高精度逐次逼近寄存器型ADC关键子电路研究设计

逐次逼近型ADC

理解逐次逼近寄存器型ADC：与其它类型ADC 的架构对比 Jul 02, 2009 摘要：逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC)占据着大部分的中等至高分辨率ADC市场。SAR ADC的采样速率最高可达5Msps，分辨率为8位至18位。SAR架构允许高性能、低功耗ADC采用小尺寸封装，适合对尺寸要求严格的系统。 本文说明了SAR ADC的工作原理，采用二进制搜索算法，对输入信号进行转换。本文还给出了SAR ADC的核心架构，即电容式DAC和高速比较器。最后，对SAR架构与流水线、闪速型以及Σ-Δ ADC进行了对比。 引言 特点。这些特点使该类型ADC具有很宽的应用范围，例如便携/电池供电仪表、笔输入量化器、工业控制和数据/信号采集等。 SAR ADC的架构 尽管实现SAR ADC的方式千差万别，但其基本结构非常简单(见图1)。模拟输入电压(V IN)由采样/保持电路保持。为实现二进制搜索算法，N位寄存器首先设置在中间刻度(即：100 (00) MSB设置为1)。这样，DAC输出(V DAC)被设为V REF/2，V REF是提供给ADC的基准电压。然后，比较判断V IN是小于还是大于V DAC。如果V IN大于V DAC，则比较器输出逻辑高电平或1，N位寄存器的MSB保持为1。相反，如果V IN小于V DAC，则比较器输出逻辑低电平，N位寄存器的MSB清0。随后，SAR控制逻辑移至下一位，并将该位设置为高电平，进行下一次比较。这个过程一直持续到LSB。上述操作结束后，也就完成了转换，N位转换结果储存在寄存器内。

图1. 简单的N位SAR ADC架构 图2给出了一个4位转换示例，y轴(和图中的粗线)表示DAC的输出电压。本例中，第一次比较表明V IN < V DAC。所以，位3置为0。然后DAC被置为01002，并执行第二次比较。由于V IN > V DAC，位2保持为1。DAC置为01102，执行第三次比较。根据比较结果，位1置0，DAC又设置为01012，执行最后一次比较。最后，由于V IN > V DAC，位0确定为1。 图2. SAR工作原理(以4位ADC为例) 注意，对于4位ADC需要四个比较周期。通常，N位SAR ADC需要N个比较周期，在前一位转换完成之前不得进入下一次转换。由此可以看出，该类ADC能够有效降低功耗和空间，当然，也正是由于这个原因，分辨率在14位至16位，速率高于几Msps (每秒百万次采样)的逐次逼近ADC极其少见。一些基于SAR结构的微型ADC已经推向市场。MAX1115/MAX1116和 MAX1117/MAX1118 8位ADC以及分辨率更高的可互换产品MAX1086和MAX1286 (分别为10位和12位)，采用微小的SOT23封装，尺寸只有3mm x 3mm。12位MAX11102采用3mm x 3mm TDFN封装或3mm x 5mm μMAX?封装。 SAR ADC的另一个显著的特点是：功耗随采样速率而改变。这一点与闪速ADC或流水线ADC

汇编教程控制寄存器和系统地址寄存器

80386控制寄存器和系统地址寄存器如下表所示。它们用于控制工作方式，控制分段管理机制及分页管理机制的实施。 控制寄存器CRx BIT31 BIT30—BIT12 BIT11—BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 CR0 PG 0000000000000000 ET TS EM MP PE CR1 保留 CR2 页故障线性地址 CR3 页目录表物理页码000000000000 BIT47—BIT16 BIT15—BIT 全局描述符表寄存器GDTR 基地址界限中断描述符表寄存器IDTR 基地址界限 BIT15—BIT0 局部描述符表寄存器LDTR 选择子任务状态段寄存器TR 选择子BIT31—BIT0 BIT31—BIT0 BIT11—BIT0 基地址界限属性 基地址界限属性 <一>控制寄存器 从上表可见，80386有四个32位的控制寄存器，分别命名位CR0、CR1、CR2和CR3。但CR1被保留，供今后开发的处理器使用，在80386中不能使用CR1，否则会引起无效指令操作异常。CR0包括指示处理器工作方式的控制位，包含启用和禁止分页管理机制的控制位，包含控制浮点协处理器操作的控制位。CR2及CR3由分页管理机制使用。CR0中的位5—位3 0及CR3中的位0至位11是保留位，这些位不能是随意值，必须为0。 控制寄存器CR0的低16位等同于80286的机器状态字MSW。 1.保护控制位 控制寄存器CR0中的位0用PE标记，位31用PG标记，这两个位控制分段和分页管理机制的操作，所以把它们称为保护控制位。PE控制分段管理机制。PE=0，处理器运行于实模式；PE=1，处理器运行于保护方式。PG控制分页管理机制。PG=0，禁用分页管理机制，此时分段管理机制产生的线性地址直接作为物理地址使用；PG=1，启用分页管理机制，此时线性地址经分页管理机制转换位物理地址。关于分页管理机制的具体介绍在后面的文章中进行。 下表列出了通过使用PE和PG位选择的处理器工作方式。由于只有在保护方式下才可启用分页机制，所以尽管两个位分别为0和1共可以有四种组合，但只有三种组合方式有效。

