AD轉換與DA轉換實驗.doc

XX學院實 驗 報 告實驗名稱 姓 名 學 號 班 級 教 師 日 期 11一、實驗內容與要求1.1 實驗內容本次實驗包括A/D轉換實驗與D/A轉換實驗。(1) A/D轉換實驗：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，進行A/D轉換，轉換結果通過變量進行顯示；(2) D/A轉換實驗：設計實驗電路圖實驗線路并編寫程序，實現(xiàn) D/A 轉換，要求產(chǎn)生鋸齒波、脈沖波，自行設計波形，并用示波器觀察電壓波形。1.2 實驗要求(1) A/D轉換實驗：將ADC單元中提供的0V5V信號源作為ADC0809的模擬輸入量，進行A/D轉換，轉換結果通過變量進行顯示。同時可以使用萬用表對比判斷結果是否正確；(2) D/A轉換實驗：實現(xiàn) D/A 轉換，通過編程，自行設計一個波形，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，分時進行A/D轉換，在多點巡回檢 測、過程控制等應用領域中使用非常廣泛。ADC0809 的主要技術指標為：分辨率：8 位 單電源：5V 總的不可調誤差：1LSB 轉換時間：取決于時鐘頻率 模擬輸入范圍：單極性 05V 時鐘頻率范圍：10KHz1280KHz ADC0809的外部管腳如圖4-1所示，地址信號與選中通道的關系如表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系地址選中通道ABC000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7模數(shù)轉換單元電路圖如圖4-2所示：圖4-2 模數(shù)轉換單元電路圖D/A 轉換器是一種將數(shù)字量轉換成模擬量的器件，其特點是：接收、保持和轉換的數(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轉換器接口設計主要圍繞 D/A 集成芯片的使用及配置響應的外圍電路。DAC0832是8位芯片，采用CMOS工藝和R-2RT形電阻解碼網(wǎng)絡，轉換結果為一對差動電流Iout1和Iout2輸出，其主要性能參數(shù)如表4-2示，引腳如圖4-3所示。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 轉換單元實驗電路圖如圖 4-4所示：圖 4-4 D/A 轉換單元實驗電路圖2.2 硬件連線(1) A/D轉換實驗：將IOY0（0600H）與A/D轉換單元的CS相連接。A/D轉換單元的ABC三個接口均接地，及選中IN0。具體連線見圖4-5。圖4-5 A/D轉換實驗接線圖(2) D/A轉換實驗：系統(tǒng)總線IOY0接D/A轉換單元CS，IOY3接A/D轉換單元CS。A/D轉換單元的IN0接D/A轉換單元的OUT， ABC三口均接地，其他類似于A/D轉換實驗接線。具體連線如圖4-6。圖4-6 D/A轉換實驗接線圖三、設計思路、步驟和程序流程圖3.1 設計思路(1) 實現(xiàn) D/A 轉換，自己設計一個波形A/D轉化實驗：設置全局變量VALUE，不斷循環(huán)更改滑動變阻器大小，啟動A/D轉換，延遲一段時間，讀入A/D輸出到VALUE。(2) D/A轉換實驗：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語句行設置斷點，使用萬用表測量ADJ端的電壓值，計算對應的采樣值，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，與計算的理論值進行比較，看是否一致（可能稍有誤差，相差不大）。6 調節(jié)電位器，改變輸入電壓，比較VALUE與計算值，反復驗證程序功能。(2) D/A轉換實驗：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)行結果4.1 程序清單(1) A/D轉換實驗代碼SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSPUBLIC VALUESDATASEGMENTVALUES DB ?DATAENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATASTART:MOV AX, DATAMOV DS, AXMOV AX, 0000HMOV DX, 0600HP1: OUT DX, ALCALL DELAYMOV DX, 0600HIN AL, DXMOV VALUES, ALJMP P1DELAY:PUSH CXMOV CX, 100HPDELAY:LOOP PDELAYPOP CXRETCODEENDSEND START(2) D/A轉換實驗代碼SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCODE SEGMENT ASSUME 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, ALCALL DELAYSUB AL, 01HLOOP LP2RETP3:MOV CX,20HMOV AL, 0DFHLP3:OUT DX, ALCALL DELAYSUB AL, 00HLOOP LP3P4:MOV CX,20HMOV AL, 0FFHLP4:OUT DX, ALCALL DELAYSUB AL, 01HLOOP LP4RETDELAY:PUSH CXMOV CX, 8FFHPDELAY:LOOP PDELAYPOP CXRETCODEENDSEND START4.2 執(zhí)行結果(1) A/D轉換實驗結果如圖4-9，電壓是4.900V。 圖4-9 A/D轉換實驗結果改變電阻之后，如圖4-10，電壓為0.095V。 圖4-10 A/D轉換實驗結果(2) D/A轉換實驗結果自定義波形結果如圖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、程序調試說明和實驗感想5.1 調試說明在A/D轉換實驗中，逐漸增加電阻，電壓逐漸減少到0V，符合電路結果。在D/A轉換實驗中，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轉換芯片和D/A轉換芯片，在D/A實驗中，在具體操作的時候遇到了許多的問題。從波形混亂