单片机数模转换与模数转换实验程序
单片机实验四概要
实验五并行A/D 转换实验一、实验目的1、掌握ADC0809 模/数转换芯片与单片机的连接方法及ADC0809 的典型应用。
2、掌握用查询方式、中断方式完成模/数转换程序的编写方法。
二、实验内容利用系统提供的ADC0809 接口电路,实现单片机模数转换。
模拟信号为0~5V 电位器分压输出,单片机控制ADC0809 读取模拟信号,并在数码管上用十六进制形式显示出来。
三、实验说明和电路原理图1、本实验使用ADC0809 模数转换器,ADC0809 是8 通道8 位CMOS 逐次逼近式A/D 转换芯片,片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路,A/D 转换后的数据由三态锁存器输出,由于片内没有时钟需外接时钟信号。
芯片的引脚如图21-1,各引脚功能如下:IN0~IN7:八路模拟信号输入端。
ADD-A、ADD-B、ADD-C:三位地址码输入端。
CLOCK:外部时钟输入端。
CLOCK 输入频率范围在10~1280KHz,典型值为640KHz,此时A/D 转换时间为100us。
51 单片机ALE 直接或分频后可与CLOCK 相连。
D0~D7:数字量输出端。
OE:A/D 转换结果输出允许控制端。
当OE 为高电平时,允许A/D 转换结果从D0~D7端输出。
图21-1 0809 引脚ALE:地址锁存允许信号输入端。
八路模拟通道地址由A、B、C 输入,在ALE 信号有效时将该八路地址锁存。
START:启动A/D 转换信号输入端。
当START 端输入一个正脉冲时,将进行A/D 转换。
EOC:A/D 转换结束信号输出端。
当 A/D 转换结束后,EOC 输出高电平。
Vref(+)、Vref(-):正负基准电压输入端。
基准正电压的典型值为+5V。
2、本实验需要用到CPU 模块(F3 区)、电位器模块(E2 区)、并行模数转换模块(D7区)、串行静态数码显示模块(B4 区)。
ADC0809 并行模数转换电路原理参见图21-2。
模数(A/D)和数模(D/A)转换
模数(A/D)和数模(D/A)转换模数(A/D)和数模(D/A)转换11.1模数转换和数模转换概述11.1.1一个典型的计算机自动控制系统一个包含A/D和D/A转换器的计算机闭环自动控制系统如图11.1所示。
传感器μV,mV控制传感器放大滤波几伏放大滤波多路开关MU某采样保持S/H模拟A/D数字I/O转换接口计算机对象执行部件多路开关MU 某模拟D/A数字I/O转换接口图11.1典型的计算机自动控制系统在图11.1中,A/D转换器和D/A转换器是模拟量输入和模拟量输出通路中的核心部件。
在实际控制系统中,各种非电物理量需要由各种传感器把它们转换成模拟电流或电压信号后,才能加到A/D转换器转换成数字量。
一般来说,传感器的输出信号只有微伏或毫伏级,需要采用高输入阻抗的运算放大器将这些微弱的信号放大到一定的幅度,有时候还要进行信号滤波,去掉各种干扰和噪声,保留所需要的有用信号。
送入A/D转换器的信号大小与A/D转换器的输入范围不一致时,还需进行信号预处理。
在计算机控制系统中,若测量的模拟信号有几路或几十路,考虑到控制系统的成本,可采用多路开关对被测信号进行切换,使各种信号共用一个A/D转换器。
多路切换的方法有两种:一种是外加多路模拟开关,如多路输入一路输出的多路开关有:AD7501,AD7503,CD4097,CD4052等。
另一种是选用内部带多路转换开关的A/D转换器,如ADC0809等。
若模拟信号变化较快,为了保证模数转换的正确性,还需要使用采样保持器。
在输出通道,对那些需要用模拟信号驱动的执行机构,由计算机将经过运算决策后确定的控制量(数字量)送D/A转换器,转换成模拟量以驱动执行机构动作,完成控制过程。
第11章模数(A/D)和数模(D/A)转换28711.1.2模/数转换器(ADC)的主要性能参数1.分辨率它表明A/D对模拟信号的分辨能力,由它确定能被A/D辨别的最小模拟量变化。
一般来说,A/D转换器的位数越多,其分辨率则越高。
单片机AD模数转换实验报告
单片机AD模数转换实验报告一、实验目的和要求1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。
2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。
二、设计要求。
1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0809接口。
2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。
3、在单片机的外部扩展数码管显示器。
4、分别采用延时和查询的方法编写A/D 转换程序。
5、启动A/D转换,将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。
三、电路原理图。
图1、电路仿真图四、实验程序流程框图和程序清单。
1、查询法:ORG 0000HSTART: LJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB P3.3, LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: M OV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ENDdisplay 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管延时1ms 返回display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管延时1ms 返回2、延时法:ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH LOOP: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LCALL DELAY MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP LOOP DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: M OV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H开始启动AD 延时从AD中取数据数据处理结束调显示子函数END五、实验结果。