12位逐次逼近寄存器型ADC转换器设计

逐次逼近寄存器型ADC设计报告 组员（学号）：刘秀春20083511 贾明20083431 李强20083444 王紫彤20083526 专业（年级）：集成电路设计2008级 课程名称：数模混合集成电路设计 提交日期：2011年12月22日

一、组员分工： 序 号 组 员 承 担 工 作 1 刘秀春 比较器、SAR （设计，仿真，电路图，版图） 2 贾明 采样保持电路、时钟（设计，仿真，电路图，版图） 3 李强 DAC （设计，仿真，电路图，版图） 4 王紫彤 MOS 开关、运算放大电路（设计，仿真，电路图，版图） 二、项目设计要求： 设计一个12bit 逐次逼近寄存器型模数转换器SAR ADC 三、项目参数要求： 分 辨 率 12bit 采样频率 100KHz 功 耗 < 2mW 电源电压 2.5V 面 积 < 3mm 2 工作温度 0~80℃ 工艺技术 0.25um 四、项目设计内容： 1. 逐次逼近寄存器型模数转换器（SAR ADC ）整体结构： 2. 逐次逼近寄存器型模数转换器（SAR ADC ）的特点及应用： 特点：中级转换速度，低功耗，高精度，小尺寸 Analog In S/H DAC SAR LOGIC V DAC V COMP Vin SAR REGISTER COMPARE 图1 逐次逼近寄存器型模数转换器工作原理框图

应用：便携式仪表、笔输入量化器，工业控制和数据/信号采集器等 3. 逐次逼近寄存器型模数转换器（SAR ADC）工作原理： SAR ADC其基本结构如图1所示，包括采样保持电路(S/H)、比较器(COMPARE)、数/模转换器(DAC)、逐次逼近寄存器(SAR REGISTER)和逻辑控制单元(SAR LOGIC)。模拟输入电压V IN由采样保持电路采样并保持，为实现二进制搜索算法，首先由SAR LOGIC控制N位寄存器设置在中间刻度，即令最高有效位MSB为“1”电平而其余位均为“0”电平，此时数字模拟转换器DAC输出电压V DAC为0.5V REF，其中V REF为提供给ADC的基准电压。由比较器对V IN和V DAC进行比较，若V IN>V DAC，则比较器输出“1”电平，N位寄存器的MSB保持“1”电平；反之，若V INVg2时，比较值为0，就会生成一个比刚才小一点

51串口控制寄存器

SCON是MCS-51单片机的一个可位寻址的专用寄存器，用于串行数据通信的控制。单元地址为98H，位地址为98H～9FH。寄存器的内容及位地址表示如下： 各位的说明如下： 1） SM0 、SM1——串行口工作方式选择位 其状态组合和对应工作方式为： SM0 SM1工作方式 0 0 方式0 0 1 方式1 1 0 方式2 1 1 方式3 2） SM2——允许方式2、3的多机通信控制位 在方式2和3中，若SM2＝1且接收到的第九位数据（RB8）为1，才将接收到的前8 位数据送入接收SBUF中，并置位RI产生中断请求；否则丢弃前8位数据。若SM2 ＝0，则不论第九位数据（RB8）为1还是为0,都将前8位送入接收SBUF中，并产 生中断请求。 方式0时，SM2必须置0。

3） REN——允许接收位 REN＝0 禁止接收数据 REN＝1 允许接收数据 4） TB8——发送数据位8 在方式2、3时，TB8的内容是要发送的第9位数据，其值由用户通过软件来设置。5） RB8——接收数据位8 在方式2、3时，RB8是接收的第9位数据。 在方式1时，RB8是接收的停止位 在方式0时，不使用RB8 6） TI——发送中断标志位 在方式0时，发送完第8位数据后，该位由硬件置位 在其它方式下，于发送停止位之后，由硬件置位。 因此，TI＝1表示帧发送结束，其状态既可供软件查询使用，也可请求中断。 TI由软件清“0”。 7） RI——接收中断标志位 在方式0时，接收完第8位数据后，该位由硬件置位。 在其它方式下，于接收到停止位之时，该位由硬件置位。 因此，RI＝1表示帧接收结束，其状态既可供软件查询使用，也可请求中断。 RI由软件清“0”。

