实验一 AD与DA转换
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。
数电实验报告11 DA、AD转换原理及应用
实验报告实验十一D/A、A/D转换原理及应用2.11.1实验目的(1)掌握D/A、A/D变换的工作原理。
(2)掌握D/A、A/D转换器DAC0832和A/D转换器ADC0809的使用方法。
2.11.2实验仪器与器件实验箱一个;双踪示波器一台;稳压电源一台;函数发生器一台。
D/A转换器DAC0832;A/D转换器ADC0809。
2.11.3实验原理1.D/A转换器D/A转换器可将输入的数字信号转变为与此数值成正比的模拟电压或电流。
(1)二进制加权电阻网络D/A转换器。
图示为4位加权电阻网络D/A转换器的原理图。
它由加权电阻网络、4个电子开关和1个求和放大器组成。
(2)倒T型电阻网络转换器。
加权电阻网络的缺点是阻值种类多,当转换位数较多时,阻值的变化范围很宽,难以准确选择。
采用倒T型网络可适当解决这个问题。
(3)D/A转换器DAC0832。
DAC0832是用CMOS工艺制成的单片式8位数模转换器。
2.A/D转换器A/D模数转换器可将模拟信号转换成数字信号。
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,内部结构如图所示,它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。
2.11.4实验任务(1)用DAC0832实现D/A转换。
按图2-11-8连接电路,改变DAC0832输入数据,将测得的输出电压填入表2-11-1中。
表2-11-1:数据输入仿真输出实验输出K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 V OUT V OUT0 0 0 0 0 0 0 0 7mV 9mV0 0 0 0 0 0 0 1 21.5mV 21mV0 0 0 0 0 0 1 0 42.3mV 41mV0 0 0 0 0 1 0 0 83.5mV 81mV0 0 0 0 1 0 0 0 165.6mV 160.3mV0 0 0 1 0 0 0 0 330.1mV 319mV0 0 1 0 0 0 0 0 659mV 636mV0 1 0 0 0 0 0 0 1.371V 1.272mV1 0 0 0 0 0 0 0 2.634V 2.545mV(2)用ADC0809实现A/D转换。
《AD及DA转换》课件
《AD及DA转换》PPT课件
本PPT课件将深入介绍AD及DA转换的原理、分类、工作模式,以及采样率、 量化精度等关键概念。我们还会探讨信号处理技术、硬件实现和电路设计等 重要话题。
什么是AD和DA转换
AD(模数)转换将模拟信号转换为数字信号,DA(数模)转换将数字信号转换为模拟信号。这两种转换器 在许多电子系统中起着关键作用。
AD转换器可根据工作原理和特性进行分类,如逐次逼近型、积分型、双斜率 型和ΔΣ型等。每种类型都有其适用的应用场景和性能特点。
DA转换器的分类
DA转换器可以按照数字信号转换为模拟信号的方法进行分类,如加权电阻型、 串行型、并行型和PDM型等。不同类型的转换器适用于不同的应用需求。
AD转换器的工作模式
AD转换的原理和作用
AD转换器使用采样和量化技术将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。它 在信号处理、通信系统和传感器中都有广泛应用。
DA转换的原理和作用
DA转换器将数字信号转换为模拟信号,使其能够在模拟电路中进行进一步处 理和传输。它在音频、视频和通信等领域中扮演着核心角色。
AD转换器的分类
AD与DA转换电路仿真
实验11 A/D与D/A转换电路实验:11 实验名称:A/D与D/A转换电路一、实验目的:了解由A/D和D/A转换器构成应用电路的设计方法。
二、实验仪器设备:Multisim10.0仿真电路软件三、实验实例:1.4位R—2R倒T形D/A转换器在实验工作区搭建实验电路,对应三组4位二进制数,1111,1110,1101,分别设置模拟开关J的状态,进行仿真实验,把所测数据记录到表格中。
输入信号工作状态U V输出电压()OD3 D2 D1 D0 I3 I2 I1 I0 I1 1 1 1 2.500 1.250 0.625 0.312 4.687 4.6851 1 1 0 2.500 1.250 0.625 0.313 4.374 4.3731 1 0 1 2.500 1.250 0.625 0.312 4.062 4.30602.集成数模转换器V=12V,不断改变输入的在实验电路工作区搭建实验电路,取出电流输出型IDAC。
取REF二进制数字量,打开仿真开关,进行仿真实验,观察并记录数据。
实验数据输入00000011 00001011 10000000 01001001 11111111输出0.187 0.562 5.999 3.468 11.9993.三位并联比较型A/D转换器V分压,得到不同的七个比较电平,将输入的模拟电压同时该电路用电阻链把参考电压REF加到每个比较器的另一个输入端上,与这七个比较基准进行比较,最后把比较结果通过优先编码器输出来。
通过改变V2电压,把所对应的数据记录到表格中。
