煤矿监测系统AD-DA转换电路及检测
AD和DA转换
AD和DA转换在数字系统的应用中，通常要将一些被测量的物理量通过传感器送到数字系统进行加工处理;经过处理获得的输出数据又要送回物理系统，对系统物理量进行调节和控制。
传感器输出的模拟电信号首先要转换成数字信号，数字系统才能对模拟信号进行处理。
这种模拟量到数字量的转换称为模-数(A/D)转换。
处理后获得的数字量有时又需转换成模拟量，这种转换称为数-模(D/A)变换。
A/D变换器简称为ADC和D/A变换器简称为DAC是数字系统和模拟系统的接口电路。
第一节基本概念一、D/A变换D/A变换器一般由变换网络和模拟电子开关组成。
输入n位数字量D(=D…DD)n-110分别控制这些电子开关，通过变换网络产生与数字量各位权对应的模拟量，通过加法电路输出与数字量成比例的模拟量。
(1)变换网络变换网络一般有权电阻变换网络、R-2RT型电阻变换网络和权电流变换网络等几种。
?、权电阻变换网络n-1-i 权电阻变换网络如图8-1所示，每一个电子开关S所接的电阻R等于2R(i=0,n-1)，iin-1即与二进制数的位权相似，R=2R，R=R。
对应二进制位D=1时，电子开关S合上，0n-1iiR上流过的电流 iI=V/R。
iREFin-1令V/2R=I，则有 REFREFi I=2I， iREF即R上流过对应二进位权倍的基准电流，R称为权电阻。
iin-1 权电阻网络中的电阻从R到2R成倍增大，位数越多阻值越大，很难保证精度。
Rf? - … … v I- O n1 + IiI 0+ RRRR R--2 n1 ni 1 0S -S S S -2n1S i0n1V REFDDDD D --n1 n2 I 1 0图8-1 权电阻D/A变换器?、R-2R电阻变换网络R-2R电阻网络中串联臂上的电阻为R，並联臂上的电阻为2R，如图8-2所示。
从每个並联臂2R电阻往后看，电阻都为2R，所以流过每个与电子开关S相连的2R 电阻的电流Iii是前级电流I的一半。
AD、DA数字电路分析(完整电子教案)
AD 、DA 数字电路分析（完整电子教案）10.1 DA 转换器由于数字电子技术的迅速发展，尤其是计算机在控制、检测以及许多其他领域中的广泛应用，用数字电路处理模拟信号的情况非常普遍。
这就需要将模拟量转换为数字量，这种转换称为模数转换，用AD 表示（Analog to Digital ）；而将数字信号变换为模拟信号叫做数模转换，用DA 表示（Digital to Analog ）。
带有模数和数模转换电路的测控系统大致可用图10.2所示的框图表示。
传感器放大器功率放大器执行部件A/D 转换器D/A 转换器数 字电 路图10.2 一般测控系统框图图中模拟信号由传感器转换为电信号，经放大送入AD 转换器转换为数字量，由数字电路进行处理，再由DA 转换器还原为模拟量，去驱动执行部件。
图中将模拟量转换为数字量的装置称为AD 转换器，简写为ADC （Analog to Digital Converter ）；把实现数模转换的电路称为DA 转换器，简写为DAC （Digital to Analog Converter ）。
为了保证数据处理结果的准确性，AD 转换器和DA 转换器必须有足够的转换精度。
同时，为了适应快速过程的控制和检测的需要，AD 转换器和DA 转换器还必须有足够快的转换速度。
因此，转换精度和转换速度乃是衡量AD 转换器和DA 转换器性能优劣的主要标志。
【项目任务】测试电路如下所示，调试电路，分析该电路功能。
U11VDAC8D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7OutputVref+Vref-VCC 5VVCC5VVCC 5V U174LS161D QA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274LS161DQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2模拟输出波形U O图10.3数模转换电路(multisim)【信息单】DA 转换器是利用电阻网络和模拟开关，将多位二进制数D 转换为与之成比例的模拟量的一种转换电路，因此，输入应是一个n 位的二进制数，它可以按二进制数转换为十进制数的通式展开为：00112n 2n 1n 1n n 2222⨯+⨯++⨯+⨯=----d d d d D而输出应当是与输入的数字量成比例的模拟量AA =KD n =K (00112n 2n 1n 1n 2222⨯+⨯++⨯+⨯----d d d d )式中的K 为转换系数。
ad da转换实验报告
ad da转换实验报告AD-DA转换实验报告摘要：本实验旨在通过AD-DA转换器，将模拟信号转换为数字信号，然后再转换回模拟信号，以验证转换器的性能和精度。
实验结果表明，转换器具有较高的精度和稳定性，能够准确地将模拟信号转换为数字信号，并且能够将数字信号准确地转换回模拟信号，为数字信号处理提供了可靠的基础。
引言：AD-DA转换器是现代电子设备中常用的一种电子元件，它能够将模拟信号转换为数字信号，然后再将数字信号转换回模拟信号。
这种转换器在数字信号处理、通信系统、音频设备等领域具有广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作，验证AD-DA转换器的性能和精度，以便更好地了解其工作原理和特点。
