模数转换器实验
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8位数模转换器ADC0809实验报告实验目的:本实验旨在通过使用8位数模转换器ADC0809来将模拟信号转换为数字信号,并输出至LED灯中,以达到理解数字信号的目的。
实验原理:ADC0809是典型的8位数模转换器,它是一种具有8个模拟输入通道的典型ADC。
ADC0809是一种串行转换器,它可以实现单端和差分两种模式的转换。
ADC0809的转换精度为8比特,转换速率为100厘秒。
ADC0809通过8个输入通道将模拟信号转换为数字信号,并通过8个数据引脚输出数字信号。
实验器材:电脑、ADC0809、LED灯、电阻、电容、按键开关、电源、实验板。
实验步骤:1.将ADC0809插入实验板上。
2.将电阻连接至ADC0809的引脚,以使引脚与电阻的连接具有正确的阻值。
3.将电容插入ADC0809的引脚,并连接至电源。
4.将按键开关插入ADC0809的引脚,并连接至电源。
5.将LED灯连接至ADC0809的引脚,并连接至电源。
6.将实验板接入电源,启动电路。
7.按下按键开关,开始信号转换。
8.数字信号转换完成后,将数字信号输出至LED灯中。
实验结果:本实验成功地将模拟信号转换为数字信号,并将数字信号输出至LED灯中,达到了理解数字信号的目的。
结论:通过本实验,我们可以了解数字信号的基本原理和用途。
通过使用ADC0809将模拟信号转换为数字信号,并输出至LED灯中,我们可以更好地理解数字信号的应用和意义。
同时,该实验也为我们打下了更深入学习数字电路和信号处理技术的基础。
嵌入式系统概论实验 7 模数转换器实验实验
报告
计算机科学与技术(嵌入式及物联网)实验名称实验7- 模数转换器实验班级13计算机科学与技术小组情况余博文姓名余博文实验时间2020-9-16学号50指导教师邓春健成绩批改日期教师签名
一、基础实验(1)实验代码中,将下面这句代码去掉可以吗?为什么while( (ADDR&0x)==0 ); 不可去掉。
AD转换需要时间,如果没有判断是否完成AD转换就进行后面语句的执行,则容易导致所传数据未转换完而缺失。
(2)请解释如下实验代码,说明ADC_Data *3300及ADC_Data /1024的目的。
A DC_Data = ADDR; ADC_Data = (ADC_Data>>6)
& 0x3FF; ADC_Data = ADC_Data *3300; ADC_Data =
ADC_Data /1024;用于保存所转换的结果,并对所转换的结果进行操作。
取高10位,然后用乘以参考电压3300得出电压值。
然后除以1024得出AD转换之后的二进制数。
二、提高实验(3)若需要MAT0、1引脚的下降沿信号启动ADC,应如何修改实验参考程序?
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微机原理实验之模数转换器ADC0809的使用2011年05月18日星期三 10:04实验器材:模数转换器0809,8255(作为显示结果用的),实验台线路。
实验目的:貌似比较简单,就是知道ADC0809可以进行模数转换,了解一下它的地址分配,以及如何实现片选的,不知到同学们是否达到了这个目的,貌似很多人接好线,看看可以运行就撤退了。
实验内容:用ADC0809把滑动变阻器限制的电压转化成某个范围内的数字量并通过8255显示在发光二极管上。
实验步骤:一、接线。
1.ADC0809的接线。
从左上角引过滑动变阻器限制的输入电压连接到ADC0809的输入端I0上。
系统0.5M时钟频率发生器连接到ADC0809的CLK上,作为其工作的时钟信号。
将三条地址选择线A,B,C分别接到系统的A0,A1,A2上。
74LS138的210h~217h接到ADC0809A 的CS端。
(这里其实是两个门电路的公共输入端,起到了片选的效果)。
2.8255的接线。
CS端接到74LS138的200h~207h上,把A口与8个发光二极管对应相连。
二、程序。
code segmentassume cs:codestart:;init 8255 A output at mode 0mov dx,203hmov al,80hout dx,allp:;activate ADC0809mov dx,210hout dx,al;if you connect A,B,C with A0,A1,A2,al内容无所谓,but if 连D0,D1,D2,here al must be 0;delay 100us to wait for 0809 conversionmov cx,100del:loop del;display the outcome with 8255in al,dxmov dx,200hout dx,aljmp lpcode endsend start三、操作及结果。
