74芯片搭建8bit ADC（模数转换器） - 嘉立创EDA开源硬件平台

该ADC采用逐次逼近型设计，包括：

   1. 一个8bit R-2R DAC

   2. 一个TLV3501高速RRIO电压比较器

   3. 一个扫描信号生成单元

   4. 一个8位可控翻转式寄存器单元

   5. 一个8位串行输出管理

   6. 震荡和时钟管理器

   7. 简易采样保持器

该模块采用类似8051单片机的xdata内存映射访问，通过片外RAM等效地址映射，利用unsigned char xdata分配一个固定的地址，

向该ADC地址内随便写入一个无符号字符型以开启ADC，

ADC自动开始运行，先将保持器与外界信号断开，然后利用逐次逼近原理，使得DAC产生的电压值最接近输入信号，

此时8位均扫描完成，数据先存入74374输出缓冲寄存器，然后DAC复位，

最后ADC向单片机发送中断信号，单片机利用中断服务函数，以片外RAM的读方式将8位数字值取出，数字值通过51单片机P0口进入单片机。

基本参数：

       供电：4.75-5.25V

       输入输出接口：CMOS电平

       最高主频：1MHz

       采样速率：最大20Ksps

       保持器最大保持时间：暂无（保持器设计失败，遂弃用）

       有效模拟输入范围：GND-VCC

       极限模拟输入范围：GND-3V~VCC+3V

       输入阻抗：500KΩ+

实物图：

作为测试，我使用STC89C52RC单片机写了一个简单的程序：定时器0每隔1秒钟向ADC发送启动信号，ADC采样完成后利用外部中断0唤醒单片机接收数据，然后数据以3位十进制方式显示在IIC接口的LCD1602屏幕上。源码过于简单，遂不放出。

实测效果如下：测试一节1.5V的单三型电池，返回值80

已知该ADC满量程返回255，最低返回0，于是计算得电压：

该电池万用表实测1.498V，误差在5%左右，勉强可以接受。

目前该设计仍然不完美，由于使用了OPA350+74HC4052的保持器，漏电很大，根本没法保持；

1MHz的主频对于电压比较器的翻转速度很吃力，

DAC输出电压不准，严重影响了测量精度。

本项目的初衷是用于ADC原理的教学，因此设计十分简陋，请各位大神轻喷QAQ

PCB预览：

***（注）***：若设计图预览图加载异常，请使用''编辑器中打开''查看实际设计图纸！