浙江工业大学ADC与DAC

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了解声卡的常见技术DAC和ADC

了解声卡的常见技术DAC和ADC 声卡是计算机中用于输入和输出音频信号的重要硬件设备，它能够将模拟音频信号转换为数字信号以便计算机处理，同时也能将数字信号转换为模拟信号以供外部设备播放。

在声卡中，常见的两项关键技术是数字模拟转换（DAC）和模数转换（ADC）。

一、数字模拟转换（DAC）数字模拟转换（Digital-to-Analog Converter，DAC）是声卡中的重要技术之一，主要用于将计算机内部生成的数字音频信号转换为模拟信号，以便输出到扬声器或其他音频设备上。

DAC技术的核心是将数字信号转换为模拟信号。

它通过将数字音频信号转换为一系列离散的模拟信号样本，再通过模拟滤波和放大等过程，还原出与原始音频信号相似的模拟音频信号。

在声卡中，DAC技术起到了至关重要的作用。

优质的DAC能够带来更高的音频还原度和更低的噪声水平，从而实现更好的音频质量。

DAC的技术参数包括采样率、位深度和信噪比等。

采样率是指每秒钟采集的样本数量，常见的采样率有44.1kHz和48kHz等。

位深度表示每个样本的精度，位深度越高，音频还原度越高。

信噪比则反映了DAC的输出信号与噪声的比值，信噪比越高，输出音频的清晰度越好。

二、模数转换（ADC）模数转换（Analog-to-Digital Converter，ADC）是声卡中另一个重要的技术，用于将模拟音频信号转换为数字信号，以便计算机进行处理和存储。

ADC技术的核心是将连续的模拟音频信号转换为一系列离散的数字音频样本，再通过量化和编码等过程，将连续的信号转化为离散的数字信号。

在声卡中，ADC技术的好坏直接影响着音频输入的质量。

高质量的ADC能够提供更高的采样率和更高的位深度，从而更准确地捕捉音频细节，保留音频的原始质量。

与DAC类似，ADC的技术参数也包括采样率和位深度。

采样率表示ADC每秒进行模拟信号采样的次数，常见的采样率有44.1kHz和48kHz等。

位深度则表示每个样本的精度，位深度越高，表示每个样本可以存储的信息越多，音频质量也会相应提高。

基于FPGA的多通道ADC采集及DAC回放设计

基于FPGA的多通道ADC采集及DAC回放设计苏宁馨【摘要】在电子通信以及自动化等应用领域中,系统终端信号多以模拟量的形式直观存在并使用,因此模拟量采集和回放电路的设计尤为重要。

由于各系统对采集数据的速度、精度和可靠性指标的要求不同,现提出一种基于FPGA的多通道ADC模拟量采集及DAC回放电路的设计。

重点介绍了以5CEFA2F23CB规格的FPGA作为核心处理器,以VerilogHDL语言实现的采集和回放电路的设计过程,并分别采用SignalTap逻辑分析仪和示波器对数据进行捕获、分析和验证。

系统运行稳定可靠,功能完整实现,效率和精度高,可扩展性强。

【期刊名称】《太原学院学报：自然科学版》【年(卷),期】2019(037)001【总页数】6页(P60-65)【关键词】FPGA;ADC模拟量采集;DAC回放;SignalTap逻辑分析仪【作者】苏宁馨【作者单位】[1]安徽新华学院,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TP2740 引言电子通信行业的蓬勃发展,带动了自动化、航天航空、电子制造等产业的革新。

在各产业系统终端数据的观察中,信号多以模拟量的形式直观存在并应用。

围绕系统终端模拟量采集的工作,行业上和技术上也提出了很多种方法和尝试,近年来模拟量采集电路的设计多以数模转换集成电路的形式出现,在机载系统和航天航空领域也逐渐提出了基于PLC、STM32的方式方法和尝试[1]。

由于不同系统存在环境的差异性,对多通道模拟信号采集数据的速度、精度、系统的稳定性的衡量和要求都有所不同,这就使得对采集系统提出了更高的要求。

为满足数据采集存储的可靠指标以及不同环境下的采集要求,现提出一种基于FPGA的多通道ADC模拟量采集及DAC回放电路的设计。

该电路可通过软件算法提高采集精度,并保证系统硬件电路运行的稳定性和可靠性,应用领域也得到了很好的扩展[2]。

1 系统开发工具及总体设计基于FPGA的多通道ADC模拟量采集及DAC回放设计,系统硬件部分采用Altera 公司现下最为流行的一款FPGA(Cyclone Ⅴ系列的5CEFA2F23CB核心处理器);模拟量采集部分选择ADC084S021 作为主要元件;回放部分则采用 DAC084S085 作为模拟信号回放输出。

ADC与DAC电路设计精要

ADC与DAC电路设计精要模拟-数字转换器（ADC）和数字-模拟转换器（DAC）是数字电子系统中常见的关键组件，它们负责将模拟信号转换为数字信号或者将数字信号转换为模拟信号。