实验三ADC0809模数转换实验一、实验目的1、掌握ADC0809模/数转换芯片与单片机的连接方法及ADC0809的典型应用。
2、掌握用查询方式、中断方式完成模/数转换程序的编写方法。
二、实验说明本实验使用ADC0809模数转换器,ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式A/D转换芯片,片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路,A/D转换后的数据由三态锁存器输出,由于片内没有时钟需外接时钟信号。
下图为该芯片的引脚图。
各引脚功能如下:IN0~IN7:八路模拟信号输入端。
ADD-A、ADD-B、ADD-C:三位地址码输入端。
八路模拟信号转换选择由这三个端口控制。
CLOCK:外部时钟输入端(小于1MHz)。
D0~D7:数字量输出端。
OE:A/D转换结果输出允许控制端。
当OE为高电平时,允许A/D转换结果从D0~D7端输出。
ALE:地址锁存允许信号输入端。
八路模拟通道地址由A、B、C输入,在ALE信号有效时将该八路地址锁存。
START:启动A/D转换信号输入端。
当START端输入一个正脉冲时,将进行A/D转换。
EOC:A/D转换结束信号输出端。
当A/D转换结束后,EOC输出高电平。
Vref(+)、Vref(-):正负基准电压输入端。
基准正电压的典型值为+5V。
VCC和GND:芯片的电源端和地端。
三、实验步骤1、单片机最小应用系统1的P0口接A/D转换的D0~D7口,单片机最小应用系统1的Q0~Q7口接0809的A0~A7口,单片机最小应用系统1的WR、RD、P2.0、ALE、INT1分别接A/D转换的WR、RD、P2.0、CLOCK、INT1,A/D转换的IN接入+5V,单片机最小应用系统1的RXD、TXD连接到串行静态显示实验模块的DIN、CLK。
2、基于KEIL建立A/D转换程序。
要求将采集到的电压等间隔分为0~9共10级,并用一位共阴级数码管显示出来。
四、流程图及源程序1.流程图如图2所示。
实验一模/数、数/模转换试验一、实验目的1、加深理解模/数、数/模转换的工作原理,熟练使用和掌握ADC0809和DAC0832。
2、了解掌握A/D、D/A转换流程以及计算机分时控制模/数、数/模转换器的情况。
[试验1.1](试验线路图见图1.1-1)8088CPU的OPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信号。
ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态,选通输给A/D转换器输入-5V~+5V的模拟电压。
8253入通道IN7。
通过电位器W141的2#口用于5ms定时输出OUT2信号启动A/D转换器。
由8255口A为输入方式,A/D转换器的数据通过A口采入计算机,送到显示器上显示,并由数据总线送到D/A转换器0832的输入端。
选用8088CPU的地址输入信号IOY0为片选信号(CS), XIOW信号为写入信号(WR),D/A转换器的口地址为00H。
调节W即可改变输入电压,可从显示器上看A/D转换器对应输出的数141码,同时这个数码也是D/A转换器的输入数码。
图1.1-1A/D、D/A转换程序流程(见图1.1-2)对应下面的流程,程序已编好放在8088的监控中,可用U(反汇编)命令查看。
图1.1-2[试验1.2](试验线路图见图1.2-1)设置8253为定时方式,OUT2信号为采样脉冲,采样周期为5ms。
8255的A口为输入方式,用于采入数据。
8255的B口为输出方式,用于选择控制双路输入输出通道。
A/D转换单元可对多路模拟量进行转换,这里用6、7两路分别接入图1.2-2所示信号。
计算机控制A/D变换器分时对这两路模拟信号进行A/D转换。
将转换的数字量送至D/A变换器还原成模拟量,并送至两个采样保持器。
由8255B 口分别控制两个采样保持器的采样开关,以保证采样保持器单元电路中的OUT1输出信号与A/D变换单元U12的IN6输入信号一致;采样保持器单元电路的OUT2输出信号与A/D变换单元U12的IN7输入信号一致。
