AD轉(zhuǎn)換與DA轉(zhuǎn)換實驗

1、XX學(xué)院實驗報告實驗名稱姓名學(xué)號班級教師日期、實驗內(nèi)容與要求1.1 實驗內(nèi)容本次實驗包括 A/D 轉(zhuǎn)換實驗與 D/A 轉(zhuǎn)換實驗。(1) A/D 轉(zhuǎn)換實驗： 編寫實驗程序， 將 ADC 單元中提供的 0V5V 信號源作為 ADC0809 的 模擬輸入量，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果通過變量進(jìn)行顯示；(2) D/A 轉(zhuǎn)換實驗：設(shè)計實驗電路圖實驗線路并編寫程序，實現(xiàn) D/A 轉(zhuǎn)換，要求產(chǎn)生鋸齒 波、脈沖波，自行設(shè)計波形，并用示波器觀察電壓波形。1.2 實驗要求(1) A/D 轉(zhuǎn)換實驗： 將 ADC 單元中提供的 0V5V 信號源作為 ADC0809 的模擬輸入量， 進(jìn) 行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果通過

2、變量進(jìn)行顯示。同時可以使用萬用表對比判斷結(jié)果是否正 確；(2) D/A 轉(zhuǎn)換實驗：實現(xiàn) D/A 轉(zhuǎn)換，通過編程，自行設(shè)計一個波形，在示波器上顯示并觀 察波形。二、實驗原理與硬件連線2.1 實驗原理ADC0809 包括一個 8 位的逐次逼近型的 ADC 部分，并提供一個 8 通道的模擬多路開關(guān) 和聯(lián)合尋址邏輯。 用它可直接輸入 8 個單端的模擬信號， 分時進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，在多點巡回檢 測、 過程控制等應(yīng)用領(lǐng)域中使用非常廣泛。 ADC0809 的主要技術(shù)指標(biāo)為：分辨率： 8 位單電源： 5V 總的不可調(diào)誤差：± 1LSB 轉(zhuǎn)換時間：取決于時鐘頻率模擬輸入范圍：單極性 05V時鐘頻率范

3、圍：10KHz1280KHZADC0809 的外部管腳如圖 4-1 所示，地址信號與選中通道的關(guān)系如表 4-1 所示。圖4-1 ADC0809外部引腳圖表4-1地址信號與選中通道的關(guān)系地址選中通道ABC000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元電路圖如圖4-2所示:AD+5VADJ+5V圖4-2模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元電路圖D/A轉(zhuǎn)換器是一種將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的器件，其特點是：接收、保持和轉(zhuǎn)換的數(shù)字信 息，不存在隨溫度、時間漂移的問題，其電路抗干擾性較好。大多數(shù)的D/A轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計主要圍繞D/A集成芯片的使用及配置響應(yīng)的外圍電路。D

4、AC0832是8位芯片，采用CMOS工藝和R-2RT形電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為一對差動 電流loutl和Iout2輸出，其主要性能參數(shù)如表 4-2示，弓I腳如圖4-3所示。CS130VCCWR13理ILEAGNIdDWR2ACD3017，XREF83D2D42D1S15D5D07牡D63D7VREFRF 9遼IOUT1DGN 1011IOUT2圖4-3 DAC0832引腳圖表4-2 DAC0832性能參數(shù)性能參數(shù)參數(shù)值分辨率8位單電源+5V+15V參考電壓+10V-10V轉(zhuǎn)換時間1US滿刻度誤差± 1LSB數(shù)據(jù)輸入電平與TTL電平兼容D/A轉(zhuǎn)換單元實驗電路圖如圖 4-4所示:圖4-4

5、 D/A 轉(zhuǎn)換單元實驗電路圖2.2硬件連線 A/D轉(zhuǎn)換實驗：將IOYO (0600H)與A/D轉(zhuǎn)換單元的CS相連接。A/D轉(zhuǎn)換單元的 ABC三個接口均接地，及選中IN0。具體連線見圖4-5。+5V圖4-5 A/D轉(zhuǎn)換實驗接線圖(2) D/A轉(zhuǎn)換實驗：系統(tǒng)總線 IOYO接D/A轉(zhuǎn)換單元CS, I0Y3接A/D轉(zhuǎn)換單元CS。A/D 轉(zhuǎn)換單元的IN0接D/A轉(zhuǎn)換單元的OUT, ABC三口均接地，其他類似于A/D轉(zhuǎn)換實 驗接線。具體連線如圖4-6。XD0XD7IOW#IOY0系 統(tǒng) 總 線XD0XD7IOW#IOR#IOY3CLKD0OUTD7WRD0IN0D7WRRDACSBCLKCA/D轉(zhuǎn)換單元D

