ICL7107与8031接口的设计

ICL7107与8031接口的设计

ICL7107简介及引脚图

双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字性输出。

时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。

（1） 31/2位双积分型A/D转换器ICL7107功能与特点

② 能直接驱动共阳极LED数码管，不需要另加驱动器件，使整机线路简化，采用士5V两组电源供电，并将第21脚的GND接第30脚的IN 。

⑦ 噪音低，温漂小，具有良好的可靠性，寿命长。 ⑧ 芯片本身功耗小于15mw（不包括LED）。

⑨ 不设有一专门的小数点驱动信号。使用时可将LED共阳极数数码管公共阳极接V+. ⑩ 可以方便的进行功能检查。

（2） ICL7107引脚功能

au-gu，aT-gT，aH-gH：分别为个位、十位、百位笔画的驱动信号，依次接个位、十位、百位LED显示器的相应笔画电极。

AZ：积分器和比较器的反向输入端，接自动调零电容CAz 。如果应用在200mV满刻度的场合是使用0.47μF，而2V满刻度是0.047μF。

接口条件的分析

ICL7107的A/D转换周期分为三个阶段：积分INT）阶段、消除积分（DE）阶段和自动调零（AZ）阶段，如图1所示。

一个转换周期的时间为4000个计数脉冲周期，积分阶段是在规定的1000 个计数脉冲周期内对输人电压积分；消除积分阶段是对基准电压进行反向积分，同时由内部计数器计数，至积分输出为0，这段时间的计数值与输人电压成线性比例，其范围为0~2000余下的时间用于自动调零，在输人的电压为0~2000 范围内，自动调零时间就在3000- 1000 个计数脉冲周期的范围内变动。这个内部计数脉冲的频率是7107时钟振荡频率的4分频。

如果能够找到- 一个可以标志A/D转换周期的状态信号，用它作为接口的联络（handshake）信号，就有了实现接口的基础。根据1CL.71017的内部结构原理，在第34 号引脚（CREF‘ ）可以找到如图2所示的信号波形。

在INT 和DE的两个阶段内，这条引脚呈低电平在AZ阶段内，这条引脚的电平为基准电中。我们可将这个信号变换成与8031兼容的TTL电平。这样，就可用类同于文献的办法，画出如图3所示的接口硬件电路。

接口的设计与实现

图3的电路中，只用了8031的三根口线，To口设定为计数方式1J，INTo和P1.0分别接收经电平变换后的A/D转换状态信号和正负极性信号。用ICL710构成的数字仪表，现场输人信号的极性一般都已确定。因此P 。口线的连接往往可以省略。在程序中，设GATE=1，使INTo的作用为To的门控，在INTo=1期间To对7107的时钟脉冲计数，而在INTo=0时停止计数。设定外部中断0 为边沿触发.T 计数值的读取和处理安排于中断服务程序中。由于ICL7107的内部计数脉冲是它时钟周期的4分频，只要将T 的计数值除以4，再减去积分阶段固有的1000 个计数值，即得到A/D 转换的二进制结果。           参考程序如下：

本文实现的接口方法，是在ICL的片内定时积分和定斜率消除积分的计数过程中，由801的个定时，计数器对它的时钟脉冲计数，该计数值经分频处理并减去定时积分的固有计数值，即得3位半A/D转换器的二进制结果。710的内部计数值只供译码显示，而801定时，计数器读数而得的转换结果即为智能化仪表的现场数据。两者各尽所能，各司其职。由8031读取的转换结果与710驱动的LED显示结果严格- 一致。这种接口方法，对ICL 其它带显示驱动的A/D转换器，如7106.7116.7117.7126.7129 及7137等也同样适用。

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