A/D芯片TLC549的转换与数据采集实验1、实验目的(1) 掌握A/D转换与单片机的接口方法;(2)掌握A/D芯片TLC549的编程方法;(3)掌握数据采集程序的设计方法;2、实验内容利用实验开发装置上的TLC549做A/D转换器,对电位器提供的模拟电压信号进行定时采样,结果在数码管上进行显示。
3、I/O地址A/D转换芯片 TLC549CLK P1.5 时钟位DAT P1.7 数据位CS P1.6 选片位4、实验线路将TLC549的CLK接P1.5、DAT接P1.7、CS接P1.6,将模拟电压输入端连到电位器的电压输出端,并接万用表进行输入电压测量。
5、实验步骤在PC机输入源程序并汇编,然后下载到单片机上,进行调试。
调节电位器,电压从0V到5V变化,记录数码管的显示数值。
记录到表中。
6、实验报告(1) 整理好实验程序和实验记录,进行数据处理分析并做图。
(2) 数据采集中,如何实现精确的定时数据采集?(3) 数码管动态扫描显示程序设计中,显示刷新的时间如何确定?TLC549实验程序#include "reg52.h"#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/***************************************************TLC549 A/D转换****************************************************/sbit CLK=P1^5;sbit DAT=P1^7;sbit CS =P1^6;uchar TLC549ADC(void){uchar i,x;CLK=0; DAT=1; CS=0;for(i=0;i<8;i++){CLK=1;x<<=1;if(DAT==1) x++;CLK=0;}CS=1;return (x);}uint y;uchar x;void main(){while(1){y=TLC549ADC();y=y*250/128;P3=y/100;P2=y%10+((y/10)%10)*16;}}。
实验2.6模数转换(ADC)实验⏹实验目的●学习模数转换的原理,了解其应用方向;●学习模数转换芯片TLV0832的原理及使用;●学习掌握ICETEK-DM6437-A板扩展ADC功能的原理和具体实现方式;●学习并掌握模数转换的程序设计。
⏹实验设备●PC一台,安装WindowsXP或以上版本操作系统;安装ICETEK-DM6437-A所需实验和开发环境。
●ICETEK-DM6437-A实验箱一台。
如选择脱离实验箱测试,则配备ICETEK-XDS100v2+仿真器和ICETEK-DM6437-A,+5V电源一只,ICETEK-SG-A信号源一台及相关线缆电源。
●标准USB A口转Mini口电缆一条。
●示波器一台(20M或以上)。
⏹实验原理通用计算机(包括单片机、DSP等)采用数字电路,其输入和输出的信号都是数字量,即高电压和低电压代表的1和0信号。
但物理世界中存在的事物并不是按这种方式存在的,现实世界中的电信号也不一定与计算机的电平相同。
我们管现实世界存在的信号(转化为电信号后)为模拟量,而计算机用的输入输出信号量叫数字量。
那么就存在个问题:如何让我们要解决的物理世界中的各种信号输入到计算机(输入模拟量),计算机通过运算得到的解决方案再通过一定方式能影响到现实世界中的事物(输出模拟量)呢?计算机输入外部信号的过程叫做信号采集,对于模拟量,使用专门的电路,将被采集的模拟量变换成计算机可以识别的数据,进行分时多次采集后输入计算机系统,我们管这种方式叫做信号的数字化,由于这个采集工作并非连续进行,而是要间隔一段时间(由于电路转换需要一定时间才能完成,在转换完成过程中的信号则无法转换而被舍弃),所以又称被测信号的离散化。
●模数转换对于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程,称之为模数转换(ADC),实现这一转换的电子电路称为模数转换器(ADC转换器,Analog-to-Digital Converter)。
ad16实验报告(一)AD16实验报告1. 实验背景AD16是一款常用的模数转换器,广泛应用于采集和处理模拟信号。
本次实验旨在探究AD16的工作原理及其在实际应用中的性能表现。
2. 实验环境•AD16模数转换器•信号发生器•示波器•计算机3. 实验过程3.1 连接电路将AD16模数转换器接入信号发生器和示波器,利用示波器观察输入信号和输出信号的变化。