在设计ADC和DAC电路时，需要考虑到很多因素，包括精度、速度、功耗、成本等等。

本文将重点介绍ADC与DAC电路设计的关键要点。

首先，ADC电路设计的关键要点之一是分辨率。

分辨率是ADC能够区分的电压值范围的大小，通常以比特为单位表示，比如8位、10位、12位等。

分辨率越高，ADC能够提供的精度就越高。

在选择ADC器件时，需要根据具体的应用需求来确定所需的分辨率，同时还要考虑到采样率和动态范围等因素。

另外，ADC电路设计中还需要考虑信噪比（SNR）和失真。

信噪比是指ADC输出信号与输入信号的比值，表示了ADC在信号转换过程中添加的噪声水平。

失真是指ADC输出信号与输入信号之间的差异，包括非线性失真和量化噪声等。

为了提高ADC的性能，需要尽可能降低噪声水平和失真水平，同时选择合适的滤波器来滤除干扰信号。

对于DAC电路设计而言，精度和线性度是关键要点之一。

DAC的精度指的是输出信号与输入信号之间的误差程度，而线性度表示DAC输出信号与输入信号之间的线性关系。

高精度和高线性度能够保证DAC输出信号与输入信号的一致性，提高系统的性能。

在选择DAC器件时，需要考虑到分辨率、更新速率、功耗等因素，并根据具体的应用需求来确定合适的DAC类型。

此外，DAC电路设计还需要关注输出阻抗和加载效应。

输出阻抗是指DAC输出端的内部电阻，影响着DAC输出信号的稳定性和准确性。

加载效应是指DAC输出端连接的负载电路对DAC输出信号造成的影响。

在设计DAC电路时，需要选择合适的输出缓冲器和负载电路，以确保DAC输出信号能够被准确地传输到下游电路中。

总而言之，ADC与DAC电路设计涉及到很多关键要点，包括分辨率、信噪比、失真、精度、线性度、输出阻抗等等。

在设计ADC与DAC电路时，需要根据具体的应用需求来选择合适的器件和设计方案，以确保电路性能达到预期的要求。

高精度ADC和DAC转换器测试平台开发

本测试仪采用数字信号处理器（DSP）技术，配合高精度A/D转换器、CPLD和 C8051，基于相干采样技术，实现了正弦测试码流的生成、模拟信号的 24 位数字化、功耗测试以及动态参数测量等功能，并实现了测试结果通过USB上传到上位机显示及备份。系统采用了高速浮点型DSP作为主控CPU，产生测试正弦激励信号，接收数字化后的序列，协调模块各部分的工作以及对数据的FFT处理；采用高性能AD转换器芯片，实现了高精度的采样；采用高速微控制器C8051，与DSP通过I2C总线协同工作，在提高测试精度和降低测试成本上取得良好的效果。
The program has devoloped the DSP,CPLD and C8051 firmware, realized the test patten generation and the test result analysis.
The actual test and the movement result indicated that this principle of design analysis is correct, each technical specification of this test equipment satisfies the design requirements.
Keywords DAC；DSP；Coherent Sampling
- II -
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
目录
摘要 ......................................................................................................................................I Abstract............................................................................................................................... II

Cortex-M4实验指导书-TM4C1294

Cortex-M4实验指导书陈朋编写浙江工业大学信息工程学院2014.9前言本系列实验适用于单片机初学者。

通过系列实验的训练，学习者可以对单片机程序开发的过程有初步了解，能使用集成开发环境Code Composer Studio进行简单的单片机系统应用开发。

如果想精通单片机，仅仅靠这些实验是不够的，需要在更多的项目实践中训练提高。

实验内容按照由浅入深的顺序组织。

其中实验一和实验二为CCS环境的熟悉与基本使用，实验三至实验六为验证性实验，实验七至实验十二为设计性实验，实验十三为综合性实验。

教师可以根据课时进行全部实验或者选做其中部分。

指导书中所使用的实验扩展板是浙江工业大学设计的，核心板为TI公司制造的，型号为EK-TM4C1294XL。

开发软件环境为Code Composer Studio IDE 6.0以上。

实验注意事项1、实验前请做好预习，熟悉实验任务，了解所用仪器的使用方法和注意事项。

2、实验过程中，设备接通电源前，必须确认接线无误。

如实验中需更改接线，必须切断相关设备的电源后才能操作。

3、做实验时若发生异常现象（例如，元件发烫、有异味或冒烟等），应立即关断电源，保持现场，报告指导老师。

排除故障后，须经指导老师同意，才能继续实验。

4、实验操作完成后请关闭仪器设备电源，并将仪器设备按放回规定位置。

报告指导老师，经同意后可以离开。

5、实验后按照实验要求提交电子稿或者纸质实验报告。

抄袭者不得分。

目录前言 (i)实验注意事项 (ii)目录 (iii)实验一 GPIO接口实验 (4)实验二矩阵按键操作实验 (14)实验三 PWM呼吸灯实验 (18)实验四中断实验 (23)实验五 I2C编程及应用 (26)实验六 ADC操作实验 (32)实验七并行ADC与DAC (36)实验八三轴加速度传感器实验 (42)实验九 MicroSD卡操作实验 (49)实验十 TFT液晶显示实验 (55)实验十一 TFT LCD触摸控制实验 (62)实验十二红外遥控接收编程实验 (67)实验十三综合操作实验 (70)附录A TM4C1294管脚定义 (71)附录B EK‐TM4C1294XL核心板原理图 (75)附录C AY‐SCMP Kit开发板原理图 (81)附录D AY‐SCMP Kit开发板模块接口资源 (91)实验一GPIO接口实验一、实验目的1.掌握Code Composer Studio 6.0（以下简称CCS）的安装和配置步骤过程。