实验步骤：首先，我们使用函数发生器产生一个模拟信号，并将其输入到AD-DA转换器中。
然后，转换器将模拟信号转换为数字信号，我们将数字信号输入到计算机中进行处理。
接着，我们将处理后的数字信号再次输入到AD-DA转换器中，转换器将数字信号转换回模拟信号，并将其输出到示波器上进行观测和分析。
实验结果：经过实验操作和数据分析，我们发现AD-DA转换器具有较高的精度和稳定性，能够准确地将模拟信号转换为数字信号，并且能够将数字信号准确地转换回模拟信号。
在不同频率和幅度的模拟信号输入下，转换器都能够保持良好的性能，没有出现明显的失真和误差。
这表明，AD-DA转换器在实际应用中具有较高的可靠性和稳定性，能够为数字信号处理提供可靠的基础。
结论：通过本次实验，我们验证了AD-DA转换器的性能和精度，得出了转换器具有较高的可靠性和稳定性的结论。
这为我们更好地理解和应用AD-DA转换器提供了重要的实验数据和经验，也为数字信号处理和通信系统的设计和应用提供了可靠的支持。
希望通过本次实验，能够更好地推动AD-DA转换器的研究和应用，为电子技术的发展做出更大的贡献。
试验六AD转换实验和DA转换实验
试验六AD转换实验和DA转换实验嘿，伙计们！今天我们要聊聊一个非常有趣的话题——AD转换实验和DA转换实验。
你们知道这两个实验是干什么的吗？别着急，我会一一给大家解释的。
我们来说说AD转换实验。
AD转换实验，顾名思义，就是把模拟信号(Analog Signal)转换成数字信号(Digital Signal)。
在我们的日常生活中，有很多东西都是模拟信号，比如收音机、电视机、电话等等。
而数字信号呢，就是我们现在用的手机、电脑等电子设备上的信号。
那么，为什么要把模拟信号转换成数字信号呢？原因很简单，因为数字信号可以更方便地存储、传输和处理。
而且，数字信号还可以进行各种复杂的计算和分析，这对于科学家和工程师来说是非常有用的。
现在，我们来举个例子说明一下AD转换实验的过程。
假设我们有一个模拟信号，它的频率是50Hz,振幅是100V,采样频率是1000Hz。
我们要把这个模拟信号转换成数字信号，首先需要确定一个分辨率，也就是每个采样点代表的电压值。
比如我们可以选择2V作为每个采样点的电压值。
然后，我们需要对模拟信号进行采样，也就是在每个时间点上测量一下电压值。
这样，我们就得到了一个数字信号。
接下来，我们还需要对这个数字信号进行量化，也就是把连续的电压值离散成一系列的数字。
我们还需要对这个数字信号进行编码，以便于存储和传输。
好了，现在我们来说说DA转换实验。
DA转换实验，顾名思义，就是把数字信号(Digital Signal)转换成模拟信号(Analog Signal)。
这个过程其实和AD转换实验相反。
我们需要先确定一个分辨率，然后对数字信号进行采样，接着对采样得到的数据进行量化和编码，最后再把这些数据还原成模拟信号。
DA转换实验在很多领域都有广泛的应用，比如音频处理、图像处理、通信系统等等。
特别是在音频处理方面，DA转换实验可以帮助我们把数字音频文件转换成模拟音频设备可以播放的格式。
这样一来，我们就可以用手机或者电脑播放高保真的音乐了！AD转换实验和DA转换实验是非常重要的概念。
电路中的AD转换与DA转换
电路中的AD转换与DA转换在当今信息时代，电子设备已经渗透到我们生活的方方面面。
而这些电子设备的运作离不开AD转换（模数转换）和DA转换（数模转换）这两个关键环节。
本文将介绍AD转换和DA转换的原理、应用以及相关技术发展。
一、AD转换AD转换是模拟信号转换为数字信号的过程。
在电子设备中，传感器等设备输出的信号多为模拟信号，需要通过AD转换将其转换成数字信号，才能由电子器件进行处理和存储。
AD转换器通常由采样器、量化器和编码器组成。
采样器的作用是将模拟信号在一定的时间间隔内取样，量化器将取样的模拟信号分成有限个离散值进行量化，编码器将量化后的离散值转换成二进制数字信号。
通过这一过程，AD转换器能够将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
AD转换器广泛应用于各个领域，如音频、视频、电力系统等。
在音频领域，AD转换器用于将声音等模拟信号转换为数字信号，实现录音、播放等功能。
在电力系统中，AD转换器用于电能计量、监测等方面。
二、DA转换DA转换是数字信号转换为模拟信号的过程。
数字信号由计算机或其他数字系统处理和存储，而大部分外围设备如音箱、显示器等则需要模拟信号进行驱动。
DA转换器通常由数字信号输入端和模拟输出端组成。
数字信号输入端接收来自计算机或其他数字系统的数字信号，将数字信号按照一定的波形进行放大、滤波等处理后，经过模拟输出端输出为模拟信号。
这样，数字系统生成的数字信号便可以控制外围设备的模拟输出。
DA转换器广泛应用于音频设备、显示设备等领域。
在音频设备中，DA转换器用于将计算机中存储的音频文件转换为模拟信号，通过音箱输出高质量的音乐。
在显示设备中，DA转换器则将计算机生成的数字图像信号转换为模拟信号，驱动显示器显示各种图像。
三、技术发展随着科技的不断进步，AD转换与DA转换技术也得到了快速的发展与创新。
目前，高速、高精度、低功耗、小型化是AD转换与DA转换技术的发展方向。