3.2 调节参数逐步调节AD16的参数,如采样频率、量化位数等,观察输出信号的变化情况。
3.3 记录数据记录每组调节参数时的输入信号和输出信号数据,便于后续分析和比较。
4. 实验结果通过实验可以发现,AD16的性能表现优秀,在各项参数调节下都能够输出较为准确的模拟信号转换结果,且误差较小。
5. 实验分析经对实验数据的分析比较,发现采样频率对于AD16的性能影响较大,高采样率能够得到更加准确的模拟信号转换结果。
此外,量化位数也是影响AD16性能的重要因素,较高的量化位数可以提升模拟信号转换的精度。
6. 实验总结AD16模数转换器是一款性能优秀的模拟信号转换器,在实际应用中具有广泛的应用前景。
本次实验通过对其工作原理和参数调节的分析和探究,使我们更加深入了解了AD16的性能表现和应用前景。
7. 实验中的问题及改进方案在本次实验中,可能会出现测试电路失效、参数调节不准确等问题,可以通过以下改进方案解决:•使用更稳定的信号发生器和示波器,以提高测试电路的精度和准确度。
•在调节参数时,应根据实际需要逐步调整,并记录下每次调整的结果,以方便后续对比和分析。
8. 实验应用与展望AD16模数转换器在电子信息领域的应用前景十分广泛,可以广泛应用于高精度模拟信号转换、数据采集、图像处理等方面。
随着科技的不断发展,模数转换器的性能和应用领域也将不断拓展和优化,未来可以预见的是,这些设备将在更多领域得到广泛应用和发展。
9. 实验代码和数据以下是本次实验记录的部分数据和代码:import numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt# 输入信号数据x = np.linspace(0, 2*np.pi, 50)y = np.sin(x)# 采样率为100Hz,量化位数为12位fs =100bits =12V_ref =5# AD16模拟转换V_in = V_ref*yV_out = ((2**bits)/V_ref)*V_in# 绘制输入信号和输出信号图像fig, ax = plt.subplots()ax.plot(x, y, label='input signal')ax.plot(x, V_out, label='output signal')ax.set_xlabel('Time')ax.set_ylabel('Voltage')ax.legend()plt.show()10. 参考资料1.AD16模数转换器产品手册2.模数转换器原理及应用(吴宏志,电子工业出版社)。
实验七:数模(D/A)转换器的测量
一、实验目的:
1.掌握数模转换器(DAC)的倒T型网络设计
2.测量分析数模转换器的输出电压与输入数字量之间的关系。
二、实验内容:
1、用100Ω和200Ω电阻在面包板上搭接表示四位二进制的梯形电路,梯形电路的高电
平为1v低电平为0v;
2、用实验箱的运放作输出电路;
3、记录输入从0000—1111对应的输出电压,描点绘制数模转换的输入输出曲线(用
excel画)。
三、实验环境:
DT9201数字万用表一个,面包板一个,电路箱一个(用到μA741集成电路芯片和1kΩ电位器),导线若干,电阻8个(分别为3个100Ω、5个220Ω)。
四、实验原理:
1.数模转换器(D/A):
数模转换器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)为基准的模拟量的转换器,简称DAC或D/A转换器。
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,它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。
所谓数模(D/A)转换,就是把数字量信号转成模拟量信号,且输出电压与输入的数字量成一定的比列关系。
倒T型电阻网络DAC电路:
由R-2R电阻网络、单刀双掷模拟开关、基准电压和运算放大器四部分构成(电路图见下图)。
2.实验电路图:
五、实验数据:
六、数据分析处理:
输入输出曲线:
结论:在误差允许范围内,数模转换器的输出电压与输入数字量成线性关系。
电路模数转换实验报告实验报告:电路模数转换一、实验目的:1. 学习理解电路模数转换的原理和方法。
2. 掌握电路模数转换的实验操作步骤。
3. 了解模数转换电路在实际应用中的作用。
二、实验原理:模数转换是指将模拟信号转换为数字信号的过程,通常包括模拟信号的采样、量化和编码三个步骤。
本实验中采用的是一种典型的模数转换器,即8位模数转换器。
常用的转换方法是脉冲幅度调制(PAM),它是一种将连续信号采样成脉冲序列的方法。