从模拟到数字：ADC与DAC的工作原理

从模拟到数字：ADC与DAC的工作原理步骤详细并分点列出：一、引言- 介绍ADC（模拟到数字转换器）和DAC（数字到模拟转换器）的基本概念。

- 引出本文的目的是讨论它们的工作原理。

二、ADC的工作原理1. 模拟信号的采样- 解释模拟信号是连续变化的电信号。

- 介绍采样的概念，并列举示波器为例来说明采样的过程。

2. 量化- 解释量化的概念，即将采样信号离散化。

- 介绍量化位数对信号精度的影响。

- 引入比特率的概念，即ADC每秒可以处理的位数。

3. 编码- 解释编码的概念，将量化的数字转换为二进制码。

- 介绍常见的编码方式，如二进制编码和格雷码。

4. 抽样速率- 解释抽样速率的概念，即采样的频率。

- 介绍奈奎斯特抽样定理，即抽样频率必须大于等于信号最高频率的两倍。

5. 整体工作原理- 将以上各个环节连接起来，解释ADC是如何将模拟信号转换为数字信号的。

三、DAC的工作原理1. 数字信号的解码- 解释数字信号的离散性和二进制编码的含义。

- 介绍解码的概念，将二进制码转换为量化的数字。

2. 量化解码- 解释量化解码的概念，将数字信号转换为模拟信号。

- 介绍量化位数和解码精度的关系。

3. 数字信号的重构- 解释数字信号的离散性和抽样频率的含义。

- 介绍重构的概念，将抽样后的数字信号转换为连续变化的模拟信号。

4. 滤波- 解释滤波的概念，去除数字信号中的高频噪声。

- 介绍数字滤波器的作用和常见类型。

5. 整体工作原理- 将以上各个环节连接起来，解释DAC是如何将数字信号转换为模拟信号的。

四、总结- 归纳ADC和DAC的工作原理，强调它们在数字信号处理中的重要性。

- 提醒读者对这些原理有更深入的了解，以应用到实际的电子产品中。

以上只是一份写作范文的建议，您可以根据自己的需求和要求来调整和修改。

高速ADC、DAC测试原理及测试方法

高速ADC/DAC 测试原理及测试方法随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提高，随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提高，以及对于系统灵敏度等以及对于系统灵敏度等要求的不断提高，对于高速、高精度的ADC ADC、、DAC 的指标都提出了很高的要求。

比如在移动通信、图像采集等应用领域中，一方面要求ADC 有比较高的采样率以采集高带宽的输入信号，另一方面又要有比较高的位数以分辨细微的变化。

因此，保证ADC/DAC 在高速采样情况下的精度是一个很关键的问题。

ADC/DAC 芯片的性能测芯片的性能测试试是由芯片芯片生产厂家完成生产厂家完成生产厂家完成的，的，的，需需要借助昂贵借助昂贵的的半导体测试仪器试仪器，，但是对于是对于板级板级板级和系统和系统和系统级级的设计人员来说设计人员来说，，更重更重要的是如要的是如要的是如何验何验何验证芯片在证芯片在板级或板级或系统系统系统级级应用应用上上的真正真正性能指标。

性能指标。

一、ADC的主要参数ADC 的主要指标分要指标分为静态为静态为静态指标和动指标和动指标和动态态指标2大类大类。

静态静态指标指标指标主主要有要有：：•Differential Non-Linearity (DNL)•Integral Non-Linearity (INL)•Offset Error•Full Scale Gain Error动态指标指标主主要有要有：：•Total harmonic distortion (THD)•Signal-to-noise plus distortion (SINAD)•Effective Number of Bits (ENOB) •Signal-to-noise ratio (SNR) •Spurious free dynamic range (SFDR)二、ADC 的测试方案要进行ADC 这些众多这些众多指标的指标的指标的验验证，证，基本基本基本的方的方的方法法是给ADC 的输入的输入端端输入一个理想的信号，的信号，然后然后然后对对ADC 转换转换以以后的数的数据进行据进行据进行采集和分采集和分采集和分析析，因此，，因此，ADC ADC 的性能测的性能测试试需要多台仪器多台仪器的的配合并配合并用用软件软件对测对测对测试结果进行试结果进行试结果进行分分析。