串行模数数模转换实验报告
串行模数/数模转换实验报告一.实验目的:1、掌握 TLC549同步串行接口的ADC模块的特性、编程原理,了解TLC5620的4种时序图以及产生波形幅度的计算方法。
2、能实现TLC549、TLC5620与MCS-51单片机的连接,分别进行数据采集和波形观测。
3、能采用Proteus ISIS软件进行串行模数转换的电路设计。
4、能运用MCS-51单片机汇编语言进行串行模数/数模转换实验的软件设计。
二.实验要求:1、将TLC549 与MCS-51单片机进行连接,利用汇编语言编写出数据采集程序,将转换的模拟电压以二进制的形式通过单片机的P0口输出显示。
1)将单片机的P0口与LED1~LED8连接起来,作为输出显示。
由于LED采用灌电流方式驱动,所以要将数据取反后再输出显示,以获得“正逻辑”效果2)利用P1口与TLC549的控制信号进行连接,TLC549的基准电压REF+端与基准电压+5V相连,将电位器的上端连接VCC、下端连接GND,抽头与TLC549的模拟输入ANIN连接。
在运行程序时,不断地调节电位器,使其抽头电压连续变化,通过LED1~LED8的状态观察ADC转换的结果。
3)运用Proteus ISIS软件完成串行模数转换实验的硬件电路设计。
4)实现KeilC与Proteus软件的联调。
2、设计软件程序,用单片机的I/O口控制TLC5620实现D/A转换,使其通道1产生一个三角波,而通道2产生一个和通道1周期、幅度均相同的方波。
1)短接B7区的电源供给跳线JP16,调节B7区的电位器W3,使其输出接线柱Verf的电压为2.6V。
2)将A2区P16、P17、T0、T1分别连接到B9区的CLK、DAT、LDAC、LOAD,将B7区Verf连接到B9区REF接线柱,短接B9区电源跳线JP13。
3)运行光盘中的相应程序,用双踪示波器的两个探头观察DACA、DACB输出的波形。
三.流水灯硬件电路图四.软件程序1. 串行模数实验程序流程图2.程序清单 1) 串行模数:SDO BIT P1.0 ;数据输出CS BIT P1.1 ;片选SCLK BIT P1.2 ;时钟ORG 8000HAJMP MAINORG 8100HMAIN: MOV SP,#60HLOOP: ACALL TLC549_ADCCPL A ;累加器A取反MOV P0,A ;数据给P0口ACALL DELAYSJMP MAINTLC549_ADC: PUSH 07HCLR A ;清零CLR SCLKMOV R6,#08H ;计数器赋初值CLR CS ;选中TLC549LOOP1:SETB SCLK ;SCLK置位,数据输出NOPNOPMOV C,SDORLC A ;累加器A循环左移CLR SCLK ;SDO=0,为读出下一位数据作准备 NOPDJNZ R6,LOOP1 ;R6-1→R6,判断R6=0SETB CS ;禁止TLC549,再次启动AD转换 SETB SCLKPOP 07HRETDELAY: PUSH 00HMOV R0,#00HDJNZ R0,$POP 00HRETEND2)串行数模:SCLA BIT P1.6SDAA BIT P1.7LOAD BIT P3.5LDAC BIT P3.4VOUTA DATA 30HVOUTB DATA 31HORG 8000HAJMP MAINORG 8100HMAIN:MOV SP,#60HNOPCLR SCLACLR SDAASETB LOADSETB LDACMOV R3,#0A2HMOV R4,#00HMOV VOUTA,#00HMOV R5,#0A2HMOV R6,#00HMOV VOUTB,#00HDACHANG:MOV R1,#01HMOV R2,VOUTALCALL DAC5620DJNZ R3,CONTINUEAMOV R3,#0A2HMOV A,R4CPL AMOV R4,ACONTINUEA:CJNE R4,#OFFH,CONTINUEB DEC R2SJMP CONTINUEC CONTINUEB:INC R2CONTINUEC:MOV VOUTA,R2MOV R1,#03HMOV R2,VOUTBLCALL DAC5620DJNC R5,CONTINUEDMOV R5,#042HMOV A,R6CPL AMOV R6,A CONTINUED:CJNE R6,#0FFH,CONTINUEE MOV R2,#OA2HSJMP CONTINUEF CONTINUEE:MOV R2,#00H CONTINUEF:MOV VOUTB,R2LJMP DACHANG DAC5620:MOV A,R1CLR SCLAMOV R7,#08HLCALL SENDBYTEMOV A,R2CLR SCLAMOV R7,#08HLCALL SENDBYTECLR LOADSETB LOADCLR LDACSETB LDACRETSENDBYTE:SETB SCLARLC AMOV SDAA,CCLR SCLADJNZ R7,SENDBYTE RETEND五.实验结果观察实验结果,可知道通过调节电位器,数字量在对应的发生改变。
试验五AD、DA转换实验
试验五. A/D、D/A转换实验一、实验目的1. 学习理解模/数信号转换和数/模转换的基本原理。
2. 掌握模/数转换芯片ADC0804和数/模转换芯片DAC0832的使用方法。