脉冲的幅度与模拟信号的幅度成正比,即通过逐点采样得到模拟信号的幅度,并将其量化为离散的数值。
量化是模拟信号离散化的过程,采用量化器对连续的模拟信号进行离散量化处理。
量化器将连续的模拟信号等分为若干个离散的电平,通过量化器将模拟信号映射到最近的离散电平上。
本实验中采用的是均匀量化器,即将连续的模拟信号区间划分为相等的电平。
编码是将量化后的离散信号用数字进行表示的过程。
通常采用二进制编码方法,将每个量化电平分配一个固定位数的二进制代码,表示该电平的相对大小。
三、实验器材和元器件:1. 函数信号发生器2. 示波器3. 模数转换器实验箱4. 多用电表5. 电阻四、实验步骤:1. 按照实验电路图连接电路:将函数信号发生器的输出与模数转换器的输入相连,将模数转换器的输出与示波器连接,连接电源。
2. 设置函数信号发生器的频率和幅度,并将信号类型设置为正弦波。
3. 将示波器的时间基准调至适当的范围,并观察输出信号的波形。
4. 调节函数信号发生器的频率和幅度,观察输出信号的变化。
5. 使用多用电表测量模数转换器的输入和输出信号的电压值,记录数据。
6. 通过比较输入和输出信号的电压值,分析和验证模数转换器的性能。
五、实验结果和分析:1. 根据所测得的输入和输出信号的电压值,计算并记录出每个量化电平的二进制代码和对应的幅度。
2. 绘制输入和输出信号的波形图,并进行比较分析。
3. 分析实验中可能出现的误差和不确定性,并探讨其原因。
模/数转换器(ADC)实验1.实验目的(1)掌握LM3S8962中的ADC 的基本原理和使用方法(2)掌握CCS 开发环境平台2.实验内容(1)ARM 的初始化配置(2)ADC 的初始化配置(3)ADC 对内部温度传感器的温度值采样输出的实验3.ADC 的工作原理ADC 能够将连续变化的模拟电压转化成离散的数字量。
通常通过传感器或变送器将生产过程中的工艺参数转换为电信号,然后经过模拟量输入通道来处理:一般由I/V 变换将电流信号转化为电压信号处理,然后由多路转换器选择输入通道,经过采样保持器保持信号后由A/D 转换器转换信号,转换过程由接口及控制逻辑控制。
在上述模拟输入通道中A/D 转换器和接口及控制逻辑是必不可少的两块。
下图1是ADC 的模块框图。
模数转换器ADCPSSI ADCSAC ADCSSFIFO0ADCSSFIFO1ADCSSFIFO2ADCSSFIFO3ADCSSMUX0ADCSSCTL0ADCSSFSTAT0ADCACTSS ADCOSTATADCUSTATADCSSPRI 采样序列发生器0ADCSSMUX1ADCSSCTL1ADCSSFSTAT1采样序列发生器1ADCSSMUX2ADCSSCTL2ADCSSFSTAT2采样序列发生器2ADCSSMUX3ADCSSCTL3ADCSSFSTAT3采样序列发生器3SS3ADCEMUXADCIMADCRISADCISC 中断控制模拟输入硬件平均电路FIFO 块控制状态SS2SS1SS0比较器GPIO定时器PWM 比较器GPIO定时器PWM 比较器GPIO定时器PWM 比较器GPIO 定时器PWM 触发事件SS0中断SS0中断SS0中断SS0中断图1 ADC 模块框图LM3S8962 ADC 模块的转换分辨率为10位,并支持4个输入通道,以及一个内部温度传感器。
ADC 模块含有4个可编程的采样序列发生器,它可在无需控制器干涉的情况下对多个模拟输入源进行控制。
ADC0809模数转换实验ADC0809是一种八位串行型CMOS模数转换器,它将模拟信号转换为数字信号。
在本次实验中,我们将探究ADC0809的工作原理,并使用其进行模数转换。
一、实验材料1. ADC0809芯片2. Arduino开发板3. 可变电阻4. 电容5. 杜邦线二、实验原理1.模数转换原理模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。
模拟信号是指在连续的时间内,信号的所有可能取值都有可能发生的信号。
数字信号是模拟信号经过一定的采样和量化处理后得到的离散信号。
模数转换的基本原理是将模拟信号转化为数字信号。
数字信号的特点是离散的,可以方便的进行计算和存储。
模数转换一般包括两个步骤:采样和量化。
采样是指将连续时间内的模拟信号转换为离散的时间点上的信号,采用的采样定理是:“采样频率必须大于等于原信号中最高频率成分的两倍”。
量化是指将连续幅度的信号转换为一组离散的数值。
采用比较法,对模拟信号的幅度进行比较,将其与参考电平进行比较,将其转换为数字信号。
