当前位置：文档之家 › AD0804模数转换实验报告

AD0804模数转换实验报告

  • 格式：docx
  • 大小：1.53 MB
  • 文档页数：13

FPGA实验报告题目：ADC0804并行A/D实验班级：20110821*名：***学号：**********指导教师：***日期：2014.04.25ADC0804实验报告一.实验原理1.1 输入模拟量转数字量实验原理本实验要求利用ADC0804实现输入模拟量到数字量的转换，并将转换结果在数码管上输出。

由已知电路得ADC0804的输入模拟电压用一个滑动变阻器对电源分压得到，它的8位输出AD0~AD7与FPGA的8个管脚相连，即input [7:0] data。

而data就是数码管的动态显示数据。

通过循环扫描，使数码管正确的显示出data的十进制数形式。

以下为实验箱内ADC0804与FPGA的连接关系，图2.ADC0804与FPGA连接图二．实验应用的器件分析2.1 ADC0804原理ADC0804是8位全MOS中速逐次逼近式A/D转换器，片内有三态数据输出锁存器，可以和单片机直接接口。

单通道输入，转换时间大约100us。

ADC0804转换时序是：当CS=0许可进行A/D转换。

WR由低到高时，A/D开始转换，一次转换共需要66-73个时钟周期。

CS与WR同时有效时启动A/D转换，转换结束产生INTR信号（低电平有效），可供查询或者中断信号。

在CS和RD的控制下可以读取数据结果。

ADC0804 为一只具有20引脚8位CMOS 连续近似的A/D 转换器，其规格如下：(1) 高阻抗状态输出(2) 分辨率：8 位(0~255)(3) 存取时间：135 ms(4) 转换时间：100 ms(5) 总误差：-1~+1LSB(6) 工作温度：ADC0804C为0度~70度；ADC0804L为-40 度~85 度(7) 模拟输入电压范围：0V~5V(8) 参考电压：2.5V(9) 工作电压：5V(10) 输出为三态结构1. 接脚说明见图1：2. PIN1 (CS )：Chip Select，与RD、WR 接脚的输入电压高低一起判断读取或写入与否，当其为低位准(low) 时会active。

3. PIN2 ( RD )：Read。

当CS 、RD 皆为低位准(low) 时，ADC0804 会将转换后的数字讯号经由DB7 ~ DB0 输出至其它处理单元。

4. PIN3 (WR )：启动转换的控制讯号。

当CS 、WR 皆为低位准(low) 时ADC0804 做清除的动作，系统重置。

当WR 由0→1且CS ＝0 时，ADC0804会开始转换信号，此时INTR 设定为高位准(high)。

5. PIN4、PIN19 (CLK IN、CLKR)：频率输入/输出。

频率输入可连接处理单元的讯号频率范围为100 kHz 至800 kHz。

而频率输出频率最大值无法大于640KHz，一般可选用外部或内部来提供频率。

若在CLK R 及CLK IN 加上电阻及电容，则可产生ADC 工作所需的时序，其频率约为：6. PIN5 ( INTR )：中断请求。

转换期间为高位准(high)，等到转换完毕时INTR 会变为低位准(low)告知其它的处理单元已转换完成，可读取数字数据。

7. PIN6、PIN7 (VIN(+)、VIN(-))：差动模拟讯号的输入端。

输入电压VIN＝VIN(+)－VIN(-)，通常使用单端输入，而将VIN(-)接地。

8. PIN8 (A GND):模拟电压的接地端。

9. PIN9 (VREF∕2)∶模拟参考电压输入端。

VREF 为模拟输入电压VIN 的上限值。

若PIN9空接，则VIN 的上限值即为VCC。

10. PIN10 (D GND)∶数字电压的接地端。

11. PIN11 ~ PIN18 (DB7 ~ DB0)∶转换后之数字数据输出端。

12. PIN20 (Vcc)∶驱动电压输入端。

图1.ADC0804引脚图图2.ADC0804典型应用电路其中，图3.ADC0804基本电路图4.ADC0804内部构造图5.ADC0804时序图如下为时序分析：1. 首先CS片选端拉低AD0804时能。

