实验报告
实验项目名称： D/A、A/D转换实验同组人：
实验时间：实验室：
指导教师：
一、实验目的：
（l）学习外部接口的应用。ADC0809、DAC0832的工作方式，输入/输出方式的应用。
（2）熟悉Proteus软件电路设计和Keil软件程序调试方法。重点：ADC0809、DAC0832的工作方式
二、实验顶备知识：
（l）AT89S51与ADC、DAC接口的连接，ADC0809、DAC0832的基本原理。
（2）Proteus软件应用，Keil软件程序调试应用。
三、实验内容
㈠利用DAC0832转换器输出锯齿波、三角波、方波和正弦波。
1、设计要求：以DAC0832转换器和AT89C52单片机设计仿真电路，该电路能在虚拟示波器上显示出锯齿波、三角波、方波和正弦波，并能用虚拟电压表显示输出电压值，要求电压范围为0～15V且周期约为510ms。
2、仿真电路原理图
元器件选取：①AT89C52：单片机；②RES、RX8：电阻、8排阻；③CRYSTAL：晶振；④CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤DAC0832：D/A转换器；⑥LM358N：运算放大器。
*((uchar xdata*)DAC0832Addr3)=c0832data3;
}
void TransformData4(uchar c0832data4)
{
*((uchar xdata*)DAC0832Addr4)=c0832data4;
}
void Uart_Init( void )
{
SCON=0x52;
TMOD=0x21;
TCON=0x69;
TH1=0xf3;
}
void Delay()
{
uint i;
for (i=0;i<250;i++) ;
}
㈡ ADC0809电压模/数转换
1、设计要求：以AT89C52单片机为核心设计ADC0809模数转换仿真电路，模拟电压输入由可变电位器提供。输入电压范围0～4.99V，经ADC0809转换成对应的0～255通过数码管显示。
2、仿真电路原理图
元器件选取：①AT89C52：单片机；②RES：电阻；③CRYSTAL：12MHz晶振；④CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤7SEG-MPX4-CC：4位七段共阴极数码管；⑥74LS02、74LS04、74LS74、74LS373︰或非门、反相位、D触发器、地址锁存器；⑦POT-LIN：变阻器；⑧ADC0809：8位A/D转换器。
led2=1;
if(LED3==0)
LED3=10;
P1=led_segment[LED3];
led3=0;
delay(100);
led3=1;
bk=!bk;
}
void ad0808(void) interrupt 0
{
EA=0;
EX0=0;
ad_data=AD;
EA=1;
EX0=1;
}
void main(void)
{
EA=1;
EX0=1;
ad_data=0;
ad_busy=0;
while(1)
{
if( bk )
{
AD=0;
}
display();
}
}
四、实验结果及分析：
1、DAC0832转换器输出锯齿波、三角波、方波和正弦波
2、ADC0809电压模/数转换
五、思考题：
1、DAC转换器的主要性能指标有哪些？目前常用的DAC转换器主要有哪几种类型？各有什么特点？
2、ADC转换器的主要性能指标有哪些？目前常用的ADC转换器主要有哪几种类型？各有什么特点？
指导教师批阅及成绩
第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案 【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示，其输入电压为10mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-1 解：输出电压为： mV mV V R R V IN F O 10010101 =?=-= 【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示，其输入电压为10 mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-2 解：mV mV V R R V IN F O 110101111 =?=+=）（ 【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A 转换器与其输入数字信号列表，若数字1代表5V ，数字0代表0V ，试计算D/A 转换器输出电压V O 。 11-3 【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压V O 。 图题11-4 解：由图可知，D 3~D 0=0101 因此输出电压为：V V V V O 5625.151650101254 === ）（ 【题11-5】 8位输出电压型R/2R 电阻网络D/A 转换器的参考电压为5V ，若数字输入为，该转换器输出电压V O 是多少？