ADC0809是一种CMOS串行型八位模数转换器,由时序控制逻辑、数据寄存器、比较器、参考电压源和采样保持电路等部分组成。
ADC0809的详细结构如下图所示:ADC0809的基本原理是将模拟信号通过采样、保持和比较等操作,将其转换为等效的数字信号输出,输出的数据位数为8位。
3. 实验任务本次实验的任务是使用ADC0809将可变电阻的模拟信号转换为数字信号,并通过Arduino开发板来输出这个转换结果。
具体实验步骤如下:三、实验步骤1.搭建实验电路在Arduino开发环境中,编写以下代码: int cs=8;int rd=9;int wr=10;int intr=11;int clock=13;int data=12;int value=0;void setup(){pinMode(cs,OUTPUT);pinMode(rd,OUTPUT);pinMode(wr,OUTPUT);pinMode(intr,INPUT);pinMode(clock,OUTPUT);pinMode(data,INPUT);Serial.begin(9600);}void loop(){digitalWrite(cs,LOW);digitalWrite(rd,HIGH);digitalWrite(wr,HIGH);while(digitalRead(intr));for(int i=0;i<8;i++){digitalWrite(clock,HIGH);value=value<<1|digitalRead(data);digitalWrite(clock,LOW);}Serial.println(value);}将Arduino板上的程序烧录到开发板上,然后调节可变电阻,观察串口输出的数值变化。
实验十一数/模转换器
一、实验目的
了解数/模转换器的基本原理,掌握DAC0832芯片的使用方法。
二、实验内容
1、实验电路原理如图11-1,DAC0832采用单缓冲方式,具有单双极性输入端(图中的Ua、Ub),利用debug输出命令(Out 290 数据)输出数据给DAC0832,用万用表测量单极性输出端Ua及双极性输出端Ub的电压,验证数字与电压之间的线性关系。
2、编程产生以下波形(从Ub输出,用示波器观察)
(1)正弦波
三、编程提示
1、8位D/A转换器DAC0832的口地址为290H,输入数据与输出电压的关系参考实验指导原理图:
2、产生锯齿波只须将输出到DAC0832的数据由0循环递增。
产生正弦波可根据正弦函数建一个下弦数字量表,取值范围为一个周期,表中数据个数在16个以上。
;**********************;
;* 数/模转换实验 *;
;* 产生锯齿波 *;
;**********************;
io0832a equ 290h
code segment
assume cs:code
start: mov cl,0
mov dx,io0832a
lll: mov al,cl
out dx,al
add cl,10
push dx
mov ah,06h ;判断是否有键按下
mov dl,0ffh
int 21h
pop dx
jz lll ;若无则转LLL mov ah,4ch ;返回
int 21h
code ends
end start。
adc实验报告ADC实验报告引言:模数转换器(ADC)是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。
在现代电子技术中,ADC起着至关重要的作用。
本实验旨在通过搭建一个简单的ADC电路,深入了解其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建一个基本的ADC电路,探究其工作原理,并了解ADC的性能特点。
具体的实验目标如下:1. 理解ADC的基本工作原理;2. 掌握ADC电路的搭建方法;3. 通过实验观察和分析,了解ADC的性能特点。
二、实验原理ADC是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。
它通过取样和量化的方式,将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
ADC的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 取样:ADC将模拟信号按照一定的时间间隔进行采样,将连续的模拟信号离散化;2. 量化:采样后的模拟信号经过量化处理,将其转换为离散的数字信号;3. 编码:将量化后的数字信号编码成二进制形式,以便计算机进行处理。
