实验5：A∕D转换和D∕A转换实验

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1、A/D转换实验一、实验目的 1学习理解模/数信号转换的基本原理。2掌握模/数转换芯片ADC0809的使用方法。3掌握模/数转换芯片ADC0809的接扩展、程序设计及调试方法。二、实验设备PC机一台，TD-NMC+教学实验系统一台，万用表一只。三、实验内容编写实验程序，将ADC单元中提供的0V5V信号源作为ADC0809的模拟输入量, 进行A/D转换，转换结果通过寄存器或变量进行显示。四、实验原理ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分, 和联合寻址逻辑。用它可直接输入8个单端的模拟信号 检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。ADC0809分辨率：8位单电源：+5V总的不可调误差：1

2、LSB转换时间：取决于时钟频率当时钟频率CLOCK=640kHz 时，转换时间为100 s当时钟频率CLOCK=500kHz 时，转换时间为128 s 模拟输入范围：单极性05V时钟频率范围：10KHz1280KHzADC0809 的外部管脚如图3-2-1所示，地址信号 与选中通道的关系如表3-2-1所示。，并提供一个8通道的模拟多路开关，分时进行A/D转换，在多点巡回的主要技术指标为：34,6789012 3411111IN3IN2IN4 ADC0809 INIIN5IN6IN7STARTEOCD3OECLOCKVccVREF 什)GNDDI28INOADDA ADDB ADDCALEVRE

3、F(-)6 5 43 2 1098 7 6 52 2 2 2 2 2 2 11111图3-2-1 ADC0809 外部引脚图表3-2-1地址信号与选中通道的关系地址选中通道ABC000INO001IN1010IN 2011IN 3100IN 4101IN 5110IN 6111IN 7A/D转换单元原理图如图3-2-2所示。图 3-2-2 A/D 转换单元原理图IN-0msb2-l2-2IN-12-32-4IN-22-52-6IN-32-7lsb2-8IN-4ADC0809EOCIN-5ADD-AIN-6ADD-BADD-CIN-7ALEref(-)ENABLESTARTref(+)CLOCK

4、5黒g貿25A24op弓22START96o CLK五、实验步骤1. 按图3-2-3连接实验线路，AD的时钟线需要与实验平台中的系统总线单元的CLK 相连；2. 编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统，启动调试；3. 在AD模拟信号采集程序调用语句之后设置断点，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；4. 程序运行到断点处停止运行，查看寄存器窗口中 R0 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）；5. 调节电位器，改变输入电压，继续执行程序，程序再次运行到断点处停止运行，比 较此时 R0 的值与理论计算值；6. 反复进行步骤 5 的操作，

5、验证程序功能，制表并记录结果。OPODo单片机系统总线P27* CSy EOCCLK(lMHz) O系统总线单元A/D单元A B-C000000图 3-2-3 A/D 转换实验接线图思考题：1. 如何修改程序，将转换后的数据存入变量ADV中，将变量ADV添加到变量监视窗 口中，执行程序，观察其值的变化。2. MCS-51单片机与A/D接口通常可以采用软件延时、查询和中断三种方式。上述实 验中属于哪种方式？如果不是中断方式，那么如何修改程序，采用中断方式读取A/D转换 的结果并保存【提示：可参考教材104页5.3节的内容】。如何修改电路接线，能否实现？D/A 转换实验程序编写完毕后，提交给教师计

6、算机，在教师计算机连接的示波器上观察结果一、实验目的1学习数/模转换的基本原理。2掌握 DAC0832 的使用方法。3. 掌握模/数转换芯片DAC0832的接口扩展、程序设计及调试方法。二、实验设备PC机一台，TD-NMC+教学实验系统一台，示波器一台。三、实验内容设计实验电路图实验线路并编写程序，实现 D/A 转换，要求产生正向锯齿波、反向锯 齿波、脉冲波、三角波，并用示波器观察电压波形。四、实验原理数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是一种将二进制数字量形式的离散信号 转换成以标准量（或参考量）为基准的模拟量的器件。最常见的数模转换器是将并行二进制 的数字量转换为直流电压或直流电流

7、，其电路抗干扰性较好，常用作过程控制计算机系统的 输出通道，与执行器相连，实现对生产过程的自动控制。数模转换器电路还用在利用反馈技 术的模数转换器设计中。大多数的 D/A 转换器接口设计主要围绕 D/A 集成芯片的使用配置相应的外围电路。 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Ioutl和Iout2输出，其主要性能参数如表3-3-1所示。表3-3-1 D AC0832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lUs满刻度误差1LSB数据输入电平与TTL电平兼容CSWR1 AGNDD3D2D1

8、DOVREFRFB DGNDDA(J0832引脚如图3-3-1所示。VCC ILEWR2 XREFD4D5D6D712 1 IOUT211 1 TOUT 1图3-3-1 DAC0832引脚图五、实验步骤1实验接线图如图 3-3-2 所示，按图接线； 2编写实验程序，分别产生正向锯齿波、反向锯齿波、脉冲波、三角波，经编译、链 接无误后装入系统，启动调试；3.运行程序，用示波器测量DA的输出，观察实验现象，验证程序功能。图 3-3-2 D/A 实验接线图D/A转换单元原理图如图3-3-3所示。DO O DI OD2 OD3 OD4 O图 3-3-3 D/A 转换单元原理图IsbDIODI1匸jIo

9、utlIout2JJ1ZRfbDI4DI5VrefmsbDI7TT 17cs 纟 Xfer O (J-LJ1?WR25WR1HV(+12)10K6思考题：如何修改程序，产生正弦波，观察实验现象，验证程序功能。；功能描述：将0V5V信号源接入ADC0809的IN0端，采集电压值，转换后的数据存放在R0 中。STARTAD EQU 7F00HADRESULT EQU 7F08HORG 0000HLJMP STARTORG 0100HSTART:LCALL ADC0809 ;调用AD模拟信号采集程序NOP;在此处设置断点，观察R0中的值SJMP START；AD模拟信号采集，出口参数:R0 （转换后的数据存放在R0中）ADC0809:MOV DPTR， #STARTADMOV A， #00HMOVX DPTR, A;执行 MOVX指令会产生 WR信号，启动ADADLP1: JnB P3.3, ADLP1 ;等待AD转换结束，P3.3对应单片机的INT1引脚;LCALL DELAYNOPMOV DPTR, #ADRESULTMOVX A, DPTRMOV R0, A ;保存AD转换结果mov p1,aRETDELAY: MOV R7, #30HDLP1: MOV R6, #0F0HDLP2: DJNZ R6, DLP2DJNZ R7, DLP1RETEND