在AD转换技术方面，新型的Delta-Sigma调制技术、超大规模集成电路技术等被广泛应用，提高了AD转换器的精度和信噪比。
试验六AD转换实验和DA转换实验
试验六AD转换实验和DA转换实验试验六：AD 转换实验和 DA 转换实验在电子技术的世界里，AD 转换和 DA 转换是两个非常重要的概念和实验。
它们就像是电子信号世界的“翻译官”，将模拟信号和数字信号相互转换，为各种电子设备的正常运行和数据处理提供了关键的支持。
AD 转换，也就是模拟数字转换（AnalogtoDigital Conversion），其作用是把连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
想象一下，我们生活中的声音、光线、温度等各种物理量都是模拟信号，它们的变化是连续且平滑的。
但计算机和数字系统只能处理数字信号，所以就需要 AD 转换器来把这些模拟量转换成计算机能够理解和处理的数字形式。
AD 转换的过程通常包括采样、量化和编码三个步骤。
采样就像是在连续的信号流中按一定的时间间隔“抓取”瞬间的值；量化则是把采样得到的值划分到有限的离散级别中；最后编码就是把量化后的级别用数字代码表示出来。
在进行 AD 转换实验时，我们会用到专门的 AD 转换芯片，比如常见的 ADC0809 。
以 ADC0809 为例，它是 8 位逐次逼近型的 AD 转换器。
在实验中，我们需要给它提供合适的输入模拟信号，设置好时钟频率、参考电压等参数，然后通过读取转换后的数字输出，来验证转换的准确性和精度。
比如说，我们要测量一个 0 5V 的模拟电压信号，将其输入到ADC0809 中。
通过设置合适的时钟和参考电压，当模拟电压为 25V 时，理想情况下转换后的数字输出应该接近 128（因为 25V 是 5V 的一半，8 位数字量的中间值就是 128）。
但实际中可能会存在一定的误差，这就需要我们分析误差的来源，是由于芯片的精度限制，还是输入信号的噪声干扰，或者是电路设计的不合理。
DA 转换，即数字模拟转换（DigitaltoAnalog Conversion），则是与AD 转换相反的过程，它把数字信号转换回模拟信号。
DA 转换在很多领域都有重要应用，比如音频播放、自动控制、通信系统等。
ad与da实验报告
ad与da实验报告AD与DA实验报告一、引言AD（模拟-数字）和DA（数字-模拟）转换技术在现代电子领域中起着重要的作用。
AD转换将连续的模拟信号转换为数字信号，而DA转换则将数字信号转换为模拟信号。
本实验旨在通过AD与DA转换器的实际应用，深入了解其原理和性能。
二、实验目的1. 理解AD转换原理和工作方式；2. 理解DA转换原理和工作方式；3. 学习使用AD和DA转换器进行模拟信号和数字信号的转换；4. 掌握AD转换器和DA转换器的性能评估方法。
三、实验装置1. AD转换器：采用XX型号的AD转换器；2. DA转换器：采用XX型号的DA转换器；3. 信号发生器：用于产生模拟信号；4. 示波器：用于观察和分析信号波形。
四、实验步骤1. 连接实验装置：将信号发生器输出端连接至AD转换器的输入端，将DA转换器的输出端连接至示波器，确保连接正确无误；2. 设置信号发生器：根据实验要求，设置信号发生器的频率、幅度和波形等参数；3. 进行AD转换实验：将信号发生器输出的模拟信号输入AD转换器，观察并记录数字信号的输出结果；4. 进行DA转换实验：将数字信号输入DA转换器，观察并记录模拟信号的输出结果；5. 分析结果：根据实验数据，分析AD和DA转换器的性能，如分辨率、信噪比等。
五、实验结果与分析通过实验，我们观察到AD转换器将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
数字信号的输出结果与信号发生器输入的模拟信号存在一定的误差，这是由于AD转换器的分辨率和量化误差所导致的。
分辨率越高，AD转换器对模拟信号的采样精度越高，输出的数字信号越接近原始模拟信号。
而DA转换器则将数字信号转换为模拟信号。
我们观察到，数字信号经过DA 转换后，输出的模拟信号与原始模拟信号基本一致。
这是因为DA转换器能够根据数字信号的数值精确地还原出模拟信号的波形。
然而，在实际应用中，DA 转换器也存在一定的失真，如量化误差和抖动等。
根据实验数据，我们可以计算AD和DA转换器的性能参数。
实验五 DAAD转换实验 完整版
实验五 D/A、A/D转换实验一、实验目的了解数/模、模/数转换基本原理，掌握DAC0832、ADC0809的使用方法；掌握定时数据采集程序的编制方法。
二、实验内容1、D/A转换实验通过0832D/A转换输出一个从0V开始逐渐升至5V，再从5V降至0V的可变电压输出驱动直流电机。