解：V V V V O 988.21532565100110012 58≈== ）（ 【题11-6】 试计算图题11-6所示电路的输出电压V O 。 图题11-6 解：V V V D D V V n n REF O 5625.1516501012 5~240==-=-=）（）（ 【题11-7】 试分析图题11-7所示电路的工作原理。若是输入电压V IN =，D 3～D 0是多少？ 图题11-7 解：D3=1时，V V V O 6221234== ，D3=0时，V O =0。 D2=1时，V V V O 3221224== ，D2=0时，V O =0。 D1=1时，V V V O 5.1221214== ，D1=0时，V O =0。 D0=1时，V V V O 75.0221204 ==，D0=0时，V O =0 由此可知：输入电压为，D3~D0=1101，这时V O =6V++=，大于输入电压V IN =，比较器输出低电平，使与非门74LS00封锁时钟脉冲CLK ，74LS293停止计数。 【题11-8】 满度电压为5V 的8位D/A 转换器，其台阶电压是多少？分辨率是多少？ 解：台阶电压为mV mV V STEP 5.192/50008== 分辨率为：%39.00039.05000/5.195000/===mV V STEP
数模模数转换实验报告 一、实验目的 1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。 2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。 二、实验条件 1、DOS操作系统平台 2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。 三、实验原理 1、数模转换： （1）微机处理的数据都是数字信号，而实际的执行电路很多都是模拟的。因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元，实现对被控对象的控制。这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器（DAC），简称D/A。 （2）实验中所用的数模转换芯片是DAC0832，它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。其特点是片内包含两个独立的8 位寄存器，因而具有二次缓冲功能，可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中，同时又采集下一组数据，这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。 2、模数转换： （1）在工程实时控制中，经常要把检测到的连续变化的模拟信号，如温度、压力、速度等转换为离散的数字量，才能输入计算机进行处理。实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器（ADC），简称A/D。
(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段：首先要启动模数转换过程。其次，由于转换过程需要时间，不能立即得到结果，所以需要等待一段时间。一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。微机可以将这条信号线作为中断请求信号，用中断的方式得到转换结束的消息，也可以对这条信号线进行查询，还可以采用固定延时进行等待（因为这类芯片转换时间是固定的，事先可以知道）。最后，当判断转换已经结束的时候，微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。 （3）实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换，其主要原理为：将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较，根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号，以便向模拟输入逼近。推测信号由D/A 转换器的输出获得，当推测信号与模拟信号相等时，向D/A 转换器输入的数字就是对应模拟信号的数字量。ADC0809 的转换时间为64 个时钟周期（时钟频率500K 时为128S）。分辨率为 8 位，转换精度为±LSB/2，单电源+5V 供电时输入模拟电压范围为04.98V。 四、实验内容 1、把DAC0832 的片选接偏移为10H 的地址，使用debug 命令来测试 DAC0832 的输出，通过设置不同的输出值，使用万用表测量Ua 和Ub 的模拟电压，检验DAC0832 的功能。选取典型（最低、最高和半量程等）的二进制值进行检验，记录测得的结果。实验结果记录如下：