2. 第三引脚（WR）来一个下降沿脉冲，开始进行模拟/数字信号转换。

3. 转换完毕后AD0804中断输出引脚INTR将高电位将至低电位。

4. 装换完成后在CS低电平期间AD0804第二引脚来一个下降沿脉冲读取AD转换结果。

三.实验任务AD0804 是A/D 转换器。

从ADC0804的通道IN输入0~5V之间的模拟量，转换成数字量在数码管上以十进制显示出来。

任务1：将数码管中的显示数字对应单位“V”的位置加上小数点，使原来以“mV”为单位的输出转变为以“V”为单位。

任务2：四．实验程序4.1任务1程序要想在数码管上从右往左数第4位显示小数点，可以用变量“jishu”的状态作为判断条件，当seg_com选中第4位时，jishu=3'b100，所以我在程序中增加了下面一段用来显示小数点：if(jishu==3'b100)begincase(shuju)4'b0000:seg_data=8'b01000000;//0.4'b0001:seg_data=8'b01111001;//1.4'b0010:seg_data=8'b00100100;//2.4'b0011:seg_data=8'b00110000;//3.4'b0100:seg_data=8'b00011001;//4.4'b0101:seg_data=8'b00010010;//5.4'b0110:seg_data=8'b00000010;//6.4'b0111:seg_data=8'b01111000;//7.4'b1000:seg_data=8'b00000000;//8.4'b1001:seg_data=8'b00010000;//9.default: seg_data=8'b01111111;endcase4.2任务2程序五.管脚分配任务2管脚（任务1的管脚包括在任务2中）图4.ADC0804管脚分配图六.实验结果6.1任务1结果顺时针旋转滑动变阻器旋钮，数码管显示由4.980变换到0.000。

逆时针旋转则逐渐由小变大。

6.2任务2 结果当数码管显示的输出值为0.000时，点阵中左上方第一列全暗，随着数码管显示值的增加，点阵的那列从上到下依次表示ADC0804的输出AD0~AD7，所以点阵上半部分变化比较灵敏。

当码管显示值为4.980时，点阵全亮。

之所以数码管不能显示5.000，是因为公式（vo=5*data_led*1000/256）中data_led最大值只能是255。

七.实验心得通过本次实验,加深了对分频模块的理解与应用.在实验中,分频的作用是非常大的,只有稳定的频率,才能够使得各个芯片和期间正常工作,只有真正的了解分频的原理和方法,才可以独立展开程序的读和写.此外我还学习到了8位数码管的动态显示方法。