微型计算机控制技术课后答案分解

习题一 1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：CPU，接口电路及外部设备组成。 CPU，这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。 接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。 外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备 2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。 答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件 1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。 2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。 3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？ 4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？ 答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。 (2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。 (3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。 5，说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。 答：嵌入式计算机一般没有标准的硬件配置。嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器结构。软硬件协同设计采用统一的工具描述，可合理划分系统软硬件，分配系统功能，在性能、成本、功耗等方面进行权衡折衷，获取更优化的设计。嵌入式系统多为低功耗系统。简单地说，就是嵌入式系统和微型计算机的扩展标准不大一样。 6，PLC控制系统有什么特点？ 答：（1）可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，因而提高了系统的可靠性。 （2）编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单，因而编程容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专门知识，就可进行编程。 （3）组合灵活。由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。 （4）输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号，均有相应的模块可与工业现场的器件直接连接，并通过总线与CPU主板连接。

微机原理复习题

山东理工大学成人高等教育微机原理复习题 一、单项选择题 1．用得最多的一种A/D转换方法是。 A.双积分式A/D转换 B.逐次逼近式A/D转换 C.计数式A/D转换 D.用软件和D/A转换器实现 2．段地址和偏移地址为126DH:3000H的存储单元的物理地址是。 A. 156D0H B. 426DH C. 3126DH D. 426D0H 3．USB总线的连接器为芯连接器。 A．4 B．5 C．9 D.15 4．8253的工作方式有。 A.六种 B.三种 C.四种 D.五种 5．8251中使用的内部时钟频率是波特率的。 A.1倍、8倍、16倍 B. 1倍、16倍、32倍 C. 1倍、8倍、32倍 D. 1倍、16倍、64倍 6．INTR信号的含义是。 A.CPU允许外设提出中断请求信号 B.接口向CPU发出的中断请求信号 C.中断禁止信号 D.中断允许信号 7．8086处理器有20条地址线．可寻址访问的内存空间为。 A．1K B．64K C．640K D．1M 8．由8086处理器组成的PC机的数据线是。 A．8条单向线 B．16条双向线 C．8条双向线 D．16条单向线9．8086处理器的一个典型总线周期需要个T状态。 A．1 B．2 C．3 D．4 10．8288的作用是提供的信号。 A．地址总线 B．数据总线 C．对存储器和I/O的读写命令 D．INTR 11．在8086/8088系统中，内存中采用分段结构，段与段之间是。 A．分开的 B．连续的 C．重叠的 D．都可以 12．计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是。 A．解决存储容量、价格和存取速度间的矛盾 B．减小机箱体积 C．便于系统升级 D．便于读写信息 13．系统总线又称为，这是指模块式微处理机机箱内的底版总线。 A、主板总线 B、内总线 C、片内总线 D、局部总线 14．目前市场上出售的台式PC机中Pentium 4微处理器的主频一般为__________ A、0.5GHz左右 B、1GHz左右 C、3GHz左右 D、5GHz以上 15. 按诺依曼结构理论，下面哪个不是计算机组成部分：__________ A、运算器 B、控制器 C、打印机 D、复印机 16．程序设计人员不能直接使用的寄存器是__________ A、通用寄存器 B、指令指针寄存器 C、标志寄存器 D、段寄存器17． Pentium微处理器的结构之所以称为超标量结构,是因为下面哪一种原因? __________ A、Pentium微处理器不仅能进行32位运算,也能进行64位运算 B、Pentium微处理器内部含有多条指令流水线和多个执行部件 C、数据传输速度很快,每个总线周期最高能传送4个64位数据

