8位DA转换器与信号发生器设计实验.docVIP

实验十一、8位D/A转换器与信号发生器设计实验 一、实验目的 1．了解DAC0832转换器的工作原理 2．掌握51单片机与DAC0832转换器接口电路的设计及编程 二、实验设备 1．D/A转换模块（DAC0832） 2．单片机最小系统模块 3．示波器或电压表 三、实验要求 要求：连接单片机最小系统模块与DAC0832转换器模块，输出一个周期性的阶梯波。用示波器观察输出波形。 四、实验原理 计算机处理的信息为数字量，被控制对象往往是采用一些连续变化的模拟量进行控制，因此计算机输出和被控对象之间必须设置数字/模拟转换，把数字量转换成模拟量，才能把计算机与被控制对象连接起来。 1．DAC0832结构和原理 该电路由51单片机及DAC0832电路两部分组成。其中DAC0832芯片为电流输出方式的转换芯片。所以它的输出必须接有实现从电流到电压的转换的运放电路。 DAC0832是8位双缓冲D/A转换器。片内带有数据锁存器，可与微处理器直接接口。电流输出，建立时间1uS，单电源+5V～+15V Vref输入端电压-10V=Vref=+10，分辨率8位，功耗20mW。 DIP封装如图11-1所示。 图11-1 DAC0832 管脚图 管脚定义如表11-1所示。 表11-1 管脚定义 管脚名 功能 ILE 数据允许信号，高电平有效。 -CS 输入寄存器选择信号，低电平有效。 VREF 参考电压输入 -WR1 输入寄存器写选通信号，低电平有效。 -WR2 DAC寄存器写选通信号，低电平有效。 -XFER 数据传送信号，低电平有效。 D0-D7 数据输入 IOUT1,IOUT2 电流述出线 AGND 模拟信号地 DGND 数字信号地 RFB 反馈信号输入 2．操作原理 内部逻辑图如图11-2所示。 图11-2:内部逻辑图 操作方法： 当-XFER为低电平，-WR2输入负脉冲时，则在-LE2产生正脉冲；-LE2为高电平时，DAC寄存器的输入与输出寄存器状态一致，-LE2的负跳变，输入寄存器内容存入DAC寄存器。 DAC0832的输出是电流型的。在控制系统中，通常需要电压信号，电流信号可以通过运算放大器转换为电压信号。 根据对DAC0832的输入锁存器和DAC寄存器的不同的控制方法，DAC0832有如下三种工作方式： （1）单缓冲方式 此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量非同步输出的情形。方法是控制输入寄存器同时接收数据，或者只用输入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。 （2）双缓冲方式 此方式适用于多个DAC0832同时输出的情形。方法是先分别使这些DAC0832的输入寄存器接收数据，再控制这些DAC0832同时传送数据到DAC寄存器以实现多个D/A转换同步输出。 〔3〕直通方式 此方式适用于连续反馈控制线路中。方法是：数据不通过缓冲器，即-WR1,-WR2, -XFER, -CS均接地，ILE接高电平。此时必须通过I/O接口与微处理器连接，以匹配微处理器与D/A的转换。 操作时序图如图11-3。 典型应用如图11-4： 图11-3 图11-4 五、实验步骤 1．电路连接 实验硬件连接如图24-5所示。 注意：实验之前，必须先进行“调零/调满度”的工作，否则难以得到满意的输出。 图 11-5硬件连接图 2．软件设计 软件流程： 一般要产生一个周期性的波形信号，可以在该波形的一个周期中选取若干个点，事先计算好这些电的“数字值”，并存放在程序存储空间中。然后在程序运行时，循环地用查表的方法依次取出这些点，送给D/A转换器，转换后输出所需的波形。 在本实验中，阶梯波是最为简单的波形。 编程参考： ;输出阶梯波 ;vcc,ILE,VREF接+5V ;P0接DI0-DI7，CS,XFER接P2.7,WR1,WR2接WR org 00h start:mov a,#55h mov dptr,#7fffh ;D/A转换器地址送DPTR mov r1,#0ah ;台阶数为10 loop: movx @dptr,a ;送数据送D/A转换器 call delay ;1MS延时 djnz r1,next ;不到10个台阶转移 sjmp start ;产生下一个周期 next: add a,#10 ;台阶增幅 sjmp loop ;产生下一台阶 delay:mov 20h,#249 again:nop nop