什么是ADC和DAC

O(t)=0。

电路中各信号波形如图（图1 取样电路结构(a)取样与保持过程往往是通过取样-保持电路同时完成的。

取样图2 取样-保持电路原理图图2 取样-保持电路波形图电路由输⼊放⼤器A1、输出放⼤器A2、保持电容C H和开关驱动电路组成。

电路中要求取样-保持电路以由多种型号的单⽚集成电路产品。

如双极型⼯艺的有AD585、AD684；混合型⼯艺的有AD1154、SHC76等。

量化与编码数字信号不仅在时间上是离散的，⽽且在幅值上也是不连续的。

任何⼀个数字量的⼤⼩只能是某个规定的最⼩数量单位的整数倍。

为将模拟信号转换为数字量，在A/D转换过程中，还必须将取样-保持电路的输出电压，按某种近似⽅式归化到相应的离散电平上，这⼀转化过程称为数值量化，简称量化。

量化后的数值最后还需通过编码过程⽤⼀个代码表⽰出来。

经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。

量化过程中所取最⼩数量单位称为量化单位，⽤△表⽰。

它是数字信号最低位为1时所对应的模拟量，即1LSB。

在量化过程中，由于取样电压不⼀定能被△整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称之为量化误差，⽤ε表⽰。

量化误差属原理误差，它是⽆法消除的。

A/D 转换器的位数越多，各离散电平之间的差值越⼩，量化误差越⼩。

量化过程常采⽤两种近似量化⽅式：只舍不⼊量化⽅式和四舍五⼊的量化⽅式。

１.只舍不⼊量化⽅式以3位A/D转换器为例，设输⼊信号v1的变化范围为0～8V，采⽤只舍不⼊量化⽅式时，取△=1V，量化中不⾜量化单位部分舍弃，如数值在0～1V之间的模拟电压都当作0△，⽤⼆进制数000表⽰，⽽数值在1～2V之间的模拟电压都当作1△，⽤⼆进制数001表⽰……这种量化⽅式的最⼤误差为△。

２.四舍五⼊量化⽅式　如采⽤四舍五⼊量化⽅式，则取量化单位△=8V/15，量化过程将不⾜半个量化单位部分舍弃，对于等于或⼤于半个量化单位部分按⼀个量化单位处理。

它将数值在0～8V/15之间的模拟电压都当作0△对待，⽤⼆进制000表⽰，⽽数值在8V/15～24V/15之间的模拟电压均当作1△，⽤⼆进制数001表⽰等。

DAC和ADC的56个常用技术术语解析

采集时间采集时间是从释放保持状态（由采样-保持输入电路执行）到采样电容电压稳定至新输入值的1 LSB范围之内所需要的时间。

采集时间（Tacq）的公式如下：混叠根据采样定理，超过奈奎斯特频率的输入信号频率为“混叠”频率。

也就是说，这些频率被“折叠”或复制到奈奎斯特频率附近的其它频谱位置。

为防止混叠，必须对所有有害信号进行足够的衰减，使得ADC不对其进行数字化。

欠采样时，混叠可作为一种有利条件。

孔径延迟ADC中的孔径延迟（tAD）是从时钟信号的采样沿（下图中为时钟信号的上升沿）到发生采样时之间的时间间隔。

当ADC的跟踪-保持切换到保持状态时，进行采样。

孔径抖动孔径抖动（tAJ）是指采样与采样之间孔径延迟的变化，如图所示。

典型的ADC孔径抖动值远远小于孔径延迟值。

二进制编码（单极性）标准二进制是一种常用于单极性信号的编码方法。

二进制码（零至满幅）的范围为从全0 （00.。

.000）到全1的正向满幅值（11.。

.111）。

中间值由一个1 （MSB）后边跟全0 （10.。

.000）表示。

该编码类似于偏移二进制编码，后者支持正和负双极性传递函数。

双极性输入术语“双极性”表示信号在某个基准电平上、下摆动。

单端系统中，输入通常以模拟地为基准，所以双极性信号为在地电平上、下摆动的信号。

差分系统中，信号不以地为基准，而是正输入以负输入为参考，双极性信号则指正输入信号能够高于和低于负输入信号。

共模抑制（CMRR）共模抑制是指器件抑制两路输入的共模信号的能力。

共模信号可以是交流或直流信号，或者两者的组合。

共模抑制比（CMRR）是指差分信号增益与共模信号增益之比。

CMRR通常以分贝（dB）为单位表示。

串扰（Crosstalk）串扰表示每路模拟输入与其它模拟输入的隔离程度。

对于具有多路输入通道的ADC，串扰指从一路模拟输入信号耦合到另一路模拟输入的信号总量，该值通常以分贝（dB）为单位表示；对于具有多路输出通道的DAC，串扰是指一路DAC输出更新时在另一路DAC输出端产生的噪声总量。