51系列单片机寄存器详解

AUXR：辅助寄存器 字节地址＝8EH，不可位寻址 － - - WDIDLE DISRTO - - DISALE WDIDLE：WTD在空闲模式下的禁止/允许位 当WDIDLE＝0时，WDT在空闲模式下继续计数 当WDIDLE＝1时，WDT在空闲模式下暂停计数 DISRTO：禁止/允许WDT溢出时的复位输出 当DISRTO＝0时，WDT定时器溢出时，在RST引脚输出一个高电平脉冲 当DISRT0＝1时，RST引脚为输入脚 DISALE ：ALE禁止/允许位 当DISALE＝0时，ALE有效，发出恒定频率脉冲 当DISALE＝1时，ALE仅在CPU执行MOVC和MOVX类指令时有效，不访问外寄存器时，ALE不输出脉冲信号 AUXR1：辅助寄存器1字节地址A2，不可位寻 － - - －－ - - DPS DPS：数据指针寄存器选择位 当DPS＝0时，选择数据指针寄存器DPRT0 DPRT1时，选择数据指针寄存器DPS 当＝ PSW：程序状态字 CY——进位标记 AC——半进位标记 F0——用户设定标记 RS1、RS0——4个工作寄存器区的选择位。 VO——溢出标记 P——奇偶校验标记 PCON：电源控制器及波特率选择寄存器 字节地址＝87H，不可位寻址 SMOD - - POF GF1 GF0 PD IDL SMOD——波特率倍增位 GF1、GF0——用户通用标记 PD——掉电方式控制位，PD＝1时进入掉电模式 IDL——空闲方式控制位，IDL=1时进入空闲方式 在AT89S51中PCON.4是电源断电标记位POF，上电是为1 IE：中断允许控制寄存器

EA：中断允许总控制位 当EA=0时，中断总禁止。 当EA=1时，中断总允许后中断的禁止与允许由各中断源的中断允许控制位进行设置。 EX0（ EX1）：外部中断允许控制位 当EX0（ EX1）＝0 禁止外中断 当EX0（ EX1）＝1 允许外中断 ET0（EX1）：定时/计数中断允许控制位 当ET0（ET1）＝0 禁止定时(或计数)中断 当ET0（ET1）＝1 允许定时(或计数)中断 ET2：定时器2中断允许控制位，在AT89S52、AT89C52中 ES：串行中断允许控制位 当ES＝0 禁止串行中断 当ES＝1 允许串行中断 IP：中断优先级控制寄存器 PX0——外部中断0优先级设定位 PT0——定时中断0优先级设定位 PX1——外部中断1优先级设定位 PT1——定时中断1优先级设定位 PS——串口中断优先级设定位 优先级设定位2PT2——定时器SCON：串行口控制寄存器 SM0、SM1：串行口工作方式选择位 SM2：多机通信控制位 REN：允许/禁止串行口接收的控制位 TB8：在方式2和方式3中，是被发送的第9位数据，可根据需要由软件置1或清零，也可以作为奇偶校验位，在方式1中是停止位。

单片机各寄存器汇总

符号 地址功能介绍 B F0H B寄存器 ACC E0H 累加器 PSW D0H 程序状态字 IP B8H 中断优先级控制寄存器 P3 B0H P3口锁存器 IE A8H 中断允许控制寄存器 P2 A0H P2口锁存器 SBUF 99H 串行口锁存器 SCON 98H 串行口控制寄存器 P1 90H P1口锁存器 TH1 8DH 定时器/计数器1（高8位）TH0 8CH 定时器/计数器1（低8位）TL1 8BH 定时器/计数器0（高8位）TL0 8AH 定时器/计数器0（低8位） TMOD 89H 定时器/计数器方式控制寄存器 TCON 88H 定时器/计数器控制寄存器 DPTR 82H 83H 83H数据地址指针（高8位） PC SP 81H 堆栈指针 P0 80H P0口锁存器 PCON 87H 电源控制寄存器 、PSW-----程序状态字。 D7D6D5D4D3D2D1D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV P 下面我们逐一介绍各位的用途 CY：进位标志。 AC：辅助进、借位(高半字节与低半字节间的进、借位)。 F0：用户标志位，由用户（编程人员）决定什么时候用，什么时候不用。 RS1、RS0：工作寄存器组选择位。这个我们已知了。 0V：溢出标志位。运算结果按补码运算理解。有溢出，OV=1；无溢出，OV＝0。什么是溢出我们后面的章节会讲到。