本次实验中，通过上课加小数点的练习，加深了我对动态显示的理解和灵活应用。

通过实验,在课下准备与课上练习中，我的编程和逻辑能力进一步得到了锻炼和提高。

八．参考文献[1] 王金明. 《数字系统设计与Verilog HDL》第3版、第2版, 电子工业出版社, 2009、2005. TP271/W24.[2] 夏宇闻. 《Verilog数字系统设计教程》, 北京航空航天大学出版社, 第1、2版, 2008. TP312VH/X31.[3] 蒋璇，臧春华. 《数字系统设计与PLD应用技术》, 电子工业出版社, TP271/J63.附录1任务2程序：module jia0804(clkin,data,seg_com,seg_data,adcs,rd,wr,,SEL,X,LL);//add.......+dianzhen programinput clkin; //时钟输入50MHZinput [7:0] data;output reg[7:0] seg_com; //位选output reg[7:0] seg_data; //段选output reg rd,wr;output wire adcs;output [2:0] SEL;output [7:0] X;output [5:1] LL;parameter CLK_FREQ = 'D50_000_000; //系统时钟50MHZparameter CLK_out_FREQ = 'D5000; //输出时钟'D500_000;parameter CLK_out_FREQ2 = 'D50000; //输出时钟$$$ gaiyaparameter state_pre = 0;parameter state_pre2 = 1;parameter state_start = 2;parameter state_conv = 3;parameter state_wait = 4;parameter state_readpre = 5;parameter state_read = 6;reg [7:0] data_led; //LED显示数据reg [31:0] DCLK_DIV;reg[31:0] DCLK_DIV2;reg clkout; //becom zhongjian variable reg clkout2; //提供显示数据时钟reg [3:0] state = state_pre;reg[7:0] jishu;reg[3:0] shuju;reg[31:0] vo;//******分频always @(posedge clkin)beginif(DCLK_DIV < (CLK_FREQ / CLK_out_FREQ))DCLK_DIV <= DCLK_DIV+1'b1;elsebeginDCLK_DIV <= 0;clkout <= ~clkout;endendalways @(posedge clkin)beginif(DCLK_DIV2 < (CLK_FREQ / CLK_out_FREQ2))DCLK_DIV2 <= DCLK_DIV2+1'b1;elsebeginif(clkout2==1)beginif(jishu<7)jishu=jishu+1;else jishu=0;endDCLK_DIV2 <= 0;clkout2 <= ~clkout2;endend//*******数码管显示always @(posedge clkout2)beginvo=5*data_led*1000/256;case(jishu)3'b100:shuju=(vo)/1000;3'b101:shuju=((vo)%1000)/100;3'b110:shuju=(((vo)%1000)%100)/10;3'b111:shuju=(((vo)%1000)%100)%10;default:shuju=4'b0000;endcasecase(jishu)3'b000: seg_com=8'b00000001;3'b001: seg_com=8'b00000010;3'b010: seg_com=8'b00000100;3'b011: seg_com=8'b00001000;3'b100: seg_com=8'b00010000;3'b101: seg_com=8'b00100000;3'b110: seg_com=8'b01000000;3'b111: seg_com=8'b10000000;//default: out=6'b00000;endcaseif(jishu==3'b100)//if gaowei,add a pointbegincase(shuju)4'b0000:seg_data=8'b01000000;//0.4'b0001:seg_data=8'b01111001;//1.4'b0010:seg_data=8'b00100100;//2.4'b0011:seg_data=8'b00110000;//3.4'b0100:seg_data=8'b00011001;//4.4'b0101:seg_data=8'b00010010;//5.4'b0110:seg_data=8'b00000010;//6.4'b0111:seg_data=8'b01111000;//7.4'b1000:seg_data=8'b00000000;//8.4'b1001:seg_data=8'b00010000;//9.default: seg_data=8'b01111111;endcaseendelsebegincase(shuju)4'b0000:seg_data=8'b11000000;//04'b0001:seg_data=8'b11111001;//14'b0010:seg_data=8'b10100100;//24'b0011:seg_data=8'b10110000;//34'b0100:seg_data=8'b10011001;//44'b0101:seg_data=8'b10010010;//54'b0110:seg_data=8'b10000010;//64'b0111:seg_data=8'b11111000;//74'b1000:seg_data=8'b10000000;//84'b1001:seg_data=8'b10010000;//9default: seg_data=8'b11111111;endcaseendend//********led zhenassign X=data_led; //********ADC0804时序assign adcs=0;always @ (negedge clkout)begincase (state)state_pre : //0beginwr<=0;rd<=1;state <=state_pre2;endstate_pre2 : //1beginwr<=1;rd<=1;state <=state_start;endstate_start ://2beginwr<=1;rd<=0;state <=state_conv;endstate_conv : //3begindata_led = data; //开始读数据state <=state_wait;endstate_wait : //4beginwr<=1;rd<=1;state <= state_pre; //重新回到状态1 进行下一次AD转换endendcaseend//*******fuyongassign SEL[0]=0;assign SEL[1]=1;assign SEL[2]=0;assign LL=0;endmodule附录2实验结果照片：旋动滑动变阻器模拟电压显示值从0.000V开始，逐次递增。

