AD转换与DA转换实验.docx

1、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，转换结果通过变量进行

2、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 05V 时钟频率范围：10KHz1280KHz ADC0809

3、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4-1 ADC0809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ABC000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7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，

4、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4-3 DAC0832引脚图表4-2 DAC0832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 4-4 D/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4-5 A/D转换实验接线图(2) D/A转换实验：系统总线I

5、OY0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4-6 D/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

6、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JMP START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

7、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SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?)SSTACK ENDSPUBLIC VALUESDATA SEGMENT VALUES DB ?DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV AX, 0000H MOV DX, 0600HP1: OUT DX, AL CALL DELAY MOV DX, 0600H IN AL, DX MOV VALUES, AL JMP P1 DELAY: PU

8、SH CX MOV CX, 100HPDELAY: LOOP PDELAY POP CX RETCODE ENDS END START (2) D/A转换实验代码SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV DX, 0680H OUT DX, AL MOV DX, 0600H MOV BX, 00HSOL: CALL P1 CALL P2 CALL P3 CALL P4 JMP SOL P1: MOV CX,20H MOV AL, 00HLP1: OUT DX, AL CALL

9、 DELAY ADD AL, 01H LOOP LP1 RET P2: MOV CX,20H MOV AL, 0FFHLP2: OUT DX, AL CALL DELAY SUB AL, 01H LOOP LP2 RET P3: MOV CX,20H MOV AL, 0DFHLP3: OUT DX, AL CALL DELAY SUB AL, 00H LOOP LP3P4: MOV CX,20H MOV AL, 0FFHLP4: OUT DX, AL CALL DELAY SUB AL, 01H LOOP LP4 RET DELAY: PUSH CX MOV CX, 8FFHPDELAY: L

10、OOP PDELAY POP CX RET CODE ENDS END START 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4-9 A/D转换实验结果改变电阻之后，如图4-10，电压为0.095V。 图4-10 A/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。