ADC及DAC的名词解释

ADC及DAC的名词解释在现代科技发展的浪潮中，ADC和DAC这两个名词经常出现在我们的视野中。

它们分别代表着模数转换器（Analog-to-Digital Converter）和数模转换器（Digital-to-Analog Converter）。

今天，让我们一起来深入了解这两个名词的含义和应用。

一、ADC的名词解释ADC，全称为模数转换器，是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。

模拟信号是连续变化的信号，而数字信号是离散的、通过二进制代码表示的信号。

ADC的主要功能就是将采样的模拟信号转换为数字信号，使得计算机或其他数字设备能够处理和分析这些信号。

ADC的工作原理可以简单描述如下：首先，ADC对输入的模拟信号进行采样，即在一段时间内对信号进行周期性的测量。

接着，对每个采样值进行量化，将其转换为数字形式。

最后，经过编码和处理，数字信号被发送到计算机或其他设备进行处理和分析。

ADC广泛应用于各个领域。

在音频设备中，ADC将声音信号转换为数字信号，使得我们能够通过电脑、手机等设备收听和录制音频。

在医疗仪器中，ADC将生物电信号转换为数字信号，帮助医生进行诊断和治疗。

在工业控制系统中，ADC用于采集各种传感器产生的模拟信号，实现自动控制和监测。

二、DAC的名词解释DAC，全称为数模转换器，是一种将数字信号转换为模拟信号的设备。

与ADC相反，DAC的主要功能是将计算机或其他数字设备产生的数字信号转换为可以用于驱动音频、视频等模拟设备的模拟信号。

DAC的工作原理可以简单描述如下：首先，DAC接收到来自计算机或其他数字设备产生的数字信号。

然后，通过解码和处理，将这些数字信号转换为模拟信号。

最后，模拟信号被放大，以便能够驱动扬声器、显示器等设备。

DAC的应用范围也非常广泛。

在音频设备中，DAC将数字音频信号转换为模拟音频信号，使我们能够欣赏到高质量的音乐。

在视频设备中，DAC将数字视频信号转换为模拟视频信号，实现高清影像的播放。

ADC与DAC的基础知识

ADC与DAC的基础知识ADC和DAC基础(第⼀部分)者：Walt Kester, James Bryant美国模拟器件公司本系列⽂章分为5个部分，第⼀部分介绍采样的概念以及奈奎斯特（Nyquist）采样准则。

第5部分同样也说明了如何运⽤⽋采样和抗混叠滤波器。

引⾔图2-1所⽰为典型的采样数据DSP系统的⽅框图。

在实际模拟到数字的转换之前，模拟信号⼀般要经过某些种类的信号调节电路，这些信号要执⾏像放⼤、衰减和滤波这样的功能。

需要⽤低通/带通滤波器把不需要的信号从有⽤带宽中消除掉，并能防⽌混叠发⽣。

图2-1：基本的采样数据系统。

图2-1所⽰的系统为⼀个实时系统，也就是说到ADC的信号是以等于fs的速率被连续地采样，然后ADC⼜以这样的速率向DSP 提供新的样本。

为了保持实时的⼯作， DSP必须在采样间隔内执⾏所有需要的计算1/fs，并在来⾃ACD的下⼀个样本出现之前，把输出样本提供给DAC。

典型的DSP功能的实例即是数字滤波器。

在FFT分析中，数据模块⾸先被传输到DSP内存中。

FFT 在新的数据模块被传输到存储器时被计算，以便保持实时的操作。

在数据传输间隔期间，DSP 必需计算 FFT，以便为处理下⼀个数据模块做好准备。

要注意的是：只有在DSP数据必须被转换回模拟信号(例如在语⾳带宽或视频应⽤)的情况下，才需要DAC。

在许多应⽤中，在最初的A/D转换后，信号要完全地保持数字格式。

同样，在⼀些应⽤中，如在CD播放器电⼦设备中,DSP单独负责产⽣到DAC 的信号。

如果采⽤ DAC ，也必须采⽤抗镜像滤波器把镜像频率消除。

在实际的模拟到数字和数字到模拟的转换过程中，涉及到两个关键的概念：离散时间采样和因量⼦化产⽣的有限振幅分辨率。

对这两个概念的理解是DSP应⽤的关键。

模拟信号的离散时间采样模拟信号的离散时间采样和量⼦化的概念如图2-1所⽰。

连续的模拟信号必需在离散间隔内被采样，ts = 1/fs，对它必需加以仔细地选择以确保原始模拟信号的正确表⽰。

ADC与DAC原理

ADC与DAC原理ADC（Analog-to-Digital Converter）和DAC（Digital-to-Analog Converter）是数字信号处理中常用的两个关键组件。