思考题与习题 8-1 选择题 1）一输入为十位二进制（n=10）的倒T 型电阻网络DAC 电路中，基准电压REF V 提供电流为 b 。 A. R V 10REF 2 B. R V 10REF 22? C. R V REF D. R V i )2(REF ∑ 2）权电阻网络DAC 电路最小输出电压是 b 。 A. LSB 21V B. LSB V C. MSB V D. MSB 2 1V 3）在D/A 转换电路中，输出模拟电压数值与输入的数字量之间 a 关系。 A.成正比 B. 成反比 C. 无 4）ADC 的量化单位为S ，用舍尾取整法对采样值量化，则其量化误差m ax ε= b 。 A.0.5 S B. 1 S C. 1.5 S D. 2 S 5）在D/A 转换电路中，当输入全部为“0”时，输出电压等于 b 。 A.电源电压 B. 0 C. 基准电压 6）在D/A 转换电路中，数字量的位数越多，分辨输出最小电压的能力 c 。 A.越稳定 B. 越弱 C. 越强 7）在A/D 转换电路中，输出数字量与输入的模拟电压之间 a 关系。 A.成正比 B. 成反比 C. 无 8）集成ADC0809可以锁存 8 模拟信号。 A.4路 B. 8路 C. 10路 D. 16路 5）双积分型ADC 的缺点是 a 。 A.转换速度较慢 B. 转换时间不固定 C. 对元件稳定性要求较高 D. 电路较复杂 8-2 填空题 1）理想的DAC 转换特性应是使输出模拟量与输入数字量成__正比__。转换精度是指DAC 输出的实际值和理论值__之差_。 2）将模拟量转换为数字量，采用 __A/D__ 转换器，将数字量转换为模拟量，采用__D/A_____ 转换器。 3）A/D 转换器的转换过程，可分为采样、保持及 量化 和 编码 4个步骤。 4）A/D 转换电路的量化单位位S ，用四舍五入法对采样值量化，则其m ax ε= 0.5s 。 5）在D/A 转换器的分辨率越高，分辨 最小输出模拟量 的能力越强；A/D 转换器的分辨率越高，分辨 最小输入模拟量 的能力越强。 6）A/D 转换过程中，量化误差是指 1个LSB 的输出变所对应的模拟量的范围 ，量化误差是 不可 消除的。
实验一D/A数模转换实验 一、实验目的 1．掌握数模转换的基本原理。 2．熟悉12位D/A转换的方法。 二、实验仪器 1．EL-A T-II型计算机控制系统实验箱一台 2．PC计算机一台 三、实验内容 通过A/D＆D/A卡完成12位D/A转换实验，在这里用双极性模拟量输出，数字量输入范围为：0~4096，模拟量输出范围为：-5V~+5V。转换公式如下：U0=Vref-2Vref（211K11+210K10+…20K0）/212 Vref=5.0V 例如：数字量=000110011001 则 K11=0，K10=0，K9=0，K8=1，K7=1，K6=0，K5=0，K4=1，K3=1，K2=0，K1=0，K0=1 模拟量U0=Vref-2Vref（211K11+210K10+…20K0）/212=4V 四、实验步骤 1．连接A/D、D/A卡的DA输出通道和AD采集通道。A/D、D/A卡的DA1的输出接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。 2．启动计算机，在桌面上双击图表[Computerctrl]或在计算机程序组中运行[Computerctrl]软件。 3．测试计算机与实验箱的通信是否正常，通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 4．在实验课题下拉菜单中选择实验一[D/A模数转换实验]，鼠标单击该选项弹出实验课题参数窗口。 5．在弹出的参数窗口中填入想要变换的数字量，点击变换，在下面的文字框内将算出变换后的模拟量。 6．点击运行，在显示窗口观测采集到的模拟量。并将测量结果填入下表：
五、实验报告 1．画出数字量与模拟量的对应曲线 2．计算出理论值，将其与实验结果比较，分析产生误差的原因。
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 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: 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: MOV 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 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
实验报告 课程名称微机原理与接口技术 实验项目实验五 数/模转换器和模/数转换器实验实验仪器 TPC-USB通用微机接口实验系统 系别计算机系 专业网络工程 班级/学号 学生 _ 实验日期 成绩_______________________ 指导教师王欣
实验五数/模转换器和模/数转换器实验 一、实验目的 1. 了解数/模转换器的基本原理，掌握DAC0832芯片的使用方法。 2. 了解模/数转换器的基本原理，掌握ADC0809的使用方法。 二．实验设备 1.PC微机系统一套 2.TPC-USB通用微机接口实验系统一套 三．实验要求 1．实验前要作好充分准备，包括程序框图、源程序清单、调试步骤、测试方法、对运行结果的分析等。 2．熟悉与实验有关的系统软件（如编辑程序、汇编程序、连接程序和调试程序等）使用方法。在程序调试过程中，有意识地了解并掌握TPC-USB通用微机接口实验系统的软硬件环境及使用，掌握程序的调试及运行的方法技巧。 3．实验前仔细阅读理解教材相关章节的相关容，实验时必须携带教材及实验讲义。 四．实验容及步骤 （一）数/模转换器实验 1．实验电路原理如图1，DAC0832采用单缓冲方式，具有单双极性输入端(图中的Ua、Ub),编程产生以下锯齿波(从Ua和Ub输出，用示波器观察) 图1 实验连接参考电路图之一 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为：
