AD转换与DA转换实验.docx

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AD转换与DA转换实验

XX学院

实验报告

实验名称

姓名

学号

班级

教师

日期

一、实验内容与要求

1.1实验内容

本次实验包括A/D转换实验与D/A转换实验。

（1）A/D转换实验：

编写实验程序，将ADC单元中提供的0V~5V信号源作为ADC0809的模拟输入量，进行A/D转换，转换结果通过变量进行显示；

（2）D/A转换实验：

设计实验电路图实验线路并编写程序，实现D/A转换，要求产生锯齿波、脉冲波，自行设计波形，并用示波器观察电压波形。

1.2实验要求

（1）A/D转换实验：

将ADC单元中提供的0V~5V信号源作为ADC0809的模拟输入量，进行A/D转换，转换结果通过变量进行显示。

同时可以使用万用表对比判断结果是否正确；

（2）D/A转换实验：

实现D/A转换，通过编程，自行设计一个波形，在示波器上显示并观察波形。

二、实验原理与硬件连线

2.1实验原理

ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。

用它可直接输入8个单端的模拟信号，分时进行A/D转换，在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。

ADC0809的主要技术指标为：

分辨率：

8位

单电源：

＋5V

总的不可调误差：

±1LSB

转换时间：

取决于时钟频率

模拟输入范围：

单极性0～5V

时钟频率范围：

10KHz～1280KHz

ADC0809的外部管脚如图4-1所示，地址信号与选中通道的关系如表4-1所示。

图4-1ADC0809外部引脚图

表4-1地址信号与选中通道的关系

地址

选中通道

A

B

C

0

0

0

IN0

0

0

1

IN1

0

1

0

IN2

0

1

1

IN3

1

0

0

IN4

1

0

1

IN5

1

1

0

IN6

1

1

1

IN7

模／数转换单元电路图如图4-2所示：

图4-2模／数转换单元电路图

D/A转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是：

接收、保持和转换的数字信息，不存在随温度、时间漂移的问题，其电路抗干扰性较好。

大多数的D/A转换器接口设计主要围绕D/A集成芯片的使用及配置响应的外围电路。

DAC0832是8位芯片，采用CMOS工艺和R-2RT形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流Iout1和Iout2输出，其主要性能参数如表4-2示，引脚如图4-3所示。

图4-3DAC0832引脚图

表4-2DAC0832性能参数

性能参数

参数值

分辨率

8位

单电源

+5V~+15V

参考电压

+10V~-10V

转换时间

1US

满刻度误差

±1LSB

数据输入电平

与TTL电平兼容

D/A转换单元实验电路图如图4-4所示：

图4-4D/A转换单元实验电路图

2.2硬件连线

（1）A/D转换实验：

将IOY0（0600H）与A/D转换单元的CS相连接。

A/D转换单元的ABC三个接口均接地，及选中IN0。

具体连线见图4-5。

图4-5A/D转换实验接线图

（2）D/A转换实验：

系统总线IOY0接D/A转换单元CS，IOY3接A/D转换单元CS。

A/D转换单元的IN0接D/A转换单元的OUT，ABC三口均接地，其他类似于A/D转换实验接线。

具体连线如图4-6。

图4-6D/A转换实验接线图

三、设计思路、步骤和程序流程图

3.1设计思路

（1）实现D/A转换，自己设计一个波形A/D转化实验：

设置全局变量VALUE，不断循环更改滑动变阻器大小，启动A/D转换，延迟一段时间，读入A/D输出到VALUE。

（2）D/A转换实验：

按书上示意图将硬件连线后，通过向D/A单元输入近似连续变化的数字量，即可生成波形。

3.2实验步骤

（1）A/D转换实验：

1．按图4-5连接实验线路。

2．编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。

．

3．将变量VALUE添加到变量监视窗口中。

4．在JMPSTART语句行设置断点，使用万用表测量ADJ端的电压值，计算对应的采样值，然后运行程序。

5．程序运行到断点处停止运行，查看变量窗口中VALUE的值，与计算的理论值进行比较，看是否一致（可能稍有误差，相差不大）。

6．调节电位器，改变输入电压，比较VALUE与计算值，反复验证程序功能。

（2）D/A转换实验：

1．实验接线图如图4-6所示，按图接线。

2．编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。

3．运行程序，用示波器测量D/A的输出，观察实验现象。

4．自行编写实验程序，产生自定义波形，使用示波器观察输出，验证程序功能。

四、程序清单与执行结果

4.1程序清单

（1）A/D转换实验代码

SSTACKSEGMENTSTACK

DW32DUP（?

）

SSTACKENDS

PUBLICVALUES

DATASEGMENT

VALUESDB?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVAX,0000H

MOVDX,0600H

P1:

OUTDX,AL

CALLDELAY

MOVDX,0600H

INAL,DX

MOVVALUES,AL

JMPP1

DELAY:

PUSHCX

MOVCX,100H

PDELAY:

LOOPPDELAY

POPCX

RET

CODEENDS

ENDSTART

（2）D/A转换实验代码

SSTACKSEGMENTSTACK

DW32DUP（?

）

SSTACKENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE

START:

MOVDX,0680H

OUTDX,AL

MOVDX,0600H

MOVBX,00H

SOL:

CALLP1

CALLP2

CALLP3

CALLP4

JMPSOL

P1:

MOVCX,20H

MOVAL,00H

LP1:

OUTDX,AL

CALLDELAY

ADDAL,01H

LOOPLP1

RET

P2:

MOVCX,20H

MOVAL,0FFH

LP2:

OUTDX,AL

CALLDELAY

SUBAL,01H

LOOPLP2

RET

P3:

MOVCX,20H

MOVAL,0DFH

LP3:

OUTDX,AL

CALLDELAY

SUBAL,00H

LOOPLP3

P4:

MOVCX,20H

MOVAL,0FFH

LP4:

OUTDX,AL

CALLDELAY

SUBAL,01H

LOOPLP4

RET

DELAY:

PUSHCX

MOVCX,8FFH

PDELAY:

LOOPPDELAY

POPCX

RET

CODEENDS

ENDSTART

4.2执行结果

（1）A/D转换实验结果

如图4-9，电压是4.900V。

图4-9A/D转换实验结果

改变电阻之后，如图4-10，电压为0.095V。

图4-10A/D转换实验结果

（2）D/A转换实验结果

自定义波形结果如图4-11和4-12所示。

图4-11自定义猫耳朵波形

图4-11自定义城堡波形

五、程序调试说明和实验感想

5.1调试说明

在A/D转换实验中，逐渐增加电阻，电压逐渐减少到0V，符合电路结果。

在D/A转换实验中，我先尝试了一些简单的图形，发现断位会被一条竖线直接连上，然后利用这个特性，先实现了直线型和阶梯型，然后尝试了城堡型和猫耳朵。

5.2实验感想与收获

本次实验尝试了A/D转换芯片和D/A转换芯片，在D/A实验中，在具体操作的时候遇到了许多的问题。

从波形混乱到波形偏差，不断更正方法，终于得到了自己较为满意的图形，过程中，一些失误的代码也创造出了意想不到的有趣的图形。

通过这次实验，让我对波形显示有了更深刻的理解，熟悉了A/D转化和D/A转化的操作流程。

5.3实验特色

尝试了多种波形，从一开始最简单的阶梯型，尝试城堡型，最后尝试了特色猫耳朵型。

5.4展望

实现正弦波形。