ADC将模拟信号转换为数字信号，而DAC则将数字信号转换回模拟信号。

它们在如音频处理、通信系统、传感器接口等领域具有广泛的应用。

本文将详细介绍ADC和DAC的原理及其工作原理。

一、ADC原理ADC用于将连续的模拟信号转换为数字信号。

它的基本原理是通过对输入信号进行采样和量化来实现模拟到数字的转换。

1. 采样ADC首先对输入信号进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的样本。

采样过程通常使用采样定理，即尼奎斯特定理，来确保采样频率满足信号频率的两倍。

采样率越高，转换的数字信号越准确。

2. 量化采样后的连续信号需要进行量化处理，将每个采样点的幅值转换为离散的数字码。

量化过程中，ADC将幅值区域划分为多个等间隔的量化电平，然后将每个采样点映射到离散的量化电平上。

量化级数（或称比特数）决定了ADC的分辨率。

3. 编码量化后的信号需要进行编码，将每个采样点的量化值转换为二进制码。

通常使用的编码方式有二进制编码、格雷码、自然码等。

编码后的二进制码可以表示模拟信号的幅值。

4. 状态机与控制逻辑ADC通过状态机和控制逻辑控制各个处理阶段之间的切换和时序。

状态机和控制逻辑通常由时钟信号触发，确保ADC的运行按指定的时序进行。

二、DAC原理DAC用于将数字信号转换回模拟信号。

它的基本原理是通过对输入的数字码进行解码和重构，实现数字到模拟的转换。

1. 解码DAC首先对输入的二进制码进行解码，将每个码字恢复为相应的模拟量幅值。

解码过程通常使用逐次逼近法或平行解码法，将编码的二进制码转换为对应的模拟量。

2. 重构解码后的模拟量需要经过重构滤波器进行低通滤波，去除由数字转换引起的采样噪声和高频量化噪声。

重构滤波器的设计需要根据应用需求，选择合适的滤波器类型和参数。

第9章 AD与DA转换器接口

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9.2 D/A转换器的接口电路设计

DAC0832适合要求多片DAC同时进行转换的系统。
分别输入数据：利用各自DAC0832的 CS与WR1先将各自的数据输入到输入寄存器；同时触发转换：将各片的XFER和WR2 连在一起，同时触发，实现同时转换。

CS
WR1
WR2
微机接口技术
VREF D/A 转换器 A IOUT1 IOUT2 RFB AGND VCC DGND
；初始化8255A MOV DX，303H ；8255A的命令口， MOV AL，10000000B ；8255A的A、B组均为输出 OUT DX，AL ；写方式字；设置B口控制DAC的转换 MOV DX，301H ；8255A的B口地址 MOV AL，00010000B ；DAC0832为直通工作方式 OUT DX，AL
2. D/A转换器的连接特性

输入缓冲能力，表示能否与数据总线直接连接。
输入数据的宽度，即分辨率。输入码制，表示能接受不同码制的数字量输入。输出模拟量的类型，有电流型和电压型。输出模拟量的极性，有正负电压极性。
8
9.1 D/A转换器的接口方法
二、D/A转换器与微处理器的接口方法
8
2
7
2 6 25 2 4 23 2 2 21 2 0 9.96 V 10 V

所以输出电压的范围是0~10V。
（4）当输入数字10010001B时：
V0 10 2
8
2
7
2 4 2 0 5.66V
7

9.1 D/A转换器的接口方法
微机接口技术
；第一个数据取入AL ；第一片0832输入寄存器地址送DX ；将第一个数据输出到第一片0832输入寄存器

DAC与ADC测试实验报告

DAC与ADC测试实验报告一、实验目的通过实验了解数字模拟转换器（DAC）与模拟数字转换器（ADC）的工作原理和参数特性，并通过测试得到它们的转换精度和线性度。

二、实验原理1.数字模拟转换器（DAC）:DAC是将数字信号转换为模拟信号器件。

其工作原理是通过数字信号控制模拟输出电压，使得输出波形与输入数字信号一致。

2.模拟数字转换器（ADC）:ADC是将模拟信号转换为数字信号器件。

其工作原理是通过将连续的模拟信号离散化成数字信号，以便计算机进行处理。

三、实验步骤1.对DAC进行测试:a.设置DAC的输入电压范围为0-5V，将输入信号分别设置为0V、1V、2V、3V、4V、5V。

b.测量出DAC输出的模拟电压，并记录下来。

c.计算出DAC的转换精度和线性度。

2.对ADC进行测试:a.设置ADC的输出电压范围为0-5V，将模拟信号输入ADC，并将数字信号输出至计算机。

b.测量出输入模拟信号和输出数字信号的对应关系。

c.计算出ADC的转换精度和线性度。

四、实验结果1.DAC测试结果:输入电压(V)输出电压(V)0011.0222.0132.9944.0154.98转换精度=实际输出电压-理论输出电压=0.1%线性度=最大输出电压-最小输出电压=0.98V2.ADC测试结果:输入电压(V)输出数字信号001256251237684102451280转换精度=实际输出数字信号-理论输出数字信号=0线性度=最大输出数字信号-最小输出数字信号=1280五、实验总结通过实验测试了DAC与ADC的转换精度和线性度。

实验结果显示，DAC的转换精度为0.1%，线性度为0.98V，而ADC的转换精度为0，线性度为1280。

可以看出DAC的转换精度相对较高且线性度较好，而ADC的转换精度较为理想但线性度较差。

这是由于DAC在将数字信号转换为模拟信号时能够更准确地保持输入和输出的一致性，而ADC则面临着模拟信号量化和离散化的过程，容易受到噪声等因素的干扰。

常用的ADC和DAC

常用ADC/DAC器件介绍ADC系列：1. ADS5483ADS5483 ADC 拥有高信噪比(SNR) 与无杂散动态范围(SFDR)，可通过第二尼奎斯特区(Nyquist zone) 接收来自DC 的输入频率。

采样速率为135 MSPS 的ADC 在输入频率(IF) 为70 MHz 时可实现78.6 dBFS 的SNR 以及95 dBc 的SFDR，与同类ADC 相比，SNR 高出3.5 dB，SFDR 高出8 dB。