(UREF表示参考电压,N表示数数据)，这里的参考电压为ＰＣ机的＋５Ｖ电源。 2. 产生锯齿波只须将输出到DAC0832的数据由0循环递增。 3. 参考流程图（见图2）: 图2 实验参考流程图之一 （二）模/数转换器 1. 实验电路原理图如图3。将实验（一）的DAC的输出Ua，送入ADC0809通道1(IN1)。 图3 实验连接参考电路图之二 2. 编程采集IN1输入的电压,在屏幕上显示出转换后的数据(用16进制数)。编程提示： 1. ADC0809的IN0口地址为298H，IN1口地址为299H。 2. IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为：
数模及模数转换器习题 解答 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
自我检测题 1．就实质而言，D/A 转换器类似于译码器，A/D 转换器类似于编码器。 2．电压比较器相当于1位A/D 转换器。 3．A/D 转换的过程可分为 采样 、保持、量化、编码4个步骤。 4．就逐次逼近型和双积分型两种A/D 转换器而言， 双积分型 的抗干扰能力强， 逐次逼近型 的转换速度快。 5．A/D 6．8位D/A 1时，输出电压为，若输入数字量只有最高位为1时，则输出电压为 V 。 A ． B ．2.56 C ． D ．都不是 7．D/A 转换器的主要参数有 、转换精度和转换速度。 A ．分辨率 B ．输入电阻 C ．输出电阻 D ．参考电压 8．图所示R-2R 网络型D/A 转换器的转换公式为 。 V REF v O 图 A ．∑=?- =3 3 REF o 2 2 i i i D V v B ．∑=?- =3 4 REF o 2 232i i i D V v D ．∑=?= 3 4 REF o 2 2i i i D V v 9．D/A 转换器可能存在哪几种转换误差试分析误差的特点及其产生误差的原因。 解：D/A 转换器的转换误差是一个综合性的静态性能指标，通常以偏移误差、增益误差、非线性误差等内容来描述转换误差。 偏移误差是指D/A 转换器输出模拟量的实际起始数值与理想起始数值之差。 增益误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线的斜率的偏差。 D/A 转换器实际的包络线与两端点间的直线比较仍可能存在误差，这种误差称为非线性误差。
第九章 数模与模数转换电路 9.1 基本要求 1.熟练掌握D/A 转换器的电路结构及工作原理。 2.了解D/A 转换器的主要技术指标。 3.熟悉A/D 转换器的电路结构和工作原理。 4.了解A/D 转换器的主要技术指标。 9.2 解答示例及解题技巧 9.4 10位倒T 型电阻网络D/A 转换器如图题9.4所示，当R =R f 时： （1）试求输出电压的取值范围； （2）若要求电路输入数字量为200H 时输出电压V O =5V ，试问V REF 应取何值？ 解：（1） i n i n D R R V V 2 2 1 0i 1f R E F o ∑-=-= 当R =R f 时 i i i n i n D V D V V 2 2 22 9 i 10 REF 10 i REF o ∑∑=-=- =- = 当数字量全0时： V o =0V 当数字量全1时： R E F 10 10 REF o 1024 1023)12 (2 V V V - =--= 输出电压的取值范围： 0V ～REF 1024 1023V - （2）(200)H =(1000000000)B =(512)D V 105512 10242 290 i o 10 REF -=?- =- =∑=i i D V V (LS B) (M S B )R R R R f v O 图题9.4
9.5 n 位权电阻D/A 转换器如图题9.5所示。 （1）试推导输出电压v O 与输入数字量之间的关系式； （2）如n=8，V REF =-10V ，当R f =1/8R 时，如输入数码为20H ，试求输出电压值。 O v n-1 n-2 n-3 V R EF 图题9.5 解：（1）00REF 2-n 2 REF 1-n 1 REF ) 2 () 2 ()2 (D R V D R V D R V I n n ?++?+?= --∑ )222 (0 02 2-n 1 1-n R E F D D D R V n n +++=-- i n i D R V 2 1 i R E F ∑-== i n i D R R V R I V 2 1 i f REF f o ∑-=∑- =-= （2）n=8，V REF =-10V ，当R f =1/8R 时， i n i D V 2 8 101 i o ∑-== 将输入数码 (20)H =(32)D 代入上式，得： V o =40V 9.8在图9.2－8所示的4位逐次比较型A/D 转换器中，设V REF =10V ，v I =8.26V ，试画出在时钟脉冲作用下v / O 的波形并写出转换结果。 