二、实验设备TD-PITE实验装置(带面包板)一套,实验用转换芯片两片,±12V稳压电源一台、运放两片、温度传感器、电位器(5.1KΩ)一个、电阻若干,面包板用导线若干,排线若干,万用表一个。
三、实验内容(1)设计A/D转换电路,采集可调电阻的输出电压。
连+5V电源,调节后的输出电压作为ADC0804的模拟输入量,然后进行A/D转换,转换结果由发光二极管上显示。
请填写实验数据表格:(2)将LM35 精密摄氏度温度传感器连+5V电源,输出电压直接作为ADC0804 的模拟输入量,然后进行A/D转换,转换结果经过计算得到摄氏度值放在内存变量上。
(多数温度传感器是针对绝对温度的,且线形较差。
LM35的输出电压与摄氏温度值成正比例关系,每10 mV 为 1 摄氏度。
)(3)设计D/A 转换,要求产生锯齿波、三角波、脉冲波,并用示波器观察电压波形。
四、实验原理1. 模数转换器ADC0804 简介ADC0804是用CMOS集成工艺制成的逐次比较型模数转换芯片。
分辨率为8位,转换时间为100μs,输入参考电压范围为0~5V。
芯片内有输出数据锁存器,与计算机连接时,转换电路的输出可以直接连接在CPU数据总线上。
图5.1 ADC0804引脚图启动信号:当CS#有效时,WR#可作为A/D转换的启动信号。
WR#高电平变为低电平时,转换器被清除;当WR#回到高时,转换正式启动。
转换结束:INTR#跳转为低电平表示本次转换已经完成,可作为微处理器的中断或查询信号。
RD#用来读A/D转换的结果。
有效时输出数据锁存器三态门DB0~DB7各端上出现8位并行二进制数码。
转换时钟:见下图,震荡频率为f CLK ≈ 1 / 1.1RC。
其典型应用参数为:R = 10KΩ,C = 150pF,f CLK≈ 640KHz,8位逐次比较需8×8 = 64个时钟周期,转换速度为100μs。
【精品】数模转换与模数转换
【关键字】精品第7章数-模转换与模-数转换第1讲数-模转换一、教学目的:1、数模转换的基本原理。
2、理解常见的数模转换电路。
3、掌握数模转换电路的主要性能指标。
二、主要内容:1、数模转换的定义及基本原理2、权电阻D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数3、DAC主要性能指标三、重点难点:权电阻D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数。
四、课时安排:2学时五、教学方式:课堂讲授六、教学过程设计复习并导入新课:新课讲解:[重点难点]权电阻D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数,逐次逼近型A/D转换器、双积分型A/D转换器的电路结构特点、工作原理及其主要技术参数。
[内容提要]本章介绍数字信号和模拟信号相互转换的基本原理和常见转换电路。
必要性与意义:自然界中,许多物理量是模拟量,电子系统中的输入、输出信号多数也是模拟信号。
而数字系统处理的数字信号却具有抗干扰能力强、易处理等优点;利用数字系统处理模拟信号的情况也越来越普遍。
由于数字系统只能对数字信号进行处理,因此要根据实际情况对模拟信号和数字信号进行相互转换。
随着计算机技术和数字信号处理技术的快速发展,在通信、自动控制等许多领域,常常需要将输入到电子系统的模拟信号转换成数字信号后,再由系统进行相应的处理,而数字系统输出的数字信号,还要再转换为模拟信号后,才能控制相关的执行机构。
这样,就需要在模拟信号与数字信号之间建立一个转换接口电路—模数转换器和数模转换器。
A/D转换定义:将模拟信号转换为数字信号的过程称为模数转换(Analog to Digital),或A/D转换。
能够完成这种转换的电路称为模数转换器(Analog Digital Converter),简称ADC。
D/A转换定义:将数字信号转换为模拟信号的过程称为数模转换(Digital to Analog),或D/A转换。
单片机模拟信号处理 实现模拟与数字信号转换
单片机模拟信号处理实现模拟与数字信号转换在单片机应用中,模拟信号处理与数字信号转换是非常重要的一项技术。
模拟信号是连续变化的,而数字信号则是离散的。
通过模拟与数字信号转换技术,我们可以将模拟信号转换为数字信号,以便进行数字化处理和存储。
本文将介绍单片机模拟信号处理以及实现模拟与数字信号转换的方法。
一、单片机模拟信号处理的基本原理在单片机应用中,模拟信号通常通过传感器或外部信号源采集得到。
传感器可以将各种物理量转换为与之对应的模拟电压信号。
模拟信号可以是声音、光线、温度等各种连续变化的信号。
单片机需要处理这些模拟信号并做出相应的控制或决策。
单片机内部有一个模数转换器(ADC)模块,可以将模拟信号转换为数字信号。
首先,模拟信号通过选定的引脚输入到ADC模块中。
ADC模块将模拟信号进行采样,并将其离散化为一系列数字量。
这些数字量可以是二进制代码或其他编码形式。
然后,单片机可以对这些数字量进行处理和分析。
二、模拟与数字信号转换的实现方法1. 采样与保持(S&H)电路采样与保持电路可以在一个时刻将连续变化的模拟信号值“冻结”,使其在转换期间保持不变。
采样与保持电路通常由一个开关和一个保持电容组成。
开关用于在转换期间将模拟信号“冻结”,而保持电容用于存储冻结的模拟信号值。
这样,单片机可以在不同的时间点上对信号进行采样,从而获得一系列离散的模拟信号值。
2. 模数转换器(ADC)模数转换器(ADC)是实现模拟与数字信号转换的核心部件。
ADC 可将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
常见的ADC类型包括逐次逼近型ADC、闪存型ADC和Σ-Δ型ADC。
逐次逼近型ADC是一种经典的ADC类型。
它通过比较模拟输入信号与一个参考电压的大小,逐步逼近输入信号的大小。
逐次逼近型ADC需要较长的转换时间,但具有较高的分辨率和较低的价格。
