一、A/D,D/A

A/D,D/A概念
- A/D：把模拟量转化为数字量；
- D/A：把数字量转化为模拟量。
A/D转换指标
- 转换时间：完成一次A/D转化主要的时间t.1/t为转化速率
- 分辨率: 衡量A/D转换器能分辨出输入模拟量最小变化程度的技术指标。取决于A/D转换器的位数。
- 量化误差:由于有限位数字量对模拟量进行量化而引起的误差，量化误差理论上规定单位分辨率的正负1/2LSB。
- 转换精度:实际A/D转换器和理论转换器在量化值上的差值。
逐次逼近寄存器型（SAR） ADC
- $Vin$ 为输入采样电压, $V_{DAC}$ 为设为 $V_{REF}$ 的一半， $V_{REF}$ 为基准电压。当 $V_{in}$ > $V_{DAC}$ ，out = 1，MSB =1; $V_{in}$ < $V_{DAC}$ ，out = 0,MSB = 0。N为转换结果存在寄存器中。
例子
A/D转换流程
- 控制ADC开始转换-》得知转换结果-》输入转换结果
- XPT2046使用。

二、单总线系统的典型应用-DS18B20的温度测量系统

DS1820温度传感器
- 采集方式:现场温度的测量直接通过“单总线”以数字方式传输,不用单片机进行A/D转换。
- 第一和第二字节存放转换好的温度，低8位在前面，高八位在后。
- TH和TL，用户写入的上下限报警值
- 配置是一个配置寄存器
- 第6-8字节都为1，未使用
- CRC是前面八字节的CRC码
配置寄存器
- TM为0，不可更改
- R1和R0用来设置分辨率，分辨率越大，转换速率越慢。
数据处理
- 以补码形式存在。前五位为符号位。要判断是否为负数，要取反+1。
- 工作时序
  - 三个时序，初始化、写、读时序。
命令

三、代码解析和温度采集流程

DS18B20温度传感器采集流程。写入温度转换命令->写入温度读取命令->读取温度
模块设计
- uchar Ds18b20Init()。初始化
- void Ds18b20WriteByte(uchar dat)。向DS18B20写入1字节命令
- uchar Ds18b20ReadByte()。向DSB20读取1字节数据
- void Ds18b20ChangTemp()。写入温度转换命令
- void Ds18b20ReadTempCom()。写入读取温度命令
- int Ds18b20ReadTemp()。读取温度数据(核心)
- datapros（int temp) 。输出最终温度值

初始化uchar Ds18b20Init()，先拉低电480~960us ,然后释放总线，等待DS应答（<=5ms），输出低电平.

uchar Ds18b20Init()
{
    uchar i;
    DSPORT = 0;          //拉低480us~960us
    i = 70; 
    while(i--);         //延时
    DSPORT = 1;         //释放总线
    i = 0;
    while(DSPORT)       //等待应答
    {
        Delay1ms(1);
        i++;
        if(i>5)//>5ms 初始化失败，返回0
        {
            return 0;
        }

    }
    return 1;//初始化成功
}

向DS写数据(命令)void Ds18b20WriteByte(uchar dat)，拉低电平,从低位写入，延长70us左右。数据右移1位。总线拉高1us.

void Ds18b20WriteByte(uchar dat)
{
uint i, j;    
for(j=0; j<8; j++)  //八位依次写入。
{
    DSPORT = 0;      //拉低总线
    i++;
    DSPORT = dat & 0x01;  
    i=6;  
    while(i--); //延时70us 
    DSPORT = 1; //释放总线
    dat >>= 1; //总线至少拉高1us
}
}

读取DS数据uchar Ds18b20ReadByte()，拉低电平

uchar Ds18b20ReadByte()
{
uchar byte, bi;
uint i, j;  
for(j=8; j>0; j--)
{
    DSPORT = 0;//拉低电平
    i++;
    DSPORT = 1;//释放总线
    i++;
    i++;            //延时6us等待数据稳定
    bi = DSPORT;     //读取数据
    byte = (byte >> 1) | (bi << 7); //先读取低位再读取高位，bi向左移七位，byte向右移1位，或        操作                        
    i = 4;      //延时48us左右后继续读取下一位
    while(i--);
}               
return byte; //返回数据
}

写入温度转换命令void Ds18b20ChangTemp()。先初始化，延时1ms，写入0xcc指令。跳过ROM 操作命令，因为只用到了一份DS12B20。写入温度转换指令0x44.
```
void  Ds18b20ChangTemp()
{
    Ds18b20Init();
    Delay1ms(1);
    Ds18b20WriteByte(0xcc);          
    Ds18b20WriteByte(0x44); 
}
```

写入读取温度命令void Ds18b20ReadTempCom()。先初始化，延时1ms,写入0xcc指令。。跳过ROM操作命令。写入读取温度指令0xBE.

void  Ds18b20ReadTempCom()
{ 

    Ds18b20Init();          //初始化
    Delay1ms(1);            //延时1ms
    Ds18b20WriteByte(0xcc);  //写入跳过ROM操作命令
    Ds18b20WriteByte(0xbe);  //写入温度读取指令
}

温度采集的主函数。写入转换温度命令->写入读取温度命令->读取温度（先读取低八位，后读取高八位）。

int Ds18b20ReadTemp()
{
    int temp = 0; //存取温度
    uchar tmh, tml; //tml存低八位,tmh高八位
    Ds18b20ChangTemp(); //转换温度              
    Ds18b20ReadTempCom();//写入读取温度命令         
    tml = Ds18b20ReadByte();//读取低8位     
    tmh = Ds18b20ReadByte(); //读取高八位        
    temp = tmh; 
    temp <<= 8; //左移八位
    temp |= tml; 
    return temp;
}

最终温度数据输出。温度小于0，取反+，1。因为前5位为符号位，所以要右移4位，因为设置精度0.01所以乘以100.+0.5是四舍五入

void datapros(int temp)    
{
     float tp;  
 if(temp< 0)    //小于0
{
        temp=~temp;
        temp=temp+1;
        tp=temp;
        temp=tp*0.0625*100+0.5; //右移四位，设置精度为0.01,四舍五入   
 }
 else
 {          
        tp=temp;
        temp=tp*0.0625*100+0.5;  ¡
 }
}

A-D和D-A和温度传感器DS18B20+C51代码具体实现

一、A/D,D/A

二、单总线系统的典型应用-DS18B20的温度测量系统

三、代码解析和温度采集流程

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