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1、 智能仪器与系统智能仪器与系统1718学时学时第第2章章 智能仪器输入智能仪器输入/输出通道及接口技术输出通道及接口技术（七（七)DAC)DAC的应用的应用一.DACDAC的应用的应用1.1.数字波合成技术数字波合成技术 利用程序控制的方法不断的给利用程序控制的方法不断的给DACDAC输入不同输入不同的数字量的数字量,可以在可以在DACDAC输出端得到连续变化的波输出端得到连续变化的波形。例如形。例如8 8位位DACDAC和单片机如下图形式相连和单片机如下图形式相连:1)1)阶梯波发生器阶梯波发生器 如果如果周而复始的连续给周而复始的连续给DACDAC输出输出0-2550-255各个数字各个数
2、字,就就可在可在DACDAC输出端得到连续不断的阶梯波。输出端得到连续不断的阶梯波。例如以下程序中例如以下程序中DELAYDELAY为延时子程序为延时子程序,每隔一个每隔一个DELAYDELAY时间输出一个阶梯电平时间输出一个阶梯电平.指向指向DACDAC口地址口地址;给出给出ADC0832ADC0832的口地址的口地址;输出数码到输出数码到DACDAC;数码增加数码增加N N;调用延时子程序得到阶梯宽度调用延时子程序得到阶梯宽度循环循环2)2)锯齿波发生器锯齿波发生器 当阶梯波发生器的阶梯长度和高度很小时当阶梯波发生器的阶梯长度和高度很小时,即延长即延长时间时间DELAY很小且很小且D/A位
3、数较多时位数较多时,可将阶梯波近似可将阶梯波近似看为一条直线看为一条直线,直线循环发生直线循环发生,可输出锯齿波可输出锯齿波.如下图如下图所示所示:(a为正向锯齿波为正向锯齿波,(b)为负向锯齿波为负向锯齿波.程序如下程序如下:3)3)三角波发生器三角波发生器 将上述将上述正向锯齿波和负向锯齿波合起来可输出三正向锯齿波和负向锯齿波合起来可输出三角波角波.4)矩形波发生器矩形波发生器 如果矩形波的高电平宽度为如果矩形波的高电平宽度为T1，低电平的宽度为，低电平的宽度为T2，相应于高电平的输出数码为，相应于高电平的输出数码为HIGH，相应于低，相应于低电平的输出数码为电平的输出数码为LOW，针对上
4、图，执行下面程序，针对上图，执行下面程序可以得到矩形波的输出。可以得到矩形波的输出。MOV A,#HIGH ;LOOP4:MOVX DPTR,A；输出高电平数码到；输出高电平数码到DAC CALL DT1 ；延时；延时T1 MOV A,#LOW MOV DPTR,A；输出低电平数码到；输出低电平数码到DAC CALL DT2 ；延时；延时T2 SJMP LOOP4 ；循环；循环 END 5)5)正弦波发生器正弦波发生器 正弦波发生器广泛应用于检测和仪表的信号源，传统正弦波发生器广泛应用于检测和仪表的信号源，传统的方法是用的方法是用RC振荡器或振荡器或LC振荡器来产生，但其频率一般振荡器来产生，
5、但其频率一般较低，后来用晶振，频率稳定度大为提高。晶振与锁相频较低，后来用晶振，频率稳定度大为提高。晶振与锁相频率合成器相结合，就可以得到各种频率的正弦波信号及非率合成器相结合，就可以得到各种频率的正弦波信号及非正弦波信号。但这个系统复杂，造价高。正弦波信号。但这个系统复杂，造价高。如果利用如果利用DAC和单片机接口再加上合适的软件方法和单片机接口再加上合适的软件方法可得到的正弦波发生器具有结构简单，使用灵活，稳可得到的正弦波发生器具有结构简单，使用灵活，稳定度高等特点定度高等特点,在智能电子测量仪器中较好得到了使用在智能电子测量仪器中较好得到了使用.例如要求产生有正负电压输出的正弦波例如要求
6、产生有正负电压输出的正弦波,则要采用双则要采用双极性输出形式的极性输出形式的DAC和单片机连接的电路和单片机连接的电路.编程前先进编程前先进行离线计算工作行离线计算工作.例下图中就将例下图中就将360分为分为256个点个点,则每则每二点的间隔约二点的间隔约1.4,然后计算每个点的电压所对应的然后计算每个点的电压所对应的数字量数字量,并将这些数值列成一个表格编入程序中并将这些数值列成一个表格编入程序中.运用时运用时,只要反复输出这组数据到只要反复输出这组数据到DAC,就可以在就可以在DAC的输出端的输出端获得正弦波获得正弦波,具体接线图与程序如下所示具体接线图与程序如下所示:正弦波程序如下：正弦
7、波程序如下：MOV R5,#00H ;计数器赋初值计数器赋初值SIN:MOV A,R5 ;MOV DPTR,#TAB ;MOVC A,A+DPTR ;查表得输出值查表得输出值 MOV DPTR,#7FFFH ;指向指向80328032口地址口地址 MOVX R1,A ;输出数据到输出数据到DACDAC INC R5 ;计数器加计数器加1 1 AJMP SIN ;循环循环TAB:DB 80H,83H,86H,8DH,90H,93H,96HTAB:DB 80H,83H,86H,8DH,90H,93H,96H DB 99H,9CH,9FH,A2H,A5H,A8H,ABH,AEH DB 99H,9CH
8、,9FH,A2H,A5H,A8H,ABH,AEH DB B1H,B4H,B7H,BAH,BCH,BFH,C2H,C5 DB B1H,B4H,B7H,BAH,BCH,BFH,C2H,C5 DB C7H,CAH,CCH,CFH,D1H,D4H,D6H,D8H DB C7H,CAH,CCH,CFH,D1H,D4H,D6H,D8H DB DAH,DDH,DFH,E1H,E4H,E5H,E7H,E9H DB DAH,DDH,DFH,E1H,E4H,E5H,E7H,E9H 作业作业:思考题思考题:1.1.请利用请利用DAC0832 D/ADAC0832 D/A转换器、转换器、LM311LM311高速电压比较高速电压比较（用法可看参考书）和（用法可看参考书）和89C51 89C51 构成一个构成一个8 8位逐次逼位逐次逼近式近式A/DA/D转换器。请给出其硬、软件的设计。转换器。请给出其硬、软件的设计。2.2.在一个在一个MCS-51MCS-51单片机和单片机和DAC0832DAC0832接口电路中接口电路中,已知已知单片机的时钟频率单片机的时钟频率12MHZ,D/A12MHZ,D/A转换的地址为转换的地址为7FFFH.7FFFH.1)1)画出接口电路画出接口电路2)2)编写下图所示编写下图所示DACDAC产生连续三角波和锯齿波的程产生连续三角波和锯齿波的程序。序。
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