更高性能ADS 5483 能够显著增强设计灵活性，进而使众多应用受益匪浅。

例如，其不仅可针对测量测试系统提供更高的准确度，而且还能凭借更高带宽在包括空中接口等在内的无线通信领域提供更高的灵敏度，如WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX、LTE以及多载波3 GSM 等。

2. ADS795x该系列器件不仅可针对高密度应用实现优异的线性与AC 性能，而且优化后还能最大限度地提升诸如手持式医疗仪器、可编程逻辑控制器以及数字电源等电池供电及低电压应用的性能。

ADS795x 产品系列高度集成了众多组件，如GPIO、可编程告警阈值、板上定序器以及SPI 兼容接口等，能最大限度地降低板级空间要求，并简化与主机设备的连接及相关软件。

3. AS1538AS1538带有8个12Bit的分辨率的输入通道。

其在50ksps的转换速度下低于850μA(包括内部基准)消耗电流。

在关断模式下，AS1538的供电电流可降至1.5μA以下。

无论是2.5V的内部基准还是1V至5.25V范围内的外部基准，都能对满刻度模拟输入范围进行设定。

AS1538的I2C兼容接口支持速度高达3.4MHz的接口，包括100kHz 和400kHz的行业标准速度。

用户可编程I2C地址可以在一条I2C总线上挂多达4种设备。

4. LTC2262LTC2262 用1.8V 的低压模拟电源工作，极大地节省了功率，而且不牺牲AC 性能。

这个ADC 在基带提供了72.8dB 的信噪比(SNR) 性能和88dB 的无寄生动态范围(SFDR)。

基于FPGA的高速ADC与DAC数据传输算法优化研究

基于FPGA的高速ADC与DAC数据传输算法优化研究随着科技的不断进步，高速模数/数模转换器（ADC）和数模/模数转换器（DAC）在现代电子系统中扮演着越来越重要的角色。

FPGA（现场可编程门阵列）作为一种被广泛采用的硬件平台，为ADC和DAC的数据传输提供了优化的机会。

本文将探讨基于FPGA的高速ADC与DAC数据传输算法优化的研究。

一、引言随着科技和通信技术的迅猛发展，高速数据传输成为了许多应用领域的需求。

ADC和DAC作为数字信号处理中的重要组件，其速度和精度对整个系统的性能至关重要。

然而，传统的数据传输算法在高速数据转换中往往面临许多挑战，例如延迟、噪声和抖动等问题。

因此，基于FPGA的优化算法研究成为了重要课题。

二、背景目前，许多研究已经对ADC和DAC的数据传输进行了各种优化。

其中，一种常用的方法是采用并行传输。

通过将数据分成多个通道并同时传输，可以显著提高传输速度。

但是，在FPGA的资源限制下，增加通道数量可能会导致资源浪费和功耗增加的问题。

因此，需要研究更有效的数据传输算法。

三、算法优化基于FPGA的高速ADC与DAC数据传输算法优化研究面临的一个关键问题是如何充分利用FPGA的并行计算能力。

一种有效的方法是采用并行转换算法。

该算法通过将采样点划分为多个并行转换块，利用FPGA的并行处理单元同时进行转换，从而提高整体的转换速度。

此外，为了减少输入和输出的延迟，可以通过流水线技术将转换块连接起来，实现并发转换。

这种算法在高速数据传输中具有很高的实时性和稳定性。

另一种优化算法是基于加权平均的数据传输。

该算法通过在FPGA中实现加权平均器，将大量的转换结果进行加权平均，从而消除各种噪声和抖动。

这种算法不仅提高了数据传输的精度，还减少了噪声对系统性能的影响。

此外，加权平均算法具有较低的硬件要求，可以在低成本的FPGA上实现。

四、验证与应用基于FPGA的高速ADC与DAC数据传输算法优化研究的验证与应用可以通过实验进行。

ADC与DAC仿真课程设计汇编

通信原理课程设计报告级电子信息工程专业姓名：班级：学号：一、设计题目：A/D和D/A转换器的仿真二、设计目的1.学习通过计算机建立通信系统仿真模型的基本技能，学会利用仿真的手段对实时通信系统的基本理论，基本进行验证。

2.学习现在流行的通信系统仿真软件的使用方法（如Matlab/Simulink，System View）,使用这些软件解决实际系统中的问题。

三、设计要求1.根据所选的题目建立相应的数学模型。

2.在Matlab/Simulink 仿真环境下，从各种功能库中选取、拖动可视化图符组建系统，在Simulink 的基本模块库中选取满足需要的功能模块，将其图符拖到设计窗口，按设计的系统框图组建系统。

3.设置，调整参数，实现系统模拟。

4.设置观察窗口、分析数据和波形。

四、开发环境及其介绍1.开发环境：Matlab/Simulink2.软件介绍：（1）Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统进行建模和仿真和分析的工具。

Simulink提供了专门用于显示输出信号的模块，可以在过程中随时观察仿真的结果。

（2）通过Simulink的存储模块，仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作空间或文件中，以供用户在仿真结束之后对数据进行分析和处理。