闪存型ADC是一种高速的ADC类型。
它通过将模拟输入信号进行快速并行的比较,直接生成相应的数字编码。
单片机中数字信号和模拟信号的转换技术研究
单片机中数字信号和模拟信号的转换技术研究数字信号和模拟信号是信息处理和传输中的两种基本信号形式。
在单片机应用中,数字信号和模拟信号之间的转换技术起着重要的作用。
本文将对单片机中数字信号和模拟信号的转换技术进行研究和探讨。
首先,我们需要了解数字信号和模拟信号的特点和区别。
数字信号是以离散的形式表示,它由一系列离散的数值组成,每个数值表示一定的信息。
而模拟信号是以连续的形式表示,它可以在任意时间点上取任意数值。
数字信号和模拟信号之间的转换需要借助转换器进行。
在单片机应用中,最常见的数字信号到模拟信号的转换是通过数模转换器(DAC)实现的。
DAC将数字信号转换为模拟信号,输出给外部模拟电路进行处理。
常见的DAC芯片有R-2R网络型DAC和Sigma-Delta型DAC。
R-2R网络型DAC采用R-2R网络构成数字量与模拟量的转换电路,通过微分放大器等电路将数字信号转换为模拟信号。
Sigma-Delta型DAC则采用了更为复杂的技术,通过高速运算器和线性反馈移位寄存器将数字信号转换为模拟信号,具有更高的精度和动态范围。
另一种常见的数字信号到模拟信号的转换是通过脉冲宽度调制(PWM)实现的。
PWM是一种将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的技术。
在单片机中,通过调节数字信号的占空比(高电平持续时间占整个周期的比例),可以实现对模拟信号的精确控制。
PWM信号经过滤波电路处理后,可以得到与原始模拟信号相似的输出。
与数字信号到模拟信号的转换相对的是模拟信号到数字信号的转换。
在单片机应用中,模拟信号到数字信号的转换主要通过模数转换器(ADC)实现。
ADC将模拟信号转换为离散的数字信号,以便于单片机进行处理。
常见的ADC芯片有逐次逼近型ADC和Sigma-Delta型ADC。
逐次逼近型ADC采用逐次逼近法对模拟信号进行逐位逼近转换,具有较高的分辨率和转换速度。
Sigma-Delta型ADC则通过采样和量化等技术将模拟信号转换为可变的位串流,通过滤波和数字处理等方法得到数字信号。
模数转换ADC0804的应用(含源程序及电路)
模数转换ADC0804的应用(含源程序及电路)
[实验要求]
从ADC0804 的模拟量通道输入0-5V 之间的模拟量,通过ADC0804 转换
成数字量送给单片机,经单片机处理后在数码管上以十进制形成显示出来。
[实验目的]
学习如果用单片机控制ADC0804 芯片进行数模转换,掌握数码管动态扫描
显示的原理。
动态扫描:就六位数码管显示123456 举例说明如下:先让第一个数码管显
示1,其余的全部不亮,1 大约亮几毫秒,然后熄灭,紧接着立即让第二个数码管显示2,其余的全部不亮,2 同样亮几毫秒,依次这样亮到第六个数码管,然后再回来显示1,如此这样以很快的速度不断循环下去,由于人眼的视觉暂留时间大约为20 毫秒左右,所以是感觉不出有不亮的数码管存在的,看见的是六个数码管同时在显示,数值是123456,如果我们把这个过程一点点放慢,看见的是从第一个数码管显1,然后移到第二个再显2,。
也就是说在任一时刻只有一位数码管是亮的。
这就是数码管动态扫描显示的原理
ADC0804: ADC0804 是8 位全MOS 中速A/D 转换器、它是逐次逼近式A/D
转换器,片内有三态数据输出锁存器,可以和单片机直接接口。
单通道输入,转换时间大约为100us。
ADC0804 转换时序是:当CS=0 许可进行A/D 转换。
WR 由低到高时,A/D 开始转换,一次转换一共需要66-73 个时钟周期。
CS
与WR 同时有效时启动A/D 转换,转换结束产生INTR 信号(低电平有效),
可供查询或者中断信号。
在CS 和RD 的控制下可以读取数据结果。
本实验没有使用INTR 信号。
[硬件电路]。
数模、模数转换电路的综合实验研究
2010年8月第16卷第3期安庆师范学院学报(自然科学版)J o urnal of A nqi ng T each er s C ol lege(N at u r al Sci ence Edi ti on)A ug.2010V oI.16№.3数模、模数转换电路的综合实验研究周静,刘杰(阜阳师范学院物理与电子科学学院,安徽阜阳236041)摘要:针对高校普遍单独开设A/D转换实验和D/A转换实验的现象,提出了一个集数模转换和模数转换为一体的综合数字电路实验。
实际操作,实验结果分析,以及实验效果表明该方案改变了传统单一实验的验证性,不仅可以巩固学生的基础知识,还能够提高学生的学习兴趣和综合应用能力,达到了解知识体系和学以致用的目的。
关键词:数字电路;数模转换器;模数转换器中圈分类号:TN79+2文献标识码:A文章编号:1007--4260(2010)03--0115--040引言随着数字技术,特别是计算机技术的飞速发展与普及,在现代控制、通信及检测等领域中,为提高系统的性能指标,对信号的处理已广泛采用了数字计算机技术。
由于实际处理对象往往都是一些模拟量(如温度、压力、位移、图素等),要使计算机或数字仪表能够识别、处理这些信号,必须首先将这些模拟信号转换成数字信号,而后经过分析、处理,最后再将这些数字量的结果转换成模拟量,以便驱动执行机构。
因此,在模拟信号和数字信号之间就需要一种能起桥梁作用的电路——模数转换器和数模转换器。
这两种转换器是数字电路的基础知识[1’2],也是计算机接口技术的主要章节[3],因此这两种转换器实验也就成为一门重要的实验内容。
然而,由于传统的因事就简和就事论事的观念,电路实验总是以特定的目的、孤立的功能单元而开设,致使很多学生在完成了电路实验后感到知识不连贯,理论与实践脱节,实验如同验证,不能综合理解和运用数字电路的知识体系,以至于很难达到融会贯通,学以致用的目的。