解：D/A 转换器输出电压 i i i n i n D D V V 2 2 1022 3 i 4 1 i REF ' o ∑∑=-== = 第1个CP 脉冲作用下，D 3 D 2 D 1 D 0=1000，V 581610'o =?= V ，V I =8.26V ，V I >V o ’， 产生比较结果V C =1。此结果将在下一个CP 脉冲作用下存入FF 4，使Q 4=D 3=1。 第2个CP 脉冲作用下，D 3 D 2 D 1 D 0=1100，V 5.7416 10816 10'o =?+ ?= V ，V I =8.26V ， V I >V o ’， 产生比较结果使V C =1。此结果将在下一个CP 脉冲作用下存入FF 3，使Q 3=D 2=1。
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 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H
MAIN: 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 END 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
8-1 选择题 1）一输入为十位二进制（n=10）的倒T 型电阻网络DAC 电路中，基准电压REF V 提供电流为 b 。 A. R V 10REF 2 B. R V 10REF 22? C. R V REF D. R V i )2(REF ∑ 2）权电阻网络DAC 电路最小输出电压是 b 。 A. LSB 21V B. LSB V C. MSB V D. MSB 2 1V 3）在D/A 转换电路中，输出模拟电压数值与输入的数字量之间 a 关系。 A.成正比 B. 成反比 C. 无 4）ADC 的量化单位为S ，用舍尾取整法对采样值量化，则其量化误差m ax ε= b 。 A.0.5 S B. 1 S C. S D. 2 S 5）在D/A 转换电路中，当输入全部为“0”时，输出电压等于 b 。 A.电源电压 B. 0 C. 基准电压 6）在D/A 转换电路中，数字量的位数越多，分辨输出最小电压的能力 c 。 A.越稳定 B. 越弱 C. 越强 7）在A/D 转换电路中，输出数字量与输入的模拟电压之间 a 关系。 A.成正比 B. 成反比 C. 无 8）集成ADC0809可以锁存 8 模拟信号。 路 B. 8路 C. 10路 D. 16路 5）双积分型ADC 的缺点是 a 。 A.转换速度较慢 B. 转换时间不固定 C. 对元件稳定性要求较高 D. 电路较复杂 8-2 填空题 1）理想的DAC 转换特性应是使输出模拟量与输入数字量成__正比__。转换精度是指DAC 输出的实际值和理论值__之差_。 2）将模拟量转换为数字量，采用 __A/D__ 转换器，将数字量转换为模拟量，采用__D/A_____ 转换器。 3）A/D 转换器的转换过程，可分为采样、保持及 量化 和 编码 4个步骤。 4）A/D 转换电路的量化单位位S ，用四舍五入法对采样值量化，则其m ax ε= 。 5）在D/A 转换器的分辨率越高，分辨 最小输出模拟量 的能力越强；A/D 转换器的分辨率越高，分辨 最小输入模拟量 的能力越强。 6）A/D 转换过程中，量化误差是指 1个LSB 的输出变所对应的模拟量的范围 ，量化误差是 不可 消除的。 8-3 要求某DAC 电路输出的最小分辨电压LSB V 约为5m Ｖ，最大满度输出电压m U =10Ｖ，试求该电路输入二进制数字量的位数Ｎ应是多少？
模/数（A/D）转换器 一、实验目的 1、掌握ADC0809模数转换芯片与计算机的连接方法； 2、了解ADC0809芯片的功能及编程方法； 3、了解计算机如何进行数据采集。 二、实验设备 1、PC机一台 2、TPC-H微机接口实验系统实验箱一台 3、连接导线若干 三、实验内容 1、实验电路原理图如图1。 ADC0809是8位A/ D转换器，每采集一次一般需100 s。由于ADC0809 A/ D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效)。通过实验台左下角电位器RW1输出0～5Ｖ直流电压送入ADC0809通道0(IN0),利用debug的输出命令启动Ａ/Ｄ转换器，输入命令读取转换结果，验证输入电压与转换后数字的关系。启动IN0开始转换: O 298， 0 读取转换结果: I 298 图1 模数转换电路 2、编程采集IN0输入的电压,在屏幕上显示出转换后的数据（用16进制数）。 3、将JP3的1、2短接，使IN1处于双极性工作方式，并给IN1输入一个低频交流信号（幅度为±5Ｖ），编程采集这个信号数据并在屏幕上显示波形。 四、编程提示
1、ADC0809的IN0口地址为298H，IN1口地址为299H。 2、IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为： 其中Ui为输入电压，UREF为参考电压，这里的参考电压为ＰＣ机的＋５Ｖ电源。 3、一次A/D转换的程序可以为 MOV DX,口地址 OUT DX,AL ；启动转换 ；延时 IN AL,DX ；读取转换结果放在AL 五、参考流程图 图2 流程图1