（1）实验接线图D/A转换实验接线图（2）实验程序框图（3）实验程序清单CODE SEGMENT ;H0832-2.ASM 0-->5vASSUME CS:CODEDAPORT EQU 0FF80hPA EQU 0FF20H ;字位口PB EQU 0FF21H ;字形口PC EQU 0FF22H ;键入口ORG 1110HSTART: JMP START0BUF DB ?,?,?,?,?,?data1: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92hdb 82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1hdb 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7hdb 8ch,0f3h,0bfh,8FHSTART0: call buf1DACON0: MOV AL,00HDACON1: MOV DX,DAPORTOUT DX,ALpush axcall convMOV CX,0040HDISCON: PUSH CXcall dispPOP CXLOOP DISCONpop axINC ALCMP AL,00HJNZ DACON1MOV AL,0FFHDACON2: MOV DX,DAPORTOUT DX,ALpush axcall convMOV CX,0040HDISCON2: PUSH CXcall dispPOP CXLOOP DISCON2pop axDEC ALCMP AL,0FFHJNZ DACON2JMP DACON0CONV: MOV AH,ALAND AL,0FHMOV BX,OFFSET BUFMOV [BX+5],ALMOV AL,AHAND AL,0F0HMOV CL,04HSHR AL,CLMOV [BX+4],ALRETDISP: MOV AL,0FFH ;00HMOV DX,PAOUT DX,ALMOV CL,0DFH ;20H; 5ms显示子程序MOV BX,OFFSET BUFDIS1: MOV AL,[BX]MOV AH,00HPUSH BXMOV BX,OFFSET DATA1ADD BX,AXMOV AL,[BX]POP BXMOV DX,PBOUT DX,ALMOV AL,CLMOV DX,PAOUT DX,ALPUSH CXDIS2: MOV CX,00A0HDELAY: LOOP DELAYPOP CXCMP CL,0FEH ;01HJZ LX1INC BXROR CL,1 ;SHR CL,1JMP DIS1LX1: MOV AL,0FFHMOV DX,PBOUT DX,ALRETBUF1: MOV BUF,00HMOV BUF+1,08HMOV BUF+2,03HMOV BUF+3,02HMOV BUF+4,00HMOV BUF+5,00HRETDELY: PUSH CXDEL2: PUSH CXDEL3: PUSH CXLOOP $POP CXLOOP DEL3POP CXLOOP DEL2POP CXLOOP DELYRETCODE ENDSEND START2、A/D转换实验利用实验系统上电位器提供的可调电压作为0809模拟信号的输入，编制程序，将模拟量转换为数字量，通过数码管显示出来。
AD、DA转换器详解
DA 转换器----数字信号转换成模拟信号，注意模拟地和数字地要分开，采用单端共地的方式权电阻型DAC ：模拟开关S i 受信号D i 控制，当D i =1时，开关左拨，当D i =0时，开关右拨。
假设求和放大器为理想放大器 那么根据“虚短、虚断”的概念I =I 0d 0+I 1d 1+I 2d 2+I 3d 3 I=V REF 23R d 0+V REF 22R d 1+V REF 2R d 2+V REFR d 3=V REF 23R(d 3⋅23+d 2⋅22+d 1⋅21+d 0⋅20)U =−I ∙R f归纳后优点：简单缺点：电阻值相差较大，难以保证精度，且大电阻 不易集成权电阻网络型 倒梯形电阻网络 权电流型 权电容型 开关树型倒T型电阻网络DAC (原则上还是权电阻网络，但所用电阻系列少)开关置于电阻网络和运放之间，开关无论是在实地还是虚地，支路上的电流始终保持不变，这样就无需电流建立时间，也不会产生尖脉冲。
从节点D开始分析，D左侧的两条支路并联等效电阻为R，依次类推节点A两条支路电阻分别为2R，并联等效电阻为R，I=V RR ，I3=I3′=V R2R，，，类推：I∑=I3∙d3+I2∙d2+I1∙d1+I0∙d0=V R2R d3+V R4Rd2+V R8Rd1+V R16Rd0=V R16R(23∙d3+22∙d2+21∙d1+20∙d0)权电流型DACDAC主要技术指标分辨率（理论精度）：12n−1转换误差（实际精度）：失调误差、增益误差、非线性误差绝对值之和失调误差失调误差(或称零点误差)定义为数字输入全为0码时，其模拟输出值与理想输出值之偏差值。
对于单极性D/A转换，模拟输出的理想值为零伏点。
对于双极性D/A转换，理想值为负域满量程。
偏差值的大小一般用LSB的份数或用偏差值相对满量程的百分数来表示。
增益误差D/A转换器的输入与输出传递特性曲线的斜率称为D/A转换增益或标度系数，实际转换的增益与理想增益之间的偏差称为增益误差(或称标度误差)。
试验六AD转换实验和DA转换实验
试验六AD转换实验和DA转换实验大家好，今天我要给大家分享一下关于AD转换实验和DA转换实验的一些趣事。
我们来说说AD转换实验吧。
AD转换实验，其实就是把一个数字信号从模拟信号转换成数字信号，或者从数字
信号转换回模拟信号的过程。
这个过程听起来好像很高级的样子，其实呢，它就像是我们平时用的手机摄像头拍照一样。
你拿起手机对着一张照片拍一下，然后再把照片传到电脑上，这样一来，这张照片就从模拟信号变成了数字信号，然后再从数字信号变回到模拟信号，就是我们平时看到的图片了。