三、实验器材和仪器1. 信号发生器:用于产生模拟信号;2. 示波器:用于观察和测量信号波形;3. ADC芯片:用于将模拟信号转换为数字信号;4. 电阻、电容等元器件:用于搭建ADC电路。
四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验原理,按照电路图搭建ADC电路,连接好信号发生器、示波器和ADC芯片;2. 设置信号发生器:根据实验要求,设置信号发生器的频率、幅度等参数,产生模拟信号;3. 采样和量化:将信号发生器输出的模拟信号输入到ADC芯片中,进行采样和量化处理;4. 观察和测量:使用示波器观察和测量ADC芯片输出的数字信号波形,并记录相关数据;5. 分析和讨论:根据观察和测量结果,分析ADC电路的性能特点,并进行讨论。
五、实验结果与分析通过实验观察和测量,得到了一系列关于ADC电路性能的数据。
根据这些数据,可以进行以下分析和讨论:1. 采样率:观察ADC芯片输出的数字信号波形,可以确定采样率是否足够高。
数模转换器和模数转换器实验报告材料一、实验目的1.学习和掌握数模转换器和模数转换器的原理和工作方式;2.了解数模转换器和模数转换器在各种应用领域的具体应用;3.掌握数模转换器和模数转换器的实际测量方法和数据处理。
二、实验器材和原理1.数模转换器(DAC):将数字信号转换为模拟信号。
它可以将二进制数字信号转换为连续的模拟信号,并且可以根据控制信号的不同而输出不同的电压或电流;2.模数转换器(ADC):将模拟信号转换为数字信号。
它能够实时取样模拟信号,并将其转换为对应的数字信号;3.示波器:用于观测和显示信号波形;4.信号发生器:用于产生输入信号。
三、实验过程1.数模转换器实验:(1)将示波器的X轴连接到数模转换器的数字输入端,Y轴连接到模拟输出端;(2)通过示波器上的控制按钮,调整示波器显示的方式,使其能够显示数模转换器输出的模拟信号波形;(3)使用信号发生器产生不同频率的正弦信号,并通过数模转换器将其转换为模拟信号;(4)观察和记录示波器上显示的模拟信号波形,并进行分析和比较。
2.模数转换器实验:(1)将信号发生器的输出连接到模数转换器的模拟输入端;(2)调整信号发生器的频率和幅度,产生不同的模拟信号;(3)将模拟信号输入到模数转换器中,并观察和记录模数转换器输出的数字信号;(4)使用示波器观测和记录模数转换器输出的数字信号波形,并进行分析和比较。
四、实验结果和数据处理1.数模转换器实验结果:根据示波器显示的模拟信号波形,可以观察到数模转换器能够将输入的数字信号转换为连续的模拟信号,并且输出的模拟信号的波形与输入信号的波形一致。
2.模数转换器实验结果:根据示波器显示的数字信号波形,可以观察到模数转换器能够将输入的模拟信号实时取样并转换为对应的数字信号。
对于不同频率和幅度的输入信号,模数转换器能够正确地输出对应的数字信号。
五、实验结论数模转换器和模数转换器是将数字信号和模拟信号相互转换的重要器件。
实验七 D / A、A / D转换器
一、实验目的
1、了解D/ A和A / D转换器的基本工作原理和基本结构
2、掌握大规模集成D /A和A / D转换器的功能及其典型应用
二、实验原理
在数字电子技术的很多应用场合往往需要把模拟量转换为数字量,称为模/ 数转换器(A /D转换器,简称ADC);或把数字量转换成模拟量,称为数/ 模转换器(D / A转换器,简称DAC)。
完成这种转换的线路有多种,特别是单片大规模集成A/D、D / A转换器问世,为实现上述的转换提供了极大的方便。
使用者可借助于手册提供的器件性能指标及典型应用电路,即可正确使用这些器件。
本实验将采用大规模集成电路DAC0832实现D /A转换,ADC0809实现A / D转换。
1、 D /A转换器DAC0832
DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片电流输出型8位数/ 模转换器。
图15-1是DAC0832的逻辑框图及引脚排列。
图15-1 DAC0832单片D/A转换器逻辑框图和引脚排列
器件的核心部分采用倒T型电阻网络的8位D/A转换器,如图15-2所示。
它是由倒T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压V
四部分组
REF
成。
图15-2 倒T 型电阻网络D / A 转换电路
运放的输出电压为
++=----2n 2n 1n 1n n f REF O 2D 2(D R
2R
V V ···…0·2D 0+)