（3）Simulink把具有特定功能的代码组织成模块的方式，并且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统，因此具有内在的模块化设计要求。

基于以上优点，Simulink作为一种通用的的仿真建模软件工具，广泛用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络、机械控制、和虚拟现实等领域中。

作为一款专业仿真软件，Simulink具有以下特点：●基于矩阵的数值计算；●高级编程语言以及可视化的图形操作界面；●包含各个领域的仿真工具，使用方便快捷并可以扩展；●丰富的数据I/O接口；●提供与其他高级语言的接口；●支持多平台（PC/UNIX）。

五、设计内容1设计原理A/D转换器负责将模拟信号转换为数字信号，其转换过程为：首先对输入模拟信号进行采样，所使用的的采样速率要满足采样定理要求，然后对采样结果进行幅度离散化并编码为符号串。

adc工作过程与结构

adc工作过程与结构ADC（Analog-to-Digital Converter）是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。

它在现代电子设备中起着至关重要的作用，尤其是在通信、音频和图像处理等领域。

本文将介绍ADC的工作过程和结构。

一、工作过程ADC的工作过程可以分为三个主要阶段：采样、量化和编码。

1. 采样：ADC首先对模拟信号进行采样，即在连续时间上对信号进行离散化处理。

采样的目的是将连续时间上的信号转换为离散时间上的信号，以便后续的数字处理。

2. 量化：采样得到的离散信号是连续的模拟值，需要将其离散化为一系列离散的量化值。

量化是将连续的模拟数值映射为离散的数字数值的过程。

在量化过程中，将连续的模拟信号分为若干个等间隔的区间，每个区间对应一个离散的数值。

3. 编码：量化后的离散数值需要进行编码，将其表示为二进制形式的数字信号。

编码过程中，每个离散数值被映射为一个固定长度的二进制码字，以便于数字系统进行处理和传输。

二、结构ADC的结构根据具体的实现方式和应用领域有所不同，但基本上包含以下几个主要组成部分：输入信号接口、采样保持电路、量化器和编码器。

1. 输入信号接口：ADC的输入信号接口用于接收模拟信号，并将其传递给采样保持电路。

输入信号接口通常包括一个或多个模拟输入通道，用于接收来自不同传感器或信号源的模拟信号。

2. 采样保持电路：采样保持电路用于对输入信号进行采样，并在量化过程中保持采样值。

采样保持电路的主要作用是在采样过程中固定输入信号的振幅，以确保准确的量化结果。

3. 量化器：量化器将采样保持电路输出的模拟信号转换为离散的量化数值。

量化器通常采用比较器和数字-模拟转换器（DAC）等电路来实现。

比较器用于将输入信号与参考电压进行比较，并输出一个二进制信号，表示输入信号是否超过某个阈值。

DAC用于将比较器输出的二进制信号转换为相应的模拟电压。

4. 编码器：编码器将量化器输出的离散数值转换为二进制码字。

DAC、DMC聚合反应工艺初步研究的开题报告

DAC、DMC聚合反应工艺初步研究的开题报告一、研究背景随着化学工业的不断发展，聚合反应成为制备高分子材料的主要方法之一。

其中，DAC （Diels-Alder cycloaddition）和DMC （Dynamic covalent chemistry）作为两种新型聚合反应工艺，正在逐渐受到工业界的关注。

DAC 聚合反应通过 [4+2] 环加成反应将二烯和双烯并联制备高分子材料；DMC 聚合反应则是利用化学键可逆性，通过动态配位使高分子链的组合和解组成为可能。

这两种聚合反应工艺具有反应条件温和、单步反应、产物纯度高等优点，成为未来发展的热点研究领域。

二、研究内容及目的本研究旨在深入了解DAC和DMC聚合反应工艺的反应机理、交联结构及其在高分子材料制备中的应用。

具体研究内容如下：1. DAC聚合反应条件优化研究，探讨适宜的催化剂种类、催化剂用量和反应温度条件，制备出高分子材料。

2. DMC聚合反应及其应用研究，探究其反应机理和产物结构特点，以及在热塑性材料、胶粘剂、化妆品等领域的应用。

3. DAC和DMC聚合反应工艺综合应用研究，探讨二者在聚合反应中的协同作用，通过合理的反应条件和反应组合，制备出新型的高分子材料。

三、研究方法和步骤1. DAC聚合反应的实验设计：选择不同种类的催化剂（如过渡金属催化剂、蒽醌催化剂、质子酸催化剂等），设置反应条件进行反应，利用NMR、FT-IR等手段对产物进行表征分析。

2. DMC聚合反应的实验设计：模拟动态协同配位反应，利用不同官能团对应的小分子构建高分子链，利用Gel permeation chromatography （GPC）、mass spectrometry（MS）等手段对产物进行表征分析。

3. DAC和DMC聚合反应的综合应用：设计不同的反应组合，将DAC和DMC聚合反应协同进行，制备出新型的高分子材料，利用热学分析、拉力测试等手段对产物进行表征分析。