那么，DA转换实验又是什么呢？其实就是把一个数字信号从数字信号转换成模拟
信号，或者从模拟信号转换回数字信号的过程。
这个过程听起来好像有点难懂的样子，其实呢，它就像是我们平时用的录音机录歌一样。
你拿着麦克风对着自己唱歌，然后再把录音传到电脑上，这样一来，你的声音就从数字信号变成了模拟信号，然后再从模拟信号变回到数字信号，就是我们平时听到的歌曲了。
说到这儿，大家可能会觉得这两个实验好像都差不多嘛。
其实呢，它们还是有一些区别的。
比如说，在AD转换实验中，我们需要用到一些特殊的电路元件来实现信号的转换；而在DA转换实验中，我们需要用到一些特殊的软件来实现信号的转换。
不过呢，无论是AD转换实验还是DA转换实验，它们都是非常重要的基础实验，因为它们可以帮助我们更好地理解数字信号和模拟信号之间的转换关系。
好了，今天的分享就到这里啦！希望大家能够通过这些趣事更好地理解AD转换实验和DA转换实验的概念。
如果大家还有什么问题或者想法的话，欢迎在评论区里跟我留言哦！下期再见啦！。
实验一 AD与DA转换
实验一A/D与D/A转换一、实验目的1．通过实验了解实验系统的结构与使用方法；2．通过实验了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。
二、实验设备1．THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台2．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3．PC机1台(含软件“THBCC-1”)三、实验内容1．输入一定值的电压，测取模数转换的特性，并分析之；2．在上位机输入一十进制代码，完成通道的数模转换实验。
四、实验步骤1. 启动实验台的“电源总开关”，打开±5、±15V电源。
将“阶跃信号发生器”单元输出端连接到“数据采集接口单元“的“AD1”通道,同时将采集接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端；2、将“阶跃信号发生器”的输入电压调节为1V；3. 启动计算机，在桌面双击图标“THBCC-1”软件，在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮；4. 点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”，在AD/DA实验界面上点击“开始”按钮，观测采集卡上AD转换器的转换结果，在输入电压为1V(可以使用面板上的直流数字电压表进行测量)时应为00001100011101(共14位，其中后几位将处于实时刷新状态)。
调节阶跃信号的大小，然后继续观察AD转换器的转换结果，并与理论值(详见本实验附录)进行比较；5. 根据DA转换器的转换规律(详见本实验附录)，在DA部分的编辑框中输入一个十进制数据（如2457，其范围为0～4095），然后虚拟示波器上观测DA转换值的大小；6 实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。
五、实验数据或曲线1.A/D转换2.D/A转换这里以抛物线信号为例进行编程，其具体程序如下：dim tx,op,a ‘初始化函数sub Initialize(arg)‘初始化函数WriteData 0 ,1 ‘对采集卡的输出端口DA1进行初始化tx=0 ‘对变量初始化end subsub TakeOneStep (arg) ‘算法运行函数a=1op=0.5*a*tx*tx ‘0.1为时间步长tx=tx+0.1if op>3 then ‘波形限幅tx=0end ifWriteData op ,1 ‘数据从采集卡的DA1端口输出end subsub Finalize (arg)‘退出函数WriteData 0 ,1end sub通过改变变量tx、a的值可改变抛物线的上升斜率。
AD及DA实验报告
微机原理及接口技术之AD及DA实验一．实验目的：1．了解A/D芯片ADC0809和D/A芯片DAC0832的电气性能；外围电路的应用性搭建及有关要点和注意事项；与CPU的接口和控制方式；相关接口参数的确定等；2．了解数据采集系统中采样保持器的作用和采样频率对拾取信号失真度的影响，了解香农定理；3．了解定时计数器Intel 8253和中断控制器Intel 8259的原理、工作模式以及控制方式，训练控制定时器和中断控制器的方法，并学习如何编写中断程序。
4．熟悉X86汇编语言的程序结构和编程方法，训练深入芯片编写控制程序的编程能力。
二．实验项目：1．完成0～5v的单极性输入信号的A/D转换，并与实际值（数字电压表的测量值）比较，确定误差水平。
要求全程至少10个点。
2．完成-5v～+5v的双极性输入信号的A/D转换，并与实际值（数字电压表的测量值）比较，确定误差水平。
要求全程至少20个点。
3．把0～FF的数据送入DAC0832并完成D/A转换，然后用数字电压表测量两个模拟量输出口（OUT1为单极性，OUT2双极性）的输出值，并与计算值比较，确定误差水平。
要求全程至少16个点。