P ：奇偶校验位：它用来表示ALU 运算结果中二进制数位“1”的个数的奇偶性。若为奇数，则P=1，否则为0。 运算结果有奇数个1，P ＝1；运算结果有偶数个1，P ＝0。 例：某运算结果是78H （01111000），显然1的个数为偶数，所以P=0。 定时/计数器寄存器 1.工作方式寄存器TMOD(P134) TMOD 为T0.T1的工作方式寄存器，其各位的格式如下：TMOD D7 D6 D 5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/-T M1 M0 GATE C/-T M1 M0 定时器1 定时器0 位7 GATE ——T1的门控位。 当GATE=0时，只要控制TR1置1，即可启动定时器T1开始工作； 当GATE=1时，除需要将TR1置1外，还要使INT1引脚为高电平，才能启动相应的定时器开始工作。 位6 C/—T ——T1的功能选择位。 当C/—T=0时，T1为定时器方式； 当C/—T=0时，T1为计数器方式； 位5和位4 M1和M0——T1的方式选择位。 由这两位的组合可以定义T1的3种工作方式 定时器T1工作方式选择表 如右表： 位3 GATE ——T0的门控位。 当GATE=0时，只要控制TR0置1，即可启动定时器T0开始工作； 当GATE=1时，除需要将TR0置1外，还要使INT0引脚为高电平，才能启动相应的定时器开始工作。 位2 C/T ——T1的功能选择位。 当C/—T=0时，T0为定时器方式； 当C/—T=0时，T0为计数器方式； 位1和位0 M1和M0—T0的方式选择位。 由这两位的组合可以定义T1的3种工作方式 定时器T0工作方式选择表 TMOD 不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时器工作方式，低半节定义定时器0，高半字节定义定时器1。复位时，TMOD 所有位均为0，定时器处于停止工作状态。 定时/计数器控制寄存器中断请求标志寄存器TCON(P183) TCON 的作用是控制定时器的启/停，标志定时器的溢出和中断情况。定时器控制寄存器TCON 各位格式如下:TCON(88H) 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 当有中断源发出请求时，有硬件将相应的中断标志位置 1.在中断请求被响应前，相应中断标志位被锁存在特殊功能寄存器TCON 或SCON 中。 TCON 为定时器T0和T1的控制寄存器，同时也锁住T0和T1的溢出中断标志及外部中断——INT0和— M1 M0 工作方式 功能描述 0 0 方式0 13位计数器 0 1 方式1 16位计数器 1 0 方式 2 自动再装入8位计数器 1 1 方式3 定时器1：停止计数 M1 M0 工作方式 功能描述 0 0 方式0 13位计数器 0 1 方式1 16位计数器 1 0 方式 2 自动再装入8位计数器 1 1 方式3 定时器0：分成2个8位计数器

逐次逼近型AD原理及应用

AD转换的基本原理和技术（逐次逼近型） 1、转换方式 直接转换ADC 2.电路结构 逐次逼近ADC包括n位逐次比较型A/D转换器如图1所示。它由控制逻辑电路、时序产生器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成。 图1逐次比较型A/D转换器框图 3、工作原理 逐次逼近转换过程和用天平称物重非常相似。天平称重物过程是，从最重的砝码开始试放，与被称物体行进比较，若物体重于砝码，则该砝码保留，否则移去。再加上第二个次重砝码，由物体的重量是否大于砝码的重量决定第二个砝码是留下还是移去。照此一直加到最小一个砝码为止。将所有留下的砝码重量相加，就得此物体的重量。仿照这一思路，逐次比较型

A/D转换器，就是将输入模拟信号与不同的参考电压作多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。对11.10.1的电路，它由启动脉冲启动后，在第一个时钟脉冲作用下，控制电路使时序产生器的最高位置1，其他位置0，其输出经数据寄存器将1000……0，送入D/A转换器。输入电压首先与D/A器输出电压（VREF/2）相比较，如v1≥VREF/2，比较器输出为1，若vIv0存1；第二个CP到来时，寄存器输出D7～D0=11000000，v0为7.5V，vA再与7.5V比较，因vA<7.5V，所以D6存0；输入第三个CP时，D7～D0=10100000，v0=6.25V；vA再与v0比较，……如此重复比较下去，经8个时钟周期，转换结束。由图中v0的波形可见，在逐次比较过程中，与输出数字量对应的模拟电压v0逐渐逼近vA值，最后得到A/D转换器转换结果D7～D0为10101111。该数字量所对应的模拟电压为 6.8359375V，与实际输入的模拟电压 6.84V的相对误差仅为0.06%。

