AD转换及DA转换实验

XX学院

实验名称姓 名

学 号

班 级

教 师

日 期

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实验报告

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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0V~5V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0V~5V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。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 0～5V 时钟频率范围：10KHz～1280KHz

ADC0809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。

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ADC0809

图4-1ADC0809外部引脚图 表4-1地址信号与选中通道的关系

地址 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 选中通道 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 模／数转换单元电路图如图4-2所示：

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2621D72019IN0IN1IN-0msb2-12728IN-1IN-2IN-3IN-4IN-5IN-6IN2IN3IN4IN5IN612345IN7AD+5V510IN-716ref(-)15ref(+)ADC08092-2D6D5D4D32-32-42-52-6188151417725D2D1D0EOCA+5V2-7lsb2-8EOCADD-A+5VADD-BADD-CALEENABLESTARTCLOCK242310KU7042A32ADJ+5VBCSTART22961U7042B474LS0274LS026510

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，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。

CSVCCILEWR1AGNDD3D2D1DAC0832WR2XREFD4D5D6D7D0VREFRFBIOUT1DGNDIOUT2

图4-3 DAC0832引脚图 表4-2 DAC0832性能参数

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性能参数 分辨率 单电源 参考电压 转换时间 满刻度误差 数据输入电平 D/A 转换单元实验电路图如图 4-4所示：

参数值 8位 +5V~+15V +10V~-10V 1US ±1LSB 与TTL电平兼容 V(+12)510V(-12)VCCD0720VccIout111104104V(-12)23-+1LM324V(+12)10KlsbDI0DI16D15D24D3DI2Iout2Rfb12910K657-+LM324OUTDI316151413VrefILEWR2819182WR_DAVCCD4D5D6DI4DI5DI6WR1D7CSmsbDI7CSXferGNDDAC0832GND311710

图 4-4D/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。

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+5VXD0系统总线...XD7......D0IN0...D7WRAADJ10KGNDIOW#IOR#RDIOY3CSBCLKCLKA/D转换单元CGND

图4-5A/D转换实验接线图

(2) D/A转换实验：系统总线IOY0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。

XD0...XD7......D0...D7OUTIOW#IOY0系统XD0总.线..XD7WRCSD0D/A转换单元IN0.........D7IOW#WRAIOR#RDIOY3CSBCLKCLKA/D转换单元C示波器辅助电路 图4-6D/A转换实验接线图

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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 ENDS

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PUBLIC VALUES DATA

SEGMENT VALUES DB ? ENDS

DATA

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE, DS:DATA

START: MOV AX, DATA

P1: OUT DX, AL

CALL DELAY MOV DX, 0600H IN AL, DX MOV VALUES, AL JMP P1

MOV DS, AX MOV AX, 0000H MOV DX, 0600H

DELAY: PUSH CX

MOV CX, 100H

PDELAY:

LOOP PDELAY

CODE

ENDS

POP CX RET

END START

(2) D/A转换实验代码

SSTACK SEGMENT STACK

DW 32 DUP(?)

SSTACK ENDS

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CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE

START: MOV DX, 0680H

SOL:

P1:

LP1:

P2:

LP2:

P3:

LP3:

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OUT DX, AL MOV DX, 0600H MOV BX, 00H CALL P1 CALL P2 CALL P3 CALL P4 JMP SOL

MOV CX,20H MOV AL, 00H OUT DX, AL CALL DELAY

ADD AL, 01H LOOP LP1 RET

MOV CX,20H MOV AL, 0FFH OUT DX, AL CALL DELAY SUB AL, 01H LOOP LP2 RET

MOV CX,20H MOV AL, 0DFH OUT DX, AL CALL DELAY

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SUB AL, 00H LOOP LP3 MOV CX,20H MOV AL, 0FFH OUT DX, AL CALL DELAY SUB AL, 01H LOOP LP4 RET

P4:

LP4:

DELAY: PUSH CX

MOV CX, 8FFH

PDELAY:

LOOP PDELAY

POP CX RET ENDS

CODE

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

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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

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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。

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