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时间:2018-09-18
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1、微型计算机原理及接口技术课程设计报告题目:A/D与D/A接口设计姓名:龙瑶学号:P081513232专业:2008级通信工程3班学院:电气工程学院iii目录摘要iii第1章引言iii第2章用到的芯片介绍12.1八位D/A变换器芯片DAC083212.2八位A/D变换器芯片ADC08094第3章课程设计内容63.1A/D转换器接口设计63.11设计目的63.12基础设备63.13设计内容63.2D/A转换器接口设计63.21设计目的63.22基础设备63.23设计内容6第4章流程图与程序代码64.1A/D转换器74.11流程图74.12程序代码84.2D/A转换器104.21程序代码
2、10第5章附加电路图5.1DAC083211附录12附录一:参考文献12附录二:学习体会12答谢12iii摘要在由微机构成的监测与控制系统,经常需要将外设的模拟信号转换为微机能进行处理的数字信号。同时,也需要将微机输出的数字信号转换为外设所要求的模拟信号。因此,由模拟到数字的转换(A/D)和由数字到模拟的转化(D/A)是微机工程应用中极为重要的接口。A/D转换器和D/A转换器在我们的实际运用中应用的是相当广泛的,也是很重要的。关键词:A/D转化器、D/A转换器、8086/88系统第1章引言D/A转换器的作用是将数字量转换为相应的模拟量。数字量由二进制位组成,每个二进制的权,要把数字
3、量转换为相应的模拟量电压(多数情况需要转换后的模拟信号以电压的形式输出),需要先把数字量的每一位上的代码按权转换成为对应的模拟电流,再把模拟电流相加,最后由运算放大器将其转变成模拟电压。DAC0832为8位电流DAC器件,其内部结构及引脚如图所示,该芯片为CMOS器件,单电源(电源范围为+5V~+15V).参考电压可在-10V~+10V范围内选择,转换速度约1us,输入待转换的数据保持时间应不小于90ns。DAC0823内部有一个T型电阻网络,用来实现D/A转换,它需要外接运算放大器,才能得到模拟电压输出。从图中可以见到,在DAC0832中有两级锁存器,第一级锁存器为输入寄存器,它
4、的锁存信号为ILE,第二级锁存器称为DAC寄存器,它的锁存信号也称为通道控制信号XFER。因为有两级锁存器,所以,DAC0832可以工作在双缓冲器方式,即在输出模拟信号的同时可以采集下一个数字,于是,可以有效的提高转换速度。另外,有了两级锁存器以后,可以在多个D/A转换器同时工作,利用第二级锁存器的锁存信号来实现多个转换器的同时输出。ADC0809是CMOS的8位模/数转换器,采用逐次逼近原理进行A/D转换,芯片内有模拟多路转换开关和A/D转换两大部分,可对8路0~5V的输入模拟电压信号分时进行转换。模拟多路开关由8路模拟开关和3位地址锁存译码器组成,可选通8路模拟输入中的任何一路
5、,地址锁存信号ALE将3位地址信号ADDA、ADDB、ADDC进行锁存,然后由译码电路选通其中的一路,被选中的通道进行A/D转换。A/D转换部分包括比较器、逐次逼近寄存器(SAR)、256R电阻网络、树状电子开关、控制与时序电路等。另外ADC0809输出具有TTL三态锁存缓冲器,可直接连到CPU数据总线上。在实时控制与实时检测系统中,被控制与被测量的电路往往是几路或几十路,对这些电路的参数进行模/数、数/模转换时,常采用公共的模数、数模转换电路。因此,对各路进行转换是分时进行的。此时,必须轮流切换各被测电路与模数、数模转换电路之间的通道,以达到分时切换的功能。iii第2章用到芯片介
6、绍2.18位D/A变换器芯片DAC0832DAC0832引脚结构CS:片选信号,它和允许输入锁存信号ILE合起来决定WR1是否起作用。ILE:允许锁存信号。WR1:写信号1,它作为第一级锁存信号将输入数据锁存到输入寄存器中,WR1必须和CS、ILE同时有效。WR2:写信号2,它将锁存在输入寄存器中的数据送到8位DAC寄存器中进行锁存,此时,传送控制信号XFER必须有效。XFER:传送控制信号,用来控制WR2。D7~D0:8位的数据输入端,D7为最高位。IOUT1:模拟电流输出端,当DAC寄存器中全为1时,输出电流最大,当DAC寄存器中全0时,输出电流为0。IOUT2:模拟电流输出端
7、,IOUT2为一个常数和IOUT1差,也就是说,IOUT1+IOUT2=常数。当DAC寄存器内容全为1时,IOUT1最大,IOUT2=0;当DAC寄存器内容全为0时,IOUT1=0,IOUT2=最大;当DAC寄存器内容为N时,IOUT1=VREF×N/(256×Rfb),IOUT2=VREF/Rfb-IOUT1,无论N值多大:IOUT1+IOUT2=VREF/Rfb(1-28)=常数≌VREF/Rfb。Rfb:反馈电阻引出端,DAC083内部已经有反馈电阻,所以,Rf
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