合集下载

数模转换和模数转换实验

数模转换和模数转换实验


③ I0 是电流输出端，MC3408L 以负电流的形式输出，I0 与输入数字信号的 关系满足方程
I0=-Vr/Rr*(A1/2+A2/4+A3/8+A4/16+A5/32+A6/64+A7/128+A8/256)
114
=பைடு நூலகம்Vr/Rr*ΣAi/2i
(6-1-1)
式中：Ai 是输入数字信号，高电平为“1”，低电平为“0”；Vr 和 Rr 分别是参考 电压和参考电阻的大小。
1
0
0 加计数
为全“0”，则其模拟量输出波形如图 ↑
0
0
0
0 减计数
6-1-4（c）所示。其频率
f=1/(2*2Ntcp)=1/(2N+1tcp)
（6-1-3）
式中 N —— 可逆计数器的位数；
115
tcp—— 时钟周期。 四位二进制可逆计数器 MC14516 的引脚如图 6-1-5 所示，表 6-1-1 是其功能。 3． 实验电路
图中 R1 和稳压管 2CW11 构成保护电路，使 E 点电压小于等于 2CW11 的稳 定电压。因而只需选择稳压管的稳定电压小于 TTL 输入端允许的最大逻辑高电 平，就能保证 G1 门不会因输入电压太高而损坏。
图中 74LS248 和 LED 数码管是显示模拟量转换成数字量后的数码，便于实验 观察。
输入数字量之间的关系，即
6-1-2 式。
① 按图 6-1-3 连接电路（每个
电阻、参考电压及电源电压均需测
量），运放 LM324 的 Vcc 接 5V，VEE 接地。
② 按表 6-1-2 输入数字量，用
数字电压表测量输出电压 UO，并与 按式 6-1-2 计算的理论值进行比较，
模数转换adc实验报告

模数转换adc实验报告

模数转换adc实验报告1. 引言模数转换（ADC）是将模拟信号转换为数字信号的过程，广泛应用于各种电子设备中。

本实验旨在通过搭建一个简单的ADC电路，了解和掌握模数转换的基本原理和方法。

2. 实验设备和工具- 一块Arduino开发板- 一根面包板- 一块电位器- 若干杜邦线- 一台笔记本电脑- Arduino开发环境3. 实验步骤3.1 搭建电路首先在面包板上连接电位器和Arduino开发板。

将电位器的两个引脚与Arduino 的3.3V电源和GND（地）相连，电位器的中间引脚与Arduino的A0引脚相连。

3.2 编写代码打开Arduino开发环境，在新建的代码文件中输入以下代码：C++int potentiometerPin = A0;int adcValue;void setup() {Serial.begin(9600); 设置串口波特率为9600}void loop() {adcValue = analogRead(potentiometerPin); 读取A0引脚的模拟值Serial.println(adcValue); 打印模拟值delay(500); 延时500毫秒}3.3 上传并观察结果将Arduino开发板通过USB连接到电脑上，在Arduino开发环境中点击“上传”按钮将代码上传到开发板上。

上传完成后，点击Arduino开发环境的“串口监视器”按钮，设置波特率为9600，并观察串口监视器上显示的数据。

4. 实验结果与分析通过实验，我们可以得到电位器产生的模拟信号在进行模数转换后得到的数字信号。

数字信号表示了模拟信号的离散程度，数值越高表示模拟信号越接近最大量程。

在实验过程中，我们可以通过旋转电位器来改变模拟信号的大小，从而观察到模数转换的效果。

通过串口监视器显示的数据，我们可以清晰地看到转换后的数字信号随着模拟信号的变化而变化。

模数转换的精度取决于ADC的分辨率，即能够将模拟信号转换为多少个离散的数字信号。

数模转换ADC0804的应用实验

数模转换ADC0804的应用实验

数模转换ADC0804的应用实验[实验任务]从ADC0804的通道IN+输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0804转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。