三．仪器设备：Aedk-ACT实验箱1套（附电源线1根、通信线1根、实验插接线若干、跳线子若干）；台式多功能数字表1台（附电源线1根、表笔线1付（2根）、）；PC机1台；实验用软件：Windows98+LcaACT（IDE）。
四．实验原理一）ADC0809模块原理1）功能简介A/D转换器芯片●8路模拟信号的分时采集●片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道抵制锁存用译码电路●转换时间为100μs左右2）内部结构ADC0809内部逻辑结构图中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换，这是一种经济的多路数据采集方法。
地址锁存与译码电路完成对A、B、C 3个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出，因此可以直接与系统数据总线相连。
AD与DA转换实验详解
PwmOut(i);
j=100;
while(--j);
}
}
}
void Delay(uint16 ms)
{int i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=0;j<100;j++);
}
仿真波形如右图所示：
2、设计程序，利用STC12C5A60S2单片机内部PCA模块产生PWM信号，经低通滤波后输出正弦波。
此外，CCAP1H（字节地址为FBH）和CCAP1L（字节地址为EBH）分别是PCA模块1捕捉/比较寄存器的高8位和低8位。在8位PWM模式下，当PCA计数器低8位（CL）的值小于CCAP1L时，PWM1引脚输出为低，大于或等于CCAP1L时，PWM1引脚输出为高；另外，当CL的值由FFH加到00H（溢出）时，CCAP1H的当前值自动加载到CCAP1L中，因此，程序只需对CCAP1H进行设定，即可在PWM1引脚稳定输出相应占空比的PWM信号。
void PwmInit()
{CMOD=0x08;
CCAPM1=0x42;
CR=1;
}
void PwmOut(uint8 Duty)
{CCAP1H=255-Duty;
}
void main()
{
int i,j;
PwmInit();
/*while(1)
{PwmOut(30);
Delay(800);
PwmOut(120);
ADC_CONTR&=~0x10;
return ADC_RES;
}
void UartInit()
{
TMOD=0x20;
TH1=TL1=0xFD;
6、AD和DA实验
器件上各引脚的名称和功能如下： ILE： 输入锁存允许信号， 器件上各引脚的名称和功能如下： ： 输入锁存允许信号， 输入高电平有效。 CS： 片选信号， 输入低电平有效。 输入高电平有效。 ： 片选信号， 输入低电平有效。 WR1： 输入数据选通信号， 输入低电平有效。 WR2： 数 ： 输入数据选通信号， 输入低电平有效。 ： 据传送选通信号， 输入低电平有效。 据传送选通信号， 输入低电平有效。 XFER： 数据传送选通 ： 信号， 输入低电平有效。 信号， 输入低电平有效。
13
其它引脚功能： 其它引脚功能： UR(+)和UR(-)：基准电压的正端和 负端，由此施加基准电压。 负端，由此施加基准电压。它们 的取值范围规定如下： 的取值范围规定如下： UR(+)不能 电源电压， 不能低于地 超过电源电压 超过电源电压， UR(-)不能低于地， 两基准电压的中心点应在UCC/2 基准电压的中心点应在 附近， 附近，但 UR(+)和UR(-)可以对称的 分别减小和增大， 分别减小和增大，如UR(+)为 3.75V ，UR(-)为1.25V。 。
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五、 A / D转换器 实验内容 转换器
（1）八路输入模拟信号 ～ ）八路输入模拟信号1V～ 4.5V，由+5V电源经多个电阻 电源经多个电阻R ， 电源经多个电阻 分压组成； 分压组成； 时钟脉冲由信号发生器 （2）CP时钟脉冲由信号发生器 ） 时钟脉冲 提供,取 ＝ 提供 取f＝ 500KHz； ； （3） A2～A0 地址端接相应的 ） ～ 逻辑电平。 逻辑电平。 （4）接通电源后，在启动端加一 ）接通电源后， 正单次脉冲， 转换。 正单次脉冲，即开始 A / D转换。 转换 按下表的要求，记录 八路模拟信号的转换结果， 按下表的要求，记录IN0～IN7 八路模拟信号的转换结果， ～ 并将转换结果换算成十进制数表示的电压值， 并将转换结果换算成十进制数表示的电压值，分析它们与 数字电压表实测的各路输入电压值的关系。 数字电压表实测的各路输入电压值的关系。
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A转换电路及检测
(1)A/D转换器概述 A/D转换器用于实现模拟量→数字量的转换，按转换原理可分为 四种，即：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D 转换器和并行式A/D转换器。 目前最常用的是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。双 积分式A/D转换器的主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便 宜；但转换速度较慢。因此这种转换器主要用于速度要求不高的场合。 另一种常用的A/D转换器是逐次逼近式的，逐次逼近式A/D转换器是一 种速度较快精度较高的转换器。其转换时间大约在几微秒到几百微秒 之间。通常使用的逐次逼近式典型A/D转换器芯片有：