针对传统电路实验中存在的这种问题,一种综合性数字电路实验设计成为了理想的研究课题,并成为了当前的研究热点l-4_9]。
数模和模数转换电路
;的模拟量
INC A
;A中内容加1
LJMP LOOP
;继续循环转换
(2)方波
(2)产生方波
MOV DPTR,#7FFFH ;指向0832的口地址
LOOP:MOV A,#0FFH
;将最大数字量0FFH送A
MOVX @DPTR,A ;送D/A转换输出对应的模拟量
LCALL DEL
;调延时子程序
MOV A,#00H
D/A转换器的基 准电压VREF由稳 压管上的电压分 压后提供。图中 运算放大器的作 用将D/A转换器 输出电流转换成 电压输出。
图中的接法是采用线选法把DAC0832当作8031扩展的一个并行I/ O口,当P2.7=0时,则信号/CS和/XFER有效,若设其它无关的地 址位为“1”,则DAC0832的口地址为7FFFH。将一个8位数据送 入DAC0832完成转换的指令如下: MOV DPTR,#7FFFH ;指向0832的口地址 MOV A,#data ;待转换的数据送A MOVX @DPTR,A ;写入0832,即实现一次转换并输出
14.2.2 DAC0832的工作方式
3.双缓冲工作方式 2双1..缓单直冲缓通工冲工作工作方作方式方式是式使输入寄存 单器缓和当D冲0A8工C32作寄所方存有式器的是都控使处制两于信个受号寄控存状 器态(/C始。S终这、有主/W一要R个用1、于(多/W多为R路D2DA、/CIL寄AE转存、换器) 处系/X于统FE直以R通实)都状现为态多有,路效另模时一拟,个信两处号个于的寄受同 控步存状输器态出处。于如例直使 如通有/状W三R态2个,=八0此和位时二数进据 /制线XF数的E,R数=分字0别,信先或号后将经进/两W入个R1三寄与个存/W器R直2 相D接A连进C及0入8/D3X2F/芯EAR片转与的换/C输器S入相进寄连行存,转器则换, D这并A时输C若寄出将存。三器此个处工D于作A直方C通0式8状适32态用的,于DA输连C 入寄续寄存反存器馈器的控处锁制于 存中受信。控号状同态时。变为低 应电用平系(统三中个D如A只C有08一32路的D引/脚A转 换/W,R2或、有/X多F路ER转分换别但接不在要一求起同, 步即输可出达时到,此可目采的用)单,缓冲工作 则分别先后锁存在三个DAC0832方芯式片。的输入寄存器中的数据同
单片机AD模数转换实验报告
单片机AD模数转换实验报告实验目的:通过单片机完成模数转换实验,了解AD模数转换的原理,掌握AD转换器的使用方法。
实验设备:1.STC89C52RC单片机开发板2.电位器3.电阻4.电容5.连接线实验原理:AD模数转换是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
在单片机中,通过ADC模块将模拟电压转换为数字量。
STC89C52RC单片机具有内置的10位ADC模块,可以将模拟电压转换为0-1023之间的数字量。
实验步骤:1.连接电位器、电阻和电容的引脚到单片机上。
2.在单片机的引脚配置中,将ADC0的引脚配置为模拟输入。
3.在主函数中初始化ADC模块。
4.使用AD转换函数来获取模拟电压的数字量。
5.将数字量通过串口输出。
实验结果:经过以上步骤,我们成功地将连续的模拟信号转换为了数字信号,并通过串口输出。
通过电位器、电阻和电容的调整,我们可以观察到不同的输入信号对应的数字量。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了AD模数转换的原理,并学会了使用单片机的ADC模块来完成模数转换。
在实验过程中,我们还发现了一些问题和注意事项。
首先,在连接电路时,需要将模拟输入连接到ADC0引脚,并在引脚配置中正确设置。
其次,在初始化ADC模块时,需要根据实际情况设置参考电压和转换速率等参数。
最后,在使用AD转换函数时,需要根据需要进行适当的调整和计算,以获取正确的数字量。
总体来说,本次实验帮助我们更好地理解了AD模数转换的原理和单片机的ADC模块的使用方法。
通过实际操作,我们掌握了实验步骤和注意事项,提高了实际操作的能力和理论知识的运用。
这对我们的电子技术学习和应用都起到了积极的促进作用。
stc15单片机ad转换汇编程序
STC15单片机AD转换汇编程序一、引言在嵌入式系统开发中,AD(模数转换)是非常重要且常用的功能之一。
STC15单片机作为一种广泛应用的单片机,其AD转换功能也备受关注。
本文将针对STC15单片机的AD转换功能,深度探讨其汇编程序实现的方法和技巧。
二、STC15单片机AD转换的基本原理STC15单片机通过内部的AD转换模块,可以将模拟信号转换为数字信号,从而方便处理和分析。
其AD转换的基本原理是通过采样保持电路对模拟信号进行采样,然后将其转换为相应的数字量。
在具体的汇编程序中,需要考虑输入端口的设置、参考电压的选取和AD转换开始命令的下发等问题。
三、STC15单片机AD转换的汇编程序实现方法1. 设置输入端口和参考电压在写汇编程序之前,首先需要设置好输入端口和参考电压。
对于STC15单片机,可以通过相应的寄存器设置来实现。
需要注意的是,输入端口的选择和参考电压的设置将直接影响到AD转换的准确性和稳定性,因此需要认真考虑并进行合理设置。
2. 编写AD转换子程序在编写AD转换子程序时,需要考虑如何进行AD采样和转换、如何获得转换结果、以及如何处理转换结果等问题。
在采样转换时,需要注意采样保持电路的作用和AD转换的时钟周期。
获取转换结果后,还需要进行相应的处理,如数据的清洗、分析和存储等。
3. 主程序中调用AD转换子程序在主程序中调用AD转换子程序时,需要注意时序合理性和程序流程的清晰性。
还需要考虑如何根据转换结果进行相应的控制和应用,从而充分发挥AD转换的作用。
四、结论STC15单片机的AD转换功能在实际应用中具有重要意义,通过合理的汇编程序实现,可以充分发挥其优势并应用于各种领域。
熟练掌握AD转换的实现方法和技巧,对于嵌入式系统开发工程师来说是非常必要的。