图3 流程图2 六、实验源程序 code segment assume cs:code start: mov dx,298h ;启动A/D转换器 out dx,al mov cx,0ffh ;延迟 delay: loop delay in al,dx ;从A/D转换器输入数据 mov bl,al ;将Al保存到BL mov cl,4 shr al,cl ;将AL右移四位 call disp ;将显示子程序显示其高四位 mov al,bl
第8章数模与模数转换 随着科学技术的迅速发展，尤其是在自动控制、自动检测通信等领域中，广泛采用数字电子计算机处理各种模拟信号，这样，必须先把这些模拟信号转换成相应的数字信号，计算机系统才能进行分析、处理，处理后的数字信号还需再转换为模拟信号才能实现对执行机构的控制。从模拟信号到数字信号的转换称为模—数转换，简写为A/D。把能完成A/D转换功能的电路称为模数转换器，简称为ADC（Analog to Digital Converter）。从数字信号到模拟信号的转换称为数—模转换，简写为D/A，把能完成D/A转换功能的电路称为数模转换器，简称DAC（Digital to Analog Converter）。模拟信号和数字信号之间的转换可用图8-1所示，由此可见，ADC和DAC就是连接模拟系统和数字系统的“桥梁”—接口电路。 图8-1 模拟信号与数字信号的转换过程 8.1 数模转换 数模转换的基本思想是，把数字量中的每一位代码按对应权的大小转换成相应的模拟量，这些模拟量之和与数字量成正比。 数模转换器由输入寄存器、电子模拟开关、解码网络、基准电压源和求和电路组成，其组成的方框图如图8-2所示。 图8-2 DAC构成框图 DAC电路的工作过程为：数字量以并行或串行方式输入并存储在输入寄存器中，寄存器输出的每位数码驱动对应数位上的电子模拟开关，解码网络就能获得相应的模拟量，再将这些模拟量送到求和电路相加即得到与数字量相对应的模拟量。 数模转换器按解码网络结构分为T形及倒T形电阻网络D/A转换器，权电阻网络D/A 转换器，权电流D/A转换器等。按模拟开关电路的不同可分为CMOS开关型和双极开关型D/A转换器，下面介绍常见的两种即倒T形电阻网络型和权电流型D/A转换器。 8.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器
单片机控制ADC0809的模数转换与显示 一、实验内容和要求 本题目对单片机控制ADC0809（Proteus的元件库中没有ADC0809，用ADC0808来代替）的通道3的电压模拟量进行模数转换，转换为数字量后，显示在3位数码管上。调节图中的电位器，可观察到数码管显示的电压值在变化。 二、实验主要仪器设备和材料 计算机一台 三、实验方法、步骤及结果测试 所有操作都在ISIS中进行，步骤如下。 （一）、Proteus电路设计 1.从Proteus库中选取元器件 （1）AT89C51：单片机； （2）RES：电阻； （3）7SEG-MAPX4-CC-BLUE （4）CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容 （5）CRYSTAL：晶振； （6）BUTTON：开关 （7）BUTTON （8）ADC0808 （9）POT-HG （10）LED-YELLOW （11）MAX7219 （12）RESONATOR 2.放置元器件、放置电源和地、连线、元器件属性设置、电气检测 所有操作都在ISIS中进行 完成的电路图设计如图
（二）、源程序设计 1、流程图 2、通过Keil u Vision4建立工程，再建立源程序文件
源程序如下 主机程序： LED_0 EQU 30H LED_1 EQU 31H LED_2 EQU 32H ADC EQU 35H CLOCK BIT P2.4 ST BIT P2.5 EOC BIT P2.6 OE BIT P2.7 ORG 00H SJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV LED_0, #00H MOV P2,#0FFH MOV LED_1,#00H MOV LED_2,#00H MOV DPTR,#TABLE MOV TMOD,#02H ;设置定时器工作方式2 MOV TH0,#245 MOV TL0,#00H MOV IE,#82H ;开总中断和定时器0中断 SETB TR0 ;启动定时器0 WAIT: CLR ST SETB ST CLR ST JNB EOC,$ ;判断A/D转换结束否 SETB OE ;允许数据量输出 MOV ADC,P3 CLR OE MOV A,ADC MOV B,#51 DIV AB MOV LED_2, A MOV A,B MOV B,#5 DIV AB MOV LED_1, A MOV LED_0, B LCALL DISP ;跳至显示子程序 SJMP WAIT