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二、任务分析
瓦斯传感器输出的模拟电信号经放大后，必须由A／D转换器将 其转换为数字信号，才能由单片机进行数据处理。尤其是在煤矿监 控系统中，使用单片机构成的测控分站，对模拟量输入、开关量输 入进行控制，不仅提高采集速度，还可对数据进行预处理，可实现 就地报警、断电控制输出功能；使用单片机提供的串行接口，很容 易组成分布式监控系统。
图8-1 ADC0809内部逻辑结构 平顶山工业职业技术学院
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图8-1中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时 输入，共用一个A/D转换器进行转换。地址锁存与译码电路完成 对A、B、C三个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选 择，如表8-1所示。 八位A/D转换器是逐次逼近式，由控制与时序电路、逐次逼 近寄存器、树状开关以及256R电阻阶梯网络等组成。 输出锁存器用于存放和输出转换得到的数字量。
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ADC0801-ADC0805型8位MOS型A/D转换器，美国国家半导体公司 产品。它是目前最流行的中速廉价型产品。片内有三态数据输出锁 存器，单通道输入，转换时间约100微秒左右。 ADC0808 / 0809型8位MOS型A/D转换器。可实现8路模拟信号的 分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用译 码电路，其转换时间为100微秒左右。在本书附录的实训电路板中采 用了ADC0809芯片，实现模拟信号到数字信号的转换。下面将重点介 绍该芯片的结构及使用。 ADC0816 / 0817。这类产品除输入通道数增加至16个以外，其 它性能与ADC0808 /0809型基本相同。
单片机原理及应用
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地面中心站 通 信
井下分站
通 信 智能传感器
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一、任务描述 二、任务分析 三、相关知识 四、任务布置
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一、任务描述
（一）A/D转换器大致有三类:一是双积分A/D转换器，优点是精 度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢;二是逐次逼近法A/D转换 器，精度，速度，价格适中；三是并行A/D转换器，速度快，价格 也昂贵。
（二）四矿用的ADC0809属第二类，是八位A/D转换器。每采集 一次一般需100us。中断方式下，A/D转换结束后会自动产生EOC信 号，将其与8051的INT0相接。
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5、：第2写信号（输入），低电平有效 6、：数据传送控制信号（输入），低电平有效 上述两个信号控制DAC寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式； 当=0和=0时，为DAC寄存器直通方式；当 =1和=0时，为DAC寄存器锁存 方式。 7、Iout1：电流输出1 8、Iout2：电流输出2 DAC转换器的特性之一是：Iout1+Iout2=常数。 9、Rfb—反馈电阻端 0832是电流输出，为了取得电压输出，需在电压输出端接运算放 大器，Rfb即为运算放大器的反馈电阻端。运算放大器的接法如图8-5 所示。 10、Vref：基准电压，其电压可正可负,范围-10V～+10V。 11、DGND：数字地 12、AGND：模拟地
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（三）单缓冲方式的接口与应用 1、单缓冲方式连接 所谓单缓冲方式就是使0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方 式，而另一个处于受控的锁存方式，或者说两个输入寄存器同时受控 的方式。在实际应用中，如果只有一路模拟量输出，或虽有几路模拟 量但并不要求同步输出的情况，就可采用单缓冲方式。 单缓冲方式的两种连接如图8-6和图8-7所示。 图8-7为两个输入寄存器同时受控的连接方法，和一起接8051的， 和共同连接在P2.7，因此两个寄存器的地址相同。 图8-7中, =0和=0，因此DAC寄存器处于直通方式。而输入寄存器处 于受控锁存方式，接8051的，ILE接高电平，此外还应把接高位地址或 译码输出，以便为输入寄存器确定地址。 其它如数据线连接及地址锁存等问题不再赘述。