希望本文的探讨能够对读者有所帮助。
个人观点和理解在实际的嵌入式系统开发中,AD转换是一个常见但又比较复杂的功能模块之一。
通过学习和实践,我深切体会到了AD转换在数据采集、传感器应用等方面的重要性。
实验5:A∕D转换和D∕A转换实验
A/D转换实验一、实验目的1.学习理解模/数信号转换的基本原理。
2.掌握模/数转换芯片ADC0809的使用方法。
3.掌握模/数转换芯片ADC0809的接口扩展、程序设计及调试方法。
二、实验设备PC机一台,TD-NMC+教学实验系统一台,万用表一只。
三、实验内容编写实验程序,将ADC单元中提供的0V~5V信号源作为ADC0809的模拟输入量,进行A/D转换,转换结果通过寄存器或变量进行显示。
四、实验原理ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分,并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。
用它可直接输入8个单端的模拟信号,分时进行A/D转换,在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。
ADC0809的主要技术指标为:·分辨率:8位·单电源:+5V·总的不可调误差:±1LSB·转换时间:取决于时钟频率当时钟频率CLOCK=640kHz时,转换时间为100µs当时钟频率CLOCK=500kHz时,转换时间为128µs·模拟输入范围:单极性0~5V·时钟频率范围:10KHz~1280KHzADC0809的外部管脚如图3-2-1所示,地址信号与选中通道的关系如表3-2-1所示。
图3-2-1 ADC0809外部引脚图表3-2-1地址信号与选中通道的关系A/D转换单元原理图如图3-2-2所示。
图3-2-2 A/D转换单元原理图五、实验步骤1.按图3-2-3连接实验线路,AD的时钟线需要与实验平台中的系统总线单元的CLK 相连;2.编写实验程序,经编译、链接无误后装入系统,启动调试;3.在AD模拟信号采集程序调用语句之后设置断点,使用万用表测量ADJ端的电压值,计算对应的采样值,然后运行程序;4.程序运行到断点处停止运行,查看寄存器窗口中R0的值,与计算的理论值进行比较,看是否一致(可能稍有误差,相差不大);5.调节电位器,改变输入电压,继续执行程序,程序再次运行到断点处停止运行,比较此时R0的值与理论计算值;6.反复进行步骤5的操作,验证程序功能,制表并记录结果。
数模转换器与模数转换器基本原理
数模转换器与模数转换器基本原理数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)是现代电子设备中常见的模拟信号处理电路,它们用于将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号。
本文将详细介绍数模转换器和模数转换器的基本原理。
一、数模转换器(DAC)基本原理数模转换器将数字信号转换为模拟信号,通常用于将数字数据转换为模拟信号输出,如音频、视频等。
数模转换器的基本原理如下:1. 数字信号表示:数字信号由一系列离散的数值表示,通常用二进制表示。
比如,一个八位的二进制数可以表示0-255之间的数字。
2. 数字量化:数字量化是将连续的模拟信号离散化,将其转换为一系列离散的数值。
这可以通过将模拟信号分成若干个均匀的间隔来实现。
例如,将模拟信号分为256个等间隔的量化等级。
3. 数字到模拟转换:数字到模拟转换的过程是将离散的数字信号转换为连续的模拟信号。
这可以通过使用数字信号的离散值对应的模拟信号的电压值来实现。
比如,将一个八位的二进制数转换为0-5V之间的电压。
4. 输出滤波:为了减少转换过程中的噪声和失真,通常需要对转换器的输出信号进行滤波。
滤波器可以通过消除高频噪声、平滑信号等方式来实现,以获得更好的模拟输出信号。
二、模数转换器(ADC)基本原理模数转换器将模拟信号转换为数字信号,通常用于模拟信号的数字化处理,如传感器信号采集、音频信号编码等。
模数转换器的基本原理如下:1. 模拟信号采样:模拟信号是连续变化的信号,模数转换器需要将其离散化。
采样是指周期性地测量模拟信号的幅度。
采样频率越高,采样精度越高,对原始模拟信号的还原能力越强。
2. 量化和编码:量化是将采样后的模拟信号转换为离散的数字量,包括离散幅度和离散时间。
编码是将量化后的信号用二进制表示。
常用的编码方式有二进制编码、格雷码等。
3. 数字信号处理:模数转换器的输出是数字信号,可以通过数字信号处理进行后续的处理和分析。
例如,可以对采集到的传感器数据进行滤波、数学运算等。
数模模数转换实验报告
数模模数转换实验报告一、实验目的1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。
2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。
二、实验条件1、DOS操作系统平台2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。
三、实验原理1、数模转换:(1)微机处理的数据都是数字信号,而实际的执行电路很多都是模拟的。
因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元,实现对被控对象的控制。
这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器(DAC),简称D/A。
(2)实验中所用的数模转换芯片是DAC0832,它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。
其特点是片内包含两个独立的8 位寄存器,因而具有二次缓冲功能,可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中,同时又采集下一组数据,这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。