由上式可见,输出电压V O 与输入的数字量成正比,这就实现了从数字量到模拟量的转换。
一个8位的D / A 转换器,它有8个输入端,每个输入端是8位二进制数的一位,有一个模拟输出端,输入可有28 =256个不同的二进制组态,输出为256个电压之一,即输出电压不是整个电压范围内任意值,而只能是256个可能值。
DAC0832的引脚功能说明如下: D 0-D 7 :数字信号输入端
ILE :输入寄存器允许,高电平有效 CS : 片选信号,低电平有效
1WR :写信号1,低电平有效
XFER :传送控制信号,低电平有效
2WR :写信号2,低电平有效
I OUT1,I OUT2:DAC 电流输出端
R fB :反馈电阻,是集成在片内的外接运放的反馈电阻 V REF :基准电压(-10~+10)V V CC :电源电压(+5~+15)V
AGND :模拟地
> 可接在一起使用
NGND :数字地
DAC0832输出的是电流,要转换为电压,还必须经过一个外接的运算放大器,实验线路如图15-3所示。
图15-3 D/A转换器实验线路
2、 A /D转换器ADC0809
ADC0809是采用CMOS工艺制成的单片8位8通道逐次渐近型模/ 数转换器,其逻辑框图及引脚排列如图15-4所示。
器件的核心部分是8位A/D转换器,它由比较器、逐次渐近寄存器、D/ A转换器及控制和定时5部分组成。
图15-4 ADC0809转换器逻辑框图及引脚排列。
ADC0809的引脚功能说明如下: IN o -IN 7:8路模拟信号输入端 A 2、A 1、A 0:地址输入端
ALE :地址锁存允许输入信号,在此脚施加正脉冲,上升沿有效,此 时锁存地址码,从而选通相应的模拟信号通道,以便进行A / D 转换。
START :启动信号输入端,应在此脚施加正脉冲,当上升沿到达时, 内部逐次逼近寄存器复位,在下降沿到达后,开始A / D 转换过程。
EOC :转换结束输出信号(转换结束标志),高电平有效。
OE :输入允许信号,高电平有效。
CLOCK(CP):时钟信号输入端,外接时钟频率一般为640KHz 。
V cc :+5V 单电源供电
V REF (+)、V REF (-):基准电压的正极、负极。
一般V REF (+)接+5V 电源,V REF (-)接地。
D 7-D o :数字信号输出端
1)模拟量输入通道选择
8路模拟开关由A 2、A 1、A 0三地址输入端选通8路模拟信号中的任何一路进行A / D 转换,地址译码与模拟输入通道的选通关系如表15-1所示。
表15-1
2)D / A 转换过程
在启动端(START )加启动脉冲(正脉冲),D / A 转换即开始。
如将启动端(START )与转换结束端(EOC )直接相连,转换将是连续的,在用这种转换方式时,开始应在外部加启动脉冲。
三、实验设备及器件
1、 +5V 、±15V 直流电源
2、 双踪示波器
3、计数脉冲源
4、逻辑电平开关
5、逻辑电平显示器
6、直流数字电压表
7、 DAC0832、ADC0809、μA741、电位器、电阻、电容若干
四、实验内容
1、 D /A转换器— DAC0832
(1) 按图15-3接线,电路接成直通方式,即CS、1、2、接地;
ALE、V
CC 、V
REF
接+5V电源;运放电源接±15V;D
~D
7
接逻辑开关的输出插口,
输出端v
O
接直流数字电压表。
(2) 调零,令D
0~D
7
全置零,调节运放的电位器使μA741输出为零。
(3) 按表15-2所列的输入数字信号,用数字电压表测量运放的输出电压V
,并将测量结果填入表中,并与理论值进行比较。
2、A / D转换器— ADC0809
按图15-5接线
图15-5 ADC0809实验线路
(1)八路输入模拟信号1V~4.5V,由+5V电源经电阻R分压组成;变换
结果D
0~D
7
接逻辑电平显示器输入插口,CP时钟脉冲由计数脉冲源提供,取
f=100KHz;A
0~A
2
地址端接逻辑电平输出插口。
(2)接通电源后,在启动端(START)加一正单次脉冲,下降沿一到即开始
A /D转换。
(3)按表15-3的要求观察,记录IN
0~IN
7
八路模拟信号的转换结果,并将
转换结果换算成十进制数表示的电压值,并与数字电压表实测的各路输入电压值进行比较,分析误差原因。
五、实验预习要求
1、复习A/D、D/A转换的工作原理
2、熟悉ADC0809、DAC0832各引脚功能,使用方法。
3、绘好完整的实验线路和所需的实验记录表格
4、拟定各个实验内容的具体实验方案
六、实验报告
整理实验数据,分析实验结果。