[实验原理]ADC0804是8位全MOS中速A/D转换器、它是逐次逼近式A/D转换器，片内有三态数据输出锁存器，可以和单片机直接接口。

单通道输入，转换时间大约为100us。

ADC0804转换时序是：当CS＝0许可进行A/D转换。

WR由低到高时，A/D开始转换，一次转换一共需要66－73个时钟周期。

CS与WR同时有效时启动A/D转换，转换结束产生INTR信号（低电平有效），可供查询或者中断信号。

在CS和RD的控制下可以读取数据结果。

[C语言源程序]/*注意：程序下载到DPY-1实验板单片机后一定要使SW DIP1的开关脱离ON档。

或者直接将下载线从实验板上拔下。

因为下载线接在I/O口P1.5，P1.6，P1.7上，下载线的电平将会影响测量结果*/#include<reg52.h>code unsigned char seg7code[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//显示段码sbit int1=P3^3;//定义管脚功能sbit cs=P3^2;sbit wr=P3^6;sbit rd=P3^7;void Delay(unsigned int tc)//显示延时程序{while(tc!=0){unsigned int i;for(i=0;i<100;i++);tc--;}}unsigned char adc0804(void)//读AD0804子程序{unsigned char addata,i;rd=1;wr=1;int1=1;//读ADC0804前准备P1=0xff;//P1全部置一准备cs=0;wr=0;wr=1;//启动ADC0804开始测电压while(int1==1);//查询等待A/D转换完毕产生的INT（低电平有效）信号rd=0;//开始读转换后数据i=i;i=i;//无意义语句，用于延时等待ADC0804读数完毕addata=P1;//读出的数据赋与addaterd=1;cs=1;//读数完毕return(addata);//返回最后读出的数据}unsigned int datpro(void)//ADC0804读出的数据处理{unsigned char x;unsigned int dianyah,dianyal;//用于存储读出数据的高字节和低字节unsigned int dianya=0;//存储最后处理完的结果注意数据类型for(x=0;x<10;x++)//将10次测得的结果存储在dianya中{dianya=adc0804()+dianya;}dianya=dianya/10;//求平均值dianyah=dianya&0xf0;//屏蔽低四位dianyah=dianyah>>4;//右移四位取出高四位dianyal=dianya&0x0f;//屏蔽高四位取出低四位dianya=dianyal*20+dianyah*320;//最后的结果是一个四位数，便于显示return(dianya);//返回最后处理结果}void Led(){unsigned int date;date=datpro();//调用数据处理最后结果P2=P2&0xef;P0=seg7code[date/1000]|0x80;//输出个位数和小数点Delay(8);P2=P2|0xf0;P2=P2&0xdf;P0=seg7code[date%1000/100];//输出小数点后第一位Delay(8);P2=P2|0xf0;P2=P2&0xbf;P0=seg7code[date%100/10];//输出小数点后第二位Delay(8);P2=P2|0xf0;P2=P2&0x7f;P0=seg7code[date%10];//输出小数点后第三位Delay(8);P2=P2|0xf0;}main(){while(1){Led();//只需调用显示函数}}。

单片机AD模数转换实验报告

单片机AD模数转换实验报告

单片机AD模数转换实验报告一、实验目的和要求1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。

2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。

二、设计要求。

1、用Proteus软件画出电路原理图，在单片机的外部扩展片外三总线，并通过片外三总线与0809接口。

2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。

3、在单片机的外部扩展数码管显示器。

4、分别采用延时和查询的方法编写A/D 转换程序。

5、启动A/D转换，将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。

三、电路原理图。

图1、电路仿真图四、实验程序流程框图和程序清单。

1、查询法：ORG 0000HSTART: LJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB P3.3, LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: M OV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ENDdisplay 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管延时1ms 返回display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管延时1ms 返回2、延时法：ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH LOOP: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LCALL DELAY MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP LOOP DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: M OV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H开始启动AD 延时从AD中取数据数据处理结束调显示子函数END五、实验结果。