实验报告十 实验名称：ADC0832数模转换的显示 目的：ADC0832是8脚双列直插式双通道A/D转换器，能分别对两路模拟信号实现模—数转换，可以用在单端输入方式和差分方式下工作。ADC0832采用串行通信方式，通过DI 数据输入端进行通道选择、数据采集及数据传送。8位的分辨率（最高分辨可达256级），可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。具有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。 ADC0832的工作原理： 正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时使用并与单片机的接口是双向的，所以在I/O口资源紧张时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟（CLK）输入端输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第一个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第二、三个脉冲下沉之前DI端应输入两位数据用于选择通道功能。 通道地址通道 工作方式说明 SGL/DIF ODD/SIGN 0 1 0 0 + - 差分方式 0 1 - + 1 0 + 单端输入方式 1 1 + 表1：通道地址设置表 如表1所示，当此两位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当两位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当两位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行输入。到第三个脉冲的下降之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下降沿开始由DO端输出转换数据最高位Data7，随后每一个脉冲的下降沿DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据Data0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下降沿输出Data0。随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D 转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。时序说明请参照图4。
、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, 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 并通过片外三 n Frr inn LB LL ir~ 才 TT 2ira ： 2.1边 存 10 丄 Wil 乙*TH zan.13 2.irxis Z5TS.13 2.1rt19 ricrra 1 2 1c 1 c 儿IE" jjm 3 ATI 「u rip. XTAGl; PEL. ■ .L^c
ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: 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, 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 RET DELAY DELAY: MOV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ RET R5, DL1 WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9 H,0A4H,0B0 1、 BH 四、实验程序流程框图和程序清单。 查询法： 屈刎D 判断P ：L 3 4 从ND 中取数抑 数据处理 调显示了函数 display 丁 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
第11章数模与模数转换器习题与参考答 案
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案 【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示，其输入电压为10mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-1 解：输出电压为： mV mV V R R V IN F O 10010101 =?=- = 【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示，其输入电压为10 mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-2 解：mV mV V R R V IN F O 110101111 =?=+ =）（ 【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A 转换器与其输入数字信号列表，若数字1代表5V ，数字0代表0V ，试计算D/A 转换器输出电压V O 。 图题11-3 D 3 D 2 D 1 D 0 V O 0 0 0 1 －0.625V 0 0 1 1 －0.625V －1.25V=1.875 0 1 0 0 －2.5V 0 1 0 1 －0.625V －2.5V=3.125V 1 1 0 －2.5V －1.25=3.75 0 1 1 1 －0.625V － 2.5V － 1.25=4.375V 1 5V