控制寄存器和系统地址寄存器

二.控制寄存器和系统地址寄存器 80386控制寄存器和系统地址寄存器如下表所示。它们用于控制工作方式，控制分段管理机制及分页管理机制的实施。 控制寄存器CRx BIT31 BIT30—BIT12 BIT11—BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 CR0 PG 0000000000000000 ET TS EM MP PE CR1 保留 CR2 页故障线性地址 CR3 页目录表物理页码000000000000 BIT47—BIT16 BIT15—BIT0 全局描述符表寄存器GDTR 基地址界限中断描述符表寄存器IDTR 基地址界限 BIT15—BIT0 局部描述符表寄存器LDTR 选择子 任务状态段寄存器TR 选择子BIT31—BIT0 BIT31—BIT0 BIT11—BIT0 基地址界限属性 基地址界限属性 <一>控制寄存器 从上表可见，80386有四个32位的控制寄存器，分别命名位CR0、CR1、CR2和CR3。但CR1被保留，供今后开发的处理器使用，在80386中不能使用CR1，否则会引起无效指令操作异常。CR0包括指示处理器工作方式的控制位，包含启用和禁止分页管理机制的控制位，包含控制浮点协处理器操作的控制位。CR2及CR3由分页管理机制使用。CR0中的位5—位30及CR3中的位0至位11是保留位，这些位不能是随意值，必须为0。 控制寄存器CR0的低16位等同于80286的机器状态字MSW。 1.保护控制位 控制寄存器CR0中的位0用PE标记，位31用PG标记，这两个位控制分段和分页管理机制的操作，所以把它们称为保护控制位。PE控制分段管理机制。PE=0，处理器运行于实模式；PE=1，处理器运行于保护方式。PG控制分页管理机制。PG=0，禁用分页管理机制，此时分段管理机制产生的线性地址直接作为物理地址使用；PG=1，启用分页管理机制，此时线性地址经分页管理机制转换位物理地址。关于分页管理机制的具体介绍在后面的文章中进行。 下表列出了通过使用PE和PG位选择的处理器工作方式。由于只有在保护方式下才可启用分页机制，所以尽管两个位分别为0和1共可以有四种组合，但只有三种组合方式有效。PE=0且PG=1是无效组合，因此，用PG为1且PE为0的值装入CR0寄存器将引起通用保护异常。 需要注意的是，PG位的改变将使系统启用或禁用分页机制，因而只有当所执行的程序的代码和至少有一部分数据在线性地址空间和物理地址空间具有相同的地址的情况下，才能改变PG位。

逐次逼近式AD转换原理

一、逐次逼近式AD转换器与计数式A/D转换类似，只是数字量由“逐次逼近寄存器SAR” 产生。SAR使用“对分搜索法”产生数字量，以8位数字量为例，SAR首先产生8位数字量的一半，即10000000B,试探模拟量Vi的大小，若Vo>Vi，清除最高位，若VoVi，“控制电路”清除最高位，若Vo

寄存器与7种寻址方式

一、寄存器 总共有14个16位寄存器,8个8位寄存器 通用寄存器: 数据寄存器: AH(8位) AL(8位) AX(16位) (AX和AL又称累加器) BH(8位) BL(8位) BX(16位) (BX又称基址寄存器,唯一作为存储器指针使用寄存器) CH(8位) CL(8位) CX(16位) (CX用于字符串操作，控制循环的次数,CL 用于移位) DH(8位) DL(8位) DX(16位) (DX一般用来做32位的乘除法时存放被除数或者保留余数) 指针寄存器: SP 堆栈指针(存放栈顶地址) BP 基址指针(存放堆栈基址偏移) 变址寄存器:主要用于存放某个存储单元地址的偏移,或某组存储单元开始地址的偏移, 即作为存储器(短)指针使用。作为通用寄存器,它们可以保存16位算术逻辑运算中的操 作数和运算结果,有时运算结果就是需要的存储单元地址的偏移. SI 源地址(源变址寄存器) DI 目的地址(目的变址寄存器) 控制寄存器: IP 指令指针 FLAG 标志寄存器 ①进位标志CF，记录运算时最高有效位产生的进位值。

②符号标志SF，记录运算结果的符号。结果为负时置1，否则置0。 ③零标志ZF，运算结果为0时ZF位置1，否则置0。 ④溢出标志OF，在运算过程中，如操作数超出了机器可表示数的范围称为溢出。溢出时OF位置1，否则置0。 ⑤辅助进位标志AF，记录运算时第3位（半个字节）产生的进位值。 ⑥奇偶标志PF，用来为机器中传送信息时可能产生的代码出错情况提供检验条件。当结果操作数中1的个数为偶数时置1，否则置0。 段寄存器 CS 代码段IP DS 数据段 SS 堆栈段SP BP ES 附加段 二、七种寻址方式: 1、立即寻址方式: 操作数就包含在指令中。作为指令的一部分，跟在操作码后存放在代码段。 这种操作数成为立即数。立即数可以是8位的，也可以是16位的。 例如: 指令: MOV AX,1234H 则: AX = 1234H 2、寄存器寻址方式: 操作数在CPU内部的寄存器中，指令指定寄存器号。 对于16位操作数，寄存器可以是:AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP和BP等。对于8位操作数，寄存器可以是AL 、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH。 这种寻址方式由于操作数就在寄存器中,不需要访问存储器来取得操作数 因而可以取得较高的运算数度。

