单片机实验(AD转换).doc

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1、实验三A/D、D/A转换实验一、实验目的1.熟悉DAC0832并行接口数模转换器和TLC2543串行接口模数转换器的基本原理和编程方法。2.进一步熟悉单片机应用系统开发步骤和方法。二、实验电路实验所用元件清单如下表所示：1.串行A/D转换器TLC2543元件编号元器件名称说明U1AT89C52.BUS总线型AT89C52单片机U2TLC2543串行接口A/D转换器U3OP1P通用理想运算放大器R1POT-HG中间抽头电位器VIRTUALTERMINAL串口虚拟终端DCVOLTMETER直流电压表DCGenerators直流信号发生器2.并行D/A转换器DA083

2、2元件编号元器件名称说明U180C51.BUS总线型AT89C52单片机U274LS373锁存器U374LS04反相器U4U574LS08二输入与门U6DAC0832并行接口A/D转换器U7OPAMP通用理想运算放大器OSCILLOSCOPE虚拟示波器三、相关知识（一）串行A/D转换器TLC25431.TLC2543的特性与引脚TLC2543是TI公司的TLC254312位串行A/D转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省80C51系列单片机的I/O资源，而且价格适中。2.TLC2543的工作过程TLC2543的工作过程分

3、为两个周期：I/O周期和实际转换周期。1）I/O周期I/O周期由外部提供的I/OCLOCK定义，延续8、12或16个时钟周期，决定于选定的输出数据长度。器件进入I/O周期后同时进行两种操作。（1）在I/OCLOCK的前8个脉冲的上升沿，以MSB前导方式从DATAINPUT端输入8位数据流到输入寄存器。其中前4位为模拟通道地址，控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和3个内部自测电压中，选通一路送到采样保持电路，该电路从第4个I/OCLOCK脉冲的下降沿开始，对所选信号进行采样，直到最后一个I/OCLOCK脉冲的下降沿。I/O周期的时钟脉冲个数与输出数据长度（位数

4、）有关，输出数据长度由输入数据的D3、D2选择为8、12或16位。当工作于12或16位时，在前8个时钟脉冲之后，DATAINPUT无效。（2）在DATAOUT端串行输出8、12或16位数据。当保持为低时，第一个数据出现在EOC的上升沿；若转换由控制，则第一个输出数据发生在的下降沿。这个数据串是前一次转换的结果，在第一个输出数据位之后的每个后续位均由后续的I/OCLOCK脉冲下降沿输出。2）转换周期在I/O周期的最后一个I/OCLOCK脉冲下降沿之后，EOC变低，采样值保持不变，转换周期开始，片内转换器对采样值进行逐次逼近式A/D转换，其工作由与I/OCLOCK同

5、步的内部时钟控制。转换完成后EOC变高，转换结果锁存在输出数据寄存器中，待下一个I/O周期输出。I/O周期和转换周期交替进行，从而可以减小外部的数字噪声对转换精度的影响。TLC2543的工作时序如图7.41所示。3.TLC2543与89C52的接口电路下图是89C52与TLC2543的接口电路，TLC2543的5条接口线可接到单片机的任何通用双向I/O口上。（二）并行D/A转换器DAC08321.D/A转换是把数字量转换成模拟量的变换，实验台上D/A电路输出的是模拟电压信号。要实现实验要求，比较简单的方法是产生三个波形的表格，然后通过查表来实现波形显示。2、产生

6、锯齿波和三角波的表格只需由数字量的增减来控制，同时要注意三角波要分段来产生。要产生正弦波，较简单的方法是造一张正弦数字量表。即查函数表得到的值转换成十六进制数填表。D/A转换取值范围为一个周期，采样点越多，精度越高些。本例采用的采样点为256点/周期。3、8位D/A转换器的输入数据与输出电压的关系为U(0∽-5V)=Uref/256×NU(-5V∽+5V)=2·Uref/256×N-5V(这里Uref为+5V)4、DAC0832与89C52的接口电路一、实验内容1.按照上图设计仿真电路原理图。2.编写程序实现采集AI0~AI11十二个输入通道模拟输入，并转换结果

7、从串口送到模拟终端显示。3.编写程序实现产生方波、三角波和梯形波的程序，并在虚拟示波器上显示波形。一、参考程序1、A/D转换接口实验COMMON.c程序#include/*specialfunctionregisterdeclarations*/#include/**********************************************************函数说明：延时5us，晶振改变时只用改变这一个函数！1、对于11.0592M晶振而言，需要2个_nop_();2、对于22.1184M晶振而言，需要

8、4个_nop_();*入