2、模数转换:(1)在工程实时控制中,经常要把检测到的连续变化的模拟信号,如温度、压力、速度等转换为离散的数字量,才能输入计算机进行处理。
实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器(ADC),简称A/D。
(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段:首先要启动模数转换过程。
其次,由于转换过程需要时间,不能立即得到结果,所以需要等待一段时间。
一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。
微机可以将这条信号线作为中断请求信号,用中断的方式得到转换结束的消息,也可以对这条信号线进行查询,还可以采用固定延时进行等待(因为这类芯片转换时间是固定的,事先可以知道)。
最后,当判断转换已经结束的时候,微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。
(3)实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。
ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换,其主要原理为:将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较,根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号,以便向模拟输入逼近。
单片机模数转换程序
单片机模数转换程序一、引言单片机是一种集成电路,具有微处理器核心和各种外设接口。
它广泛应用于电子设备中,可以实现各种功能。
模数转换是单片机常用的功能之一,可以将模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。
本文将介绍单片机模数转换程序的相关知识和实现方法。
二、模数转换的原理模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在单片机中,模数转换是通过模数转换器(ADC)实现的。
ADC将模拟信号按照一定的采样率进行采样,并将采样结果转换为数字信号,以便单片机进行处理和存储。
三、单片机模数转换程序的实现步骤1. 初始化ADC模块:根据单片机的型号和规格,选择合适的初始化代码,并将其写入程序中。
初始化包括设置ADC的输入引脚、参考电压、采样率等参数。
2. 启动ADC转换:通过设置相应的寄存器位,启动ADC转换。
单片机将开始采样并将采样结果保存在指定的寄存器中。
3. 等待转换完成:通过查询相应的寄存器位,判断ADC转换是否完成。
如果转换未完成,则继续等待;如果转换已完成,则进行下一步。
4. 读取转换结果:将ADC转换结果从寄存器中读取出来,并保存在变量中,以便后续的数据处理。
5. 数据处理:根据需求对转换结果进行处理,例如进行单位转换、滤波、校准等操作。
6. 循环采样:根据需要,可以通过循环结构实现连续的模数转换。
即在转换完成后,再次启动ADC转换,以实现连续的采样。
四、单片机模数转换程序的注意事项1. ADC输入引脚选择:根据需要选择合适的ADC输入引脚。
要注意选择引脚的电压范围和电压等级,以免损坏单片机。
2. 参考电压设置:ADC转换需要一个参考电压作为基准。
根据实际情况选择合适的参考电压,并在程序中进行设置。
3. 采样率设置:采样率决定了模拟信号采样的频率。
根据实际需求选择合适的采样率,并在程序中进行设置。
4. 数据处理算法:根据需要选择合适的数据处理算法,例如滤波算法、校准算法等。
要根据实际情况进行调试和优化,以获得准确的转换结果。
模数和数模转换控制系统
任务4 认识数模转换D/A
• 引导问题13 •D/A转换的主要技术指标有哪些?
• 引导问题14 • 写出两种数模转换方式。
任务4 认识数模转换D/A
• 引导问题15 • 常用的数模转换芯片有哪些?
• 引导问题12 • 举例说明哪些地方需要用到数模转换?
任务5 1路检测外部模拟量输入
• 任务要求: 使用4路AD中的1路检测外部模拟量输入。 • 任务分析:AD转换即将AIN端口输入的模拟电压转换为
学习情境5-模数和数模转换控制系统
情境描述
• 当今世界,计算机技术得到了飞速发展与普及,尤其在现代控制、通信及检测等领域,为了 提高系统的性能指标,对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。
• 单片机是一个典型的数字系统。数字系统只能对输入的数字信号进行处理,其输出信
号也是数字的。 • 但是在工业控制、通信、检测等系统和日常生活中的许多物理量都是模拟量,比如温度、位
• 采样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连 续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。
任务2 模数转换的过程
• 保持是将取样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号都需要一定时间,为了给后续的量化 编码过程提供一个稳定值,每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。
• 量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限数量的 有一定间隔的离散值。
• 引导问题8 • A/D转换器的分 类如右图,请查 阅资料并作简单 了解。
• 引导问题9 • 分别解释ADC0809、ADC0832、PCF8591?