模数转换器(ADC)的几种主要类型

模数转换器(ADC)的几种主要类型 现在的软件无线电、数字图像采集都需要有高速的A/D采样保证有效性和精度，一般的测控系统也希望在精度上有所突破，人类数字化的浪潮推动了A/D转换器不断变革，而A/D转换器是人类实现数字化的先锋。A/D转换器发展了30多年，经历了多次的技术革新，从并行、逐次逼近型、积分型ADC，到近年来新发展起来的∑-Δ型和流水线型ADC，它们各有其优缺点，能满足不同的应用场合的使用。 逐次逼近型、积分型、压频变换型等，主要应用于中速或较低速、中等精度的数据采集和智能仪器中。分级型和流水线型ADC主要应用于高速情况下的瞬态信号处理、快速波形存储与记录、高速数据采集、视频信号量化及高速数字通讯技术等领域。此外，采用脉动型和折叠型等结构的高速ADC，可应用于广播卫星中的基带解调等方面。∑-Δ型ADC主应用于高精度数据采集特别是数字音响系统、多媒体、地震勘探仪器、声纳等电子测量领域。下面对各种类型的ADC作简要介绍。 1．逐次逼近型 逐次逼近型ADC是应用非常广泛的模/数转换方法，它包括1个比较器、1个数模转换器、1个逐次逼近寄存器（SAR）和1个逻辑控制单元。它是将采样输入信号与已知电压不断进行比较，1个时钟周期完成1位转换，N位转换需要N个时钟周期，转换完成，输出二进制数。这一类型ADC的分辨率和采样速率是相

互矛盾的，分辨率低时采样速率较高，要提高分辨率，采样速率就会受到限制。 优点：分辨率低于12位时，价格较低，采样速率可达1MSPS；与其它ADC相比，功耗相当低。 缺点：在高于14位分辨率情况下，价格较高；传感器产生的信号在进行模/数转换之前需要进行调理，包括增益级和滤波，这样会明显增加成本。 2．积分型ADC 积分型ADC又称为双斜率或多斜率ADC，它的应用也比较广泛。它由1个带有输入切换开关的模拟积分器、1个比较器和1个计数单元构成，通过两次积分将输入的模拟电压转换成与其平均值成正比的时间间隔。与此同时，在此时间间隔内利用计数器对时钟脉冲进行计数，从而实现A/D转换。 积分型ADC两次积分的时间都是利用同一个时钟发生器和计数器来确定，因此所得到的D表达式与时钟频率无关，其转换精度只取决于参考电压VR。此外，由于输入端采用了积分器，所以对交流噪声的干扰有很强的抑制能力。能够抑制高频噪声和固定的低频干扰（如50Hz或60Hz），适合在嘈杂的工业环境中使用。这类ADC主要应用于低速、精密测量等领域，如数字电压表。 优点：分辨率高，可达22位；功耗低、成本低。

特殊功能寄存器地址与控制位

/************************************************************ * 特殊功能寄存器地址和控制位 ************************************************************/ /*中断使能1*/ #define IE1_ 0x0000 sfrb IE1 = IE1_; #define WDTIE 0x01 /*看门狗中断使能*/ #define OFIE 0x02 /*外部晶振故障中断使能*/ #define NMIIE 0x10 /*非屏蔽中断使能*/ #define ACCVIE 0x20 /*可屏蔽中断使能/flash写中断错误*/ #define URXIE0 0x40 /*串口0接收中断使能*/ #define UTXIE0 0x80 /*串口0发送中断使能*/ /*中断标志1*/ #define IFG1_ 0x0002 sfrb IFG1 = IFG1_; #define WDTIFG 0x01 /*看门狗中断标志*/ #define OFIFG 0x02 /*外部晶振故障中断标志*/ #define NMIIFG 0x10 /*非屏蔽中断标志*/ #define URXIFG0 0x40 /*串口0接收中断标志*/ #define UTXIFG0 0x80 /*串口0发送中断标志*/ /* 中断模式使能1 */ #define ME1_ 0x0004 sfrb ME1 = ME1_; #define URXE0 0x40 /* 串口0接收中断模式使能 */ #define USPIE0 0x40 /* 同步中断模式使能 */ #define UTXE0 0x80 /* 串口0发送中断模式使能 */ /* 中断使能2 */ #define IE2_ 0x0001 sfrb IE2 = IE2_; #define URXIE1 0x10 /* 串口1接收中断使能 */ #define UTXIE1 0x20 /* 串口1发送中断使能 */ /* 中断标志2 */ #define IFG2_ 0x0003 sfrb IFG2 = IFG2_; #define URXIFG1 0x10 /* 串口1接收中断标志 */ #define UTXIFG1 0x20 /* 串口1发送中断标志 */ /* 中断模式使能2 */ #define ME2_ 0x0005 sfrb ME2 = ME2_; #define URXE1 0x10 /* 串口1接收中断模式使能 */ #define USPIE1 0x10 /* 同步中断模式使能 */ #define UTXE1 0x20 /* 串口1发送中断模式使能 */ /************************************************************