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压V O 。 图题11-4 解：由图可知，D 3~D 0=0101 因此输出电压为：V V V V O 5625.1516 50101 2 54===）（ 【题11-5】 8位输出电压型R/2R 电阻网络D/A 转换器的参考电压为5V ，若数字输入为10011001，该转换器输出电压V O 是多少？ 解：V V V V O 988.2153256 510011001 2 58≈==）（ 【题11-6】 试计算图题11-6所示电路的输出电压V O 。 图题11-6 解：V V V D D V V n n REF O 5625.151********~24 ==-=- =）（）（
一、实验目的和要求 1、掌握单片机与DAC0832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0832接口。 2、在单片机的外部扩展一个4个按键的键盘。 3、按下K0，产生连续方波信号。 4、按下K1，产生连续锯齿波信号。 5、按下K2，产生连续三角波信号。 6、按下K3，产生连续正弦波信号。 7、通过外接示波器观察波形。 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。 ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #60H LOOP: LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO LJMP LOOP JUCHIBO: MOV R2, #00H LOOP1: MOV DPTR, #0000H MOV A , R2 MOVX @DPTR, A LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO INC R2 LJMP LOOP1 JUXINGBO: MOV DPTR , #0000H LOOP2: MOV R3, #0FFH MOV A, R3 MOVX @DPTR, A LCALL DELAY1ms LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO MOV R3, #00H MOV A, R3 MOVX @DPTR, A LCALL DELAY1ms LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO LJMP LOOP2 SANJIAOBO:MOV R2, #00H MOV DPTR, #0000H LOOP3: MOV A, R2 NOP NOP MOVX @DPTR, A INC R2 LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO
. . . . 自我检测题 1．就实质而言，D/A转换器类似于译码器，A/D转换器类似于编码器。 2．电压比较器相当于1位A/D转换器。 3．A/D转换的过程可分为采样、保持、量化、编码4个步骤。 4．就逐次逼近型和双积分型两种A/D转换器而言，双积分型的抗干扰能力强，逐次逼近型的转换速度快。 5．A/D 6．8位D/A1时，输出电压为0.02V，若输入数字量只有最高位为1时，则输出电压为V。 A．0.039 B．2.56 C．1.27 D．都不是 7．D/A转换器的主要参数有、转换精度和转换速度。 A．分辨率B．输入电阻C．输出电阻D．参考电压 8．图T7.8所示R-2R网络型D/A转换器的转换公式为。 V REF v O 图T7.8 A．∑ = ? - = 3 3 REF o 2 2i i i D V v B．∑ = ? - = 3 4 REF o 2 2 3 2 i i i D V v D．∑ = ? = 3 4 REF o 2 2i i i D V v 9．D/A转换器可能存在哪几种转换误差？试分析误差的特点及其产生误差的原因。 解：D/A转换器的转换误差是一个综合性的静态性能指标，通常以偏移误差、增益误差、非线性误差等内容来描述转换误差。 偏移误差是指D/A转换器输出模拟量的实际起始数值与理想起始数值之差。 增益误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线的斜率的偏差。 D/A转换器实际的包络线与两端点间的直线比较仍可能存在误差，这种误差称为非线性误差。 10．比较权电阻型、R-2R网络型、权电流型等D/A转换器的特点，结合制造工艺、转换的精度和转换的速度等方面比较。