ADC0809 ADC0832 PCF8591
单片机:模数转换
单片机:模数转换模数转换一.单片机对adc0809的控制过程先挑选一个演示输出地下通道,本相连接挑选in4。
当继续执行movx@dptr,a就是,单片机wr有效率,产生脉冲。
脉冲给adc0809的start,已经开始对模拟信号展开切换。
当切换完结后eoc为高电平。
一次切换完结。
二.单片机与adc0809的连接1.单片机p0.0-p0.7数据线接adc0809的outi-out8.2.单片机的地址线低8位接锁存器输出接adc0809的三根地址线a,b,c.选通in0-in7通道。
3.start为启动信号输出端的,oe为输入容许端的。
由于adc0809没片选端,用p2.7与单片机的wr,rd展开掌控。
wr与p2.7接或非门掌控start。
rd与p2.7接或非掌控oe。
因为start与ale连在一起,所以adc0809a在锁存通道地址的同时,启动并进行转换。
4.单片机的clk输入就是被6分频之后的1mhz,直奔一个触发器之后降频至500k后与adc0809相连接并使其正常运转。
三.单片机在读取adc转换结果时有查询和中断两种方式1.查阅方式程序如下org0000hsjmpmaineocequp3.0main:movsp,#60hsp初值赋60hmovdptr,#7ffchin4的地址7ffch给dptrll:mova,#0movx@dptr,aa值给7ffch.启动转换器,已经开始切换lcalldl延时程序,UX21LI2677Eeoc的延时jnbp3.0,$movxa,@dptrmovp1,asjmplldl:movr7,#10djnzr7,$retend2.中断方式程序如下org0000hsjmpmainorg0003hljmpbbmain:setbex0setbit0setbea变低电平。
当eoc变高电平是转换完成。
rd为低电平,oe为高电平,允许输出。
输出到p1口打开外部中断子开关选择边沿触发方式打开中断总开关eocmovdptr,#7ffchin4地址给dptrmova,#0movx@dptr,aa值给7ffch.启动转换器sjmp$中断程序bb:movxa,@dptrrd为低电平,oe为高电平,容许输入movp1,amova,#0movx@dptr,aa值给7ffch.启动转换器reti回到程序end四.示波器波形。
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实验五、模数转换
一、实验目的
1、掌握A/D转换与单片机的接口方法;
2、掌握A/D芯片TLC549的编程方法;
3、掌握数据采集程序的设计方法;
二、实验内容
利用实验开发装置上的TLC549做A/D转换器,对电位器提供的模拟电压信号进行定时中断采样,结果在LED上进行显示。
A/D转换芯片 TLC549
CLK P1.5 时钟位
DAT P1.6 数据位
CS P1.7 选片位
VREF 接 +5V
三、实验线路
将TLC549的CLK接P1.5、DAT接P1.6、CS接P1.7,将模拟电压输入端连到电位器的电压输出端,并接万用表进行输入电压测量。
四、实验步骤
在PC机输入源程序并汇编,然后下载到单片机上,进行调试。
调节电位器,电压从0V到5V变化,记录数码管的显示数值。
记录到表中。
五、实验报告
(1) 整理好实验程序和实验记录,进行数据处理分析并做图。
(2) 数据采集中,如何实现精确的定时数据采集?
(3) 数码管动态扫描显示程序设计中,显示刷新的时间如何确定?
;++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
CS BIT P3.0
DAT BIT P3.1
CLK BIT P3.2
ADC DATA 30H
ORG 0000H
MAIN: MOV SP,#60H
WAIT: ACALL TLC549
LCALL DELAY
ACALL TLC549 ;读取上次ADC值,并再次启动AD转换
MOV A,ADC
CPL A
MOV P1,A
SJMP WAIT
TLC549: CLR CLK
CLR CS ;选中TLC549
MOV R6,#8
TLCAD: SETB CLK
MOV C,DAT
RLC A
CLR CLK ;DAT=0,为读出下一位数据作准备
DJNZ R6,TLCAD
SETB CS ;禁能TLC549,再次启动AD转换
SETB CLK
MOV ADC,A
RET
DELAY: MOV R7,#250
DJNZ R7,$
RET
END
实验六、模数转换
一、实验目的
1、掌握模数转换芯片TLC5620的接口技术。
2、掌握模数转换芯片TLC5620的编程方法。
二、实验内容
编写程序实现下列要求:
1、通过SW输入8位数值,由TLC5620变为模拟电压输出,记录数值与对应的对应
关系。
2、利用TLC5620输出一个从0V开始逐渐升至5V再降至0V,周期为1秒的三角波。
三、实验线路
将TLC5620的信号线接到相应的端口,在OutA、OutB、OutC、OutD、输出0-5V电压接万用表。
D/A芯片TLC5620
LDAC 接GND;
LOAD 接P3^0; 装载
CLK 接P3^1; 时钟
DAT 接P3^2; 数据
Vref 接+5V; 参考
四、实验预习
1、学习模数转换的原理与编程
2、提前编写程序,写出预习报告。
五、实验报告
1、总结出实验的详细步骤。
2、写出调试正确的程序及框图。
;++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
SCL BIT P3.0
SDA BIT P3.1
LOAD BIT P3.2
DAC DA TA 30H
NUM DA TA 31H
ORG 0000H
MAIN: MOV SP,#60H
CLR SCL
CLR SDA
SETB LOAD
WAIT: MOV P1,#0FFH
MOV A,P1
MOV DAC,A
MOV NUM,#0
LCALL DAC5620
SJMP WAIT
DAC5620: MOV A,R1 CLR SCL
MOV A,NUM
LCALL SENDAD
MOV A,R2
CLR SCL
MOV A,DAC
LCALL SENDDB
CLR LOAD
SETB LOAD
RET
SENDDB: MOV R7,#8 LPDB: SETB SCL
RLC A
MOV SDA,C
CLR SCL
DJNZ R7,LPDB
RET
SENDAD: MOV R7,#3
SETB C
RLC A
LPAD: SETB SCL
RLC A
MOV C,ACC.3
MOV SDA,C
CLR SCL
DJNZ R7,LPAD
RET
END。