鎖存，經譯碼器控制八路模擬開關通路工作，上升沿有效。通道選擇表如下表所示。

　?。?）數字量輸出及控制線共11條：

　　START（6腳）為“啟動脈沖”輸入線，上升沿清零，下降沿啟動ADC0809工作，最小脈沖寬度與ALE信號相同。EOC（7腳）為轉換結束輸出線，該線高電平表示A/D轉換已結束，數字量已鎖入“三態輸出鎖存器”，常用來作為中斷請求信號。

　　D0-D7（17、14、15、18-20腳）為數字量輸出線，D7為最高位，D0為最低位。OE為“輸出允許”線，高電平有效。ADC0809接到此信號時，其三態輸出端與CPU數據總線接通，后者可將數據取走。

　?。?）電源線及其它共5條：CLOCK（10腳）為時鐘輸入線，用于為ADC0809提供逐次比較所需，一般為640kHz時鐘脈沖。VCC（11腳）為電源輸入線，典型的輸入電壓為+5V。GND（13腳）為地線。

　　ADC0809的主要性能指標

　　分辨率：8位。

　　模擬量電壓輸入范圍：0-5V。

　　線性誤差：±1LSB。其中LSB為數字輸出最低位，LSB=|REFV|/256。若使用+5V電壓，那么線性誤差為0.019V。［4］

　　外接時鐘頻率：10kHz到1.2MHz。一般為640kHz。 轉換時間：100μs。 功耗：15mW。

　　ADC0809的內部邏輯結構

　　ADC0809的內部邏輯結構如圖1.2所示，它主要由三部分組成。第一部分：模擬輸入選擇部分，包括一個8路模擬開關、一個地址鎖存譯碼電路。輸入的3位通道地址信號由鎖存器鎖存，經譯碼電路后控制模擬開關選擇相應的模擬輸入。第二部分：轉換器部分，主要包括比較器，8位A/D轉換器，逐次逼近寄存器SAR，電阻網絡以及控制邏輯電路等。第三部分：輸出部分，包括一個8位三態輸出緩沖器，可直接與CPU數據總線接口。

　　由于芯片性能特點是一個逐次逼近型的A/D 轉換器，外部供給基準電壓；分辨率為8位，帶有三態輸出鎖存器，轉換結束時，可由CPU打開三態門，讀出8位的轉換結果；有8個模擬量的輸入端，可引入8路待轉換的模擬量。ADC0809的數據輸出結構是內部有可控的三態緩沖器，所以它的數字量輸出信號線可以與系統的數據總線直接相連。

　　內部的三態緩沖器由OE控制，當OE為高電平時，三態緩沖器打開，將轉換結果送出；當OE為低電平時，三態緩沖器處于阻斷狀態，內部數據對外部的數據總線沒有影響。因此，在實際應用中，如果轉換結束，要讀取轉換結果則只要在OE引腳上加一個正脈沖，ADC0809就會將轉換結果送到數據總線上。