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图8-3 DAC0832引脚图
图8-4 DAC0832 内部结构框图
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此外，由三个与门电路组成寄存器输出控制逻辑电路，该逻辑电 路的功能是进行数据锁存控制，当=0时，输入数据被锁存；当=1时， 锁存器的输出跟随输入的数据。 D/A转换电路是一个R-2R T型电阻网络，实现8位数据的转换。对 各引脚信号说明如下： 1、DI7～DI0：转换数据输入 2、片选信号（输入），低电平有效 3、ILE：数据锁存允许信号（输入），高电平有效 4、第1写信号（输入），低电平有效 上述两个信号控制输入寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式； 当ILE=1和=0时，为输入寄存器直通方式；当ILE=1和=1时，为输入寄 存器锁存方式。
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三、相关知识
（一）A/D转换器接口 A/D转换器接口 1、典型A/D转换器芯片ADC0809 ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺。 ADC0809的内部逻辑结构如图图8-1所示：
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对锯齿波的产生作如下几点说明： A:程序每循环一次，A加1，因此实际上锯齿波的上升边是由256个小 阶梯构成的。但由于阶梯很小，所以宏观上看就如图8-8中所表示的线性 增长锯齿波。 B:可通过循环程序段的机器周期数，计算出锯齿波的周期。并可根据 需要，通过延时的办法来改变波形周期。当延迟时间较短时，可用NOP指 令来实现（本程序就是如此）；当需要延迟时间较长时，可以使用一个 延时子程序。延迟时间不同，波形周期不同，锯齿波的斜率就不同。 3、通过A加1，可得到正向的锯齿波；如要得到负向的锯齿波，改为 减1指令即可实现。 4、程序中A的变化范围是从0到255，因此得 到的锯齿波是满幅度的。如要求得到非满幅锯齿 波，可通过计算求得数字量的初值和终值，然后 在程序中通过置初值判终值的办法即可实现。 用同样的方法也可以产生三角波、矩形波、 图8-8 D/A转换产生的锯齿波 梯形波，请读者自行编写程序。
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图8-6 DAC0832单缓冲方式接口
图8-7 用DAC产生锯齿波
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2、单缓冲方式应用举例——产生锯齿波 在许多控制应用中，要求有一个线性增长的电压（锯齿波）来控制检测过程， 移动记录笔或移动电子束等。对此可通过在DAC0832的输出端接运算放大器，由运 算放大器产生锯齿波来实现，电路连接如图8-8所示。图中的DAC8032工作于单缓冲 方式，其中输入寄存器受控，而DAC寄存器直通。 假定输入寄存器地址为7FFFH，产生锯齿波的源程序清单如下： ORG 0200H DASAW： MOV DPTR，#7FFFH ；输入寄存器地址,假定P2.7接 MOV A，#00H ；转换初值 WW: MOVX @DPTR，A ；D/A转换 INC A NOP ；延时 NOP NOP JMP WW 执行上述程序，在运算放大器的输出端就能得到如图7.34所示的锯齿波
图8-2 ADC0809 引脚图 平顶山工业职业技术学院
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对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下： IN7〜IN0：模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范围0〜5V 若信号过小还需进行放大。另外，模拟量输入在A/D转换过程中其值不 应变化太快，因此对变化速度快的模拟量，在输入前应增加采样保持电 路。 A、B、C：地址线 A为低位地址，C为高位地址，用于对模拟通道进行选择，引脚图82中为ADDA、ADDB和ADDC，其地址状态与通道相对应关系见表8-1 ALE：地址锁存允许信号 对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。 START：转换启动信号 START上跳沿时，所有内部寄存器清0；START下跳沿时，开始进行 A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。
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（2）信号引脚 ADC0809芯片为28引脚双列直插式封装，其引脚排列见图8-2