逐次逼近型AD

逐次逼近型AD

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逐次逼近型ADC 其工作原理可用天平秤重过程作比喻来说明。若有四个砝码共重15克，每个重量分别为8、4、2、1克。设待秤重量Wx = 13克，可以用下表步骤来秤量： 首先把待称重的重物放在托盘上，在另外一边的托盘上首先放上8克的砝码，8克砝码小于待测物体总重13克，所以保留该砝码； 第二步将4克砝码放在托盘上，砝码总重为8+4=12克，小于待测物体总重，所以也保留； 第三步将2克砝码放在托盘上，砝码总重为8+4+2=14克，大于待测物体总重，所以将2克砝码撤除； 第四步将1克砝码放在托盘上，砝码总重为13克，等于待测物体总重，所以保留； 最后得到待测物体为13克。 AD的转换过程与上述过程类似，每次加载砝码的过程受到一个时钟

脉冲CP的控制，在AD中不存在砝码，而是采用DA转换器的输出做为上面例子中砝码的重量，而比较器就是天平。其工作流程框图如下图所示： 今以四位逐次逼近型ADC为例(设输入电压Ux=5.52 V，D/A转换器的参考电压UR=－8 V)，分析其转换过程。 第一个脉冲CP到来时，使逐次逼近寄存器的最高位d3置1，其余位为0，即寄存器状态d3d2d1d0=1000,由式(9.4.1)得D/A转换器的输出电压为 因Uo<Ux，故比较器输出低电平，d3位置的1被保留。 第二个脉冲CP到来时，使逐次逼近寄存器的次高位d2置1，后两位为0，即寄存器状态d3d2d1d0=1100,此时D/A转换器的输出电压

逐次逼近型模数转换器基本原理

逐次逼近型模数转换器基本原理 逐次逼近型模数转换器一般由顺序脉冲发生器、逐次逼近寄存器、数模转换器和电压比较器等几部分组成，其原理框图如图11-3所示。 图11-3 逐次逼近型模数转换器的原理框图 转换开始前先将所有寄存器清零。开始转换以后，时钟脉冲首先将寄存器最高位置成1，使输出数字为100…0。这个数码被数模转换器转换成相应的模拟电 压，送到比较器中与进行比较。若＞，说明数字过大了，故将最高位的 1清除；若＜，说明数字还不够大，应将最高位的1保留。然后，再按同 样的方式将次高位置成1，并且经过比较以后确定这个1是否应该保留。这样逐位比较下去，一直到最低位为止。比较完毕后，寄存器中的状态就是所要求的数字量输出。 可见逐次逼近转换过程与用天平称量一个未知质量的物体时的操作过程一样，只不过使用的砝码质量一个比一个小一半。 能实现图11-3所示方案的电路很多。图11-4所示电路是其中的一种，这是 一个四位逐次逼近型模数转换器。图中四个JK触发器～组成四位逐次逼 近寄存器；5个D触发器～接成环形移位寄存器(又称为顺序脉冲发生器)， 它们和门～一起构成控制逻辑电路。 图11-4 四位逐次逼近型模数转换器

现分析电路的转换过程。为了分析方便，设D/A转换器的参考电压为=+8 V，输入的模拟电压为=4.52 V。 转换开始前，先将逐次逼近寄存器的四个触发器～清零，并把环形计数器的状态置为00001。 第1个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器右移一位，其状态变为10000。 由于，均为0，于是触发器被置1，和被置0。 所以，这时加到D/A转换器输入端的代码为1000，D/A转换器的输出电压为 和在比较器中比较，由于＜，所以比较器的输出电压为。 第2个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器又右移一位，其状态变为 01000。这时由于，，均为0，于是触发器的1保留。 与此同时，的高电平将触发器置1。所以，这时加到D/A转换器输入端的 代码为1100，D/A转换器的输出电压为 和在比较器中比较，由于＞，所以比较器的输出电压为。 第3个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器又右移一位，其状态变为 00100。这时由于，，均为0，于是触发器的1保留， 而被置0。与此同时，的高电平将置1。所以，这时加到D/A转换器输入端的代码为1010，D/A转换器的输出电压为 和在比较器中比较，由于＞，所以比较器的输出电压为。 第4个时钟脉冲C的上升沿到来时，环形计数器又右移一位，其状态变为00010。 这时由于，，均为0，于是触发器、的状态保持不变， 而触发器被置0。与此同时，的高电平将触发器置1。所以，这时加到