数模模数工程实训

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1、科学技术学院SCIENCE&TECHNOLOGYCOLLEGEOFNANCHANGUNIVERSITY《工程训练》报告REPORTONENGINEERINGTRAINING题目数据采集的实现及存储学科部、系：信息学科部电子系专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：2013.12.02——2013.12.13目录第一章概述11.1模拟量和数字量的概述11.2A/D转换器的原理及结构1第二章设计方案的选择和确定22.1电路设计要求和指标22.2ADC0809的转换的原理及参数指标22.3DAC083

2、2的转换原理及参数指标52.474LS00芯片62.5同步二进制数74LS163芯片72.6振荡电路82.7八分频电路92.9电源电路10第三章设计系统硬件电路图113.1原理图113.2PCB图11第四章性能测试与分析124.1整体测试124.2各部分电路测试124.3误差分析12第五章实验分析14附录:15第一章概述1.1模拟量和数字量的概述数字量（Digital）在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量，把表示数字量的信号叫数字信号，把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路。例如：用电子电路记录

3、从自动生产线上输出的零件数目时，每送出一个零件便给电子电路一个信号，使之记1，而平时没有零件送出时加给电子电路的信号是0，所在为记数。可见，零件数目这个信号无论在时间上还是在数量上都是不连续的，因此他是一个数字信号。最小的数量单位就是1个。模拟量（Analog）在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量，把表示模拟量的信号叫模拟信号，把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟电路。例如：热电偶在工作时输出的电压信号就属于模拟信号，因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳，所以测得的电压信号无论在时间上还是在数

4、量上都是连续的。而且，这个电压信号在连续变化过程中的任何一个取值都是具体的物理意义，即表示一个相应的温度。1.2A/D转换器的原理及结构A/D转换器内有A/D，D/A转换和电压比较器。首先向片内D/A转换器输入10000000，若电压比较器：VIN>VN(VN为片内D/A转换的输出，VIN为A/D转换器的输入电压)，N位寄存器的首位置1(若VINVN则寄存器第二位置1(若VIN

5、；再向D/A转换输入11100000(或00111111)，若VIN>VN则寄存器第三位置1(若小于，则写0)；依次下去直到寄存器第8位赋值结束，控制逻辑监测到比较放大器进行8次后，EOC输入信号，让A/D转换器将结果通过锁存缓存器输出至D0~D9。图1.2.1AD转换器结构图14第二章设计方案的选择和确定2.1电路设计要求和指标在模数的信号输出端接数码管，以观察结果。并且在输出端并上排针，留出端口方便以后使用。利用4MHz晶振构建石英晶体多谐振荡器，并通过分频得到500KHz的方波信号（需预留测试端

6、口）。使用数模芯片恢复模数芯片转换的模拟信号。在模数芯片的时钟信号输入端及START信号输入端预留测试端。在布局完成的基础上完成实物焊接，制作实物时应尽量避免使用跳线。各种功能模的构成器件尽量紧凑排布。在制作实物时，电源及地需预留端口出来，以便仪器的测量。2.2ADC0809的转换的原理及参数指标A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压。力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理

7、量转换成电压信号。A/D转换后，输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位和16位等。由于实现这种转换的工作原理和采用的工艺技术不同，因此生产出种类繁多的A/D转换芯片。A/D转换器按分辨率分为4位，6位，8位，10位，14位，16位和BCD码的31/2位,51/2位等。按照转换速度可分为超高速，次超高速，高速，中速，低速等。A/D转换器按转换原则可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器。因为输入的模拟信号在时间上是连续的而输出的数字信号是离散的，所以转换只能在一系列选定的瞬间对输入的模拟信号取

8、样，然后再将这些取样值转换成输出信号量。因此，A/D转换的过程是首先对输入模拟电压信号取样，取样结束后进入保持时间，在这段时间内将取样的电压量化为数字量，并按一定的编码形式给出转换结果。然后，再开始下一次取样。A/D转换器参数指标：分辨率：指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2^n的比值。分辩率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。转换误差：表示A/D转换器实际输出的数字量与理论输出数字量之间的差别。转换精度：它是A/D转换器的最大量