6、/A轉(zhuǎn)換單元CS示波器輔助電路圖4-6 D/A轉(zhuǎn)換實驗接線圖三、設(shè)計思路、步驟和程序流程圖3.1 設(shè)計思路(1) 實現(xiàn) D/A 轉(zhuǎn)換，自己設(shè)計一個波形 A/D 轉(zhuǎn)化實驗：設(shè)置全局變量 VALUE ，不斷循環(huán) 更改滑動變阻器大小，啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，延遲一段時間，讀入 A/D 輸出到 VALUE 。(2) D/A 轉(zhuǎn)換實驗：按書上示意圖將硬件連線后，通過向 D/A 單元輸入近似連續(xù)變化的數(shù) 字量，即可生成波形。3.2實驗步驟(1) A/D 轉(zhuǎn)換實驗：1按圖 4-5 連接實驗線路。2編寫實驗程序，經(jīng)編譯、鏈接無誤后裝入系統(tǒng)。3將變量 VALUE 添加到變量監(jiān)視窗口中。4在JMP START語句行設(shè)

7、置斷點，使用萬用表測量 ADJ端的電壓值，計算對應(yīng)的采 樣值，然后運行程序。5. 程序運行到斷點處停止運行，查看變量窗口中 VALUE的值，與計算的理論值進(jìn)行 比較，看是否一致(可能稍有誤差，相差不大) 。6. 調(diào)節(jié)電位器，改變輸入電壓，比較 VALUE 與計算值，反復(fù)驗證程序功能。(2) D/A 轉(zhuǎn)換實驗：1. 實驗接線圖如圖 4-6 所示，按圖接線。2. 編寫實驗程序，經(jīng)編譯、鏈接無誤后裝入系統(tǒng)。3. 運行程序，用示波器測量 D/A 的輸出，觀察實驗現(xiàn)象。4. 自行編寫實驗程序，產(chǎn)生自定義波形，使用示波器觀察輸出，驗證程序功能。四、程序清單與執(zhí)行結(jié)果4.1 程序清單(1) A/D 轉(zhuǎn)換實驗

8、代碼SSTACK SEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSPUBLIC VALUESDATA SEGMENTVALUES DB ?DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DA TAMOV DS, AXMOV AX, 0000HMOV DX, 0600HP1:OUT DX, ALCALL DELAYMOV DX, 0600HIN AL, DXMOV V ALUES, ALJMP P1DELAY: PUSH CXMOV CX, 100HPDELAY:LOOP PDELAYPOP CXRETC

9、ODE ENDSEND START(2) D/A 轉(zhuǎn)換實驗代碼SSTACK SEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACK ENDSASSUME CS:CODESTART:MOV DX, 0680HOUT DX, ALMOV DX, 0600HMOV BX, 00HSOL:CALL P1CALL P2CALL P3CALL P4JMP SOLP1:MOV CX,20HMOV AL, 00HLP1:OUT DX, ALCALL DELAYADD AL, 01HLOOP LP1RETP2:MOV CX,20HMOV AL, 0FFHLP2:OUT DX, AL CALL DELAY

10、SUB AL, 01HLOOP LP2RETP3:MOV CX,20HMOV AL, 0DFHLP3:OUT DX, ALCODESEGMENTCALL DELAYSUB AL, 00HLOOP LP3P4:MOV CX,20HMOV AL, 0FFHLP4:OUT DX, ALCALL DELAYSUB AL, 01HLOOP LP4RETDELAY: PUSH CXMOV CX, 8FFHPDELAY:LOOP PDELAYPOP CXRETCODE ENDSEND START4.2執(zhí)行結(jié)果(1) A/D轉(zhuǎn)換實驗結(jié)果如圖4-9，電壓是4.900V圖4-9 A/D轉(zhuǎn)換實驗結(jié)果改變電阻之后，如圖4-10,電壓為0.095V。圖4-10 A/D轉(zhuǎn)換實驗結(jié)果(2) D/A轉(zhuǎn)換實驗結(jié)果自定義波形結(jié)果如圖4-11和4-12所示。圖4-11自定義貓耳朵波形圖4-11自定義城堡波形五、程序調(diào)試說明和實驗感想5.1調(diào)試說明在A/D轉(zhuǎn)換實驗中，逐漸增加電阻，電壓逐漸減少到0V，符合電路結(jié)果。在 D/A轉(zhuǎn)換實驗中，我先嘗試了一些簡單的圖形，發(fā)現(xiàn)斷位會被一條豎線直接連上，然后利用這個特性，先 實現(xiàn)了直線型和階梯型，然后嘗試了城堡型和貓耳朵。5.2實驗感想與收獲本次實驗嘗試了 A/D轉(zhuǎn)換芯片和D/A轉(zhuǎn)換芯片，在D/A實驗中，在具體操作的時候遇