实验数据输入模拟信号电压比较器输出编码器数字量输出十进制数显示Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 A2 A1 A0()0~115REFV0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ()115~315REFV0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 ()315~515REFV0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 2 ()515~715REFV0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 3 ()715~915REFV0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 4 ()915~1115REFV0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 5 ()1115~1315REFV0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 6 ()1315~1REFV 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 74.集成模数转换器A/D转换器仿真电路如下图所示,在VIN上输入一个峰值为5V的正弦波信号,改变输入的模拟量,在仿真电路中可以观察到输出数字信号的变化。
AD与DA转换试验
电子科技大学中山学院学生实验报告院别:电子信息学院课程名称:微处理器实验学号无线技术14姓名班级日月252016年11实验名称实验时间转换实验与D/AA/D成绩教师签名批改时间报告内容一、实验目的和任务1、熟悉A/D转换和D/A转换的基本原理。
2、掌握单片机内部A/D转换器的特性及程序控制方法。
3、掌握利用PWM技术实现D/A转换的原理及程序控制方法。
二、实验原理简介A/D转换器(ADC)的作用是实现模拟量到数字量的线性转换,常用A/D转换器类型包括双积分型和逐次逼近型。
双积分型A/D转换器的优点是转换精度高,抗干扰性能好,缺点是转换速度慢。
逐次转换器速度较快,精度略低于双积分型。
A/D逼近型STC12C5A60S2单片机内部自带8路10位逐次逼近型A/D转换器,可在程序控制下,将ADC0~ADC7(与P1口引脚复用)中任何一路模拟输入转换为等比例的10位数字量。
为便于程序控制,STC12C5A60S2新增多个与A/D转换器相关的特殊功能寄存器(SFR),常用寄存器的功能及各位含义如下:P1ASF:模拟功能控制寄存器(字节地址为9DH)I/O口;0时,P1.i位用作普通Di P1ASF的位设为 ADCi模拟输入引脚。
1时,P1.i 位用作 P1ASF的Di位设为ADC_CONTR:ADC控制寄存器(字节地址为BCH)ADC_POWER用于A/D转换器电源控制,设为0时,关闭A/D转换器电源,设为1时,开启A/D转换器电源。
开启A/D转换器电源;SPEED1、SPEED0用于A/D转换速度设置,设为00/01/10/11时,A/D转换分别需要540/360/180/90个时钟周期;ADC_FLAG为转换结束标志位,A/D转换完成后ADC_FLAG自动置1(需通过程序清0);ADC_START用于A/D转换启动控制,设为1时,开始A/D转换(转换结束后ADC_START自动清0);CHS2、CHS1、CHS0用于模拟输入通道选择,其8种组合分别对应选择ADC0~ADC7通道。
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1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。
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。
实验一 AD和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.THTJ-1型计算机控制技术实验箱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(含上位机软件“THTJ-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“THTJ-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/停止”按钮,观测采集卡上AD转换器的转换结果,在输入电压为1V时应为0000001100011101(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10进制或16进制数据,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、附录1.数据采集卡本实验台采用了THBXD数据采集卡。
它是一种基于USB总线的数据采集卡,卡上装有14Bit分辨率的A/D转换器和12Bit分辨率的D/A转换器,其转换器的输入量程均为±10V、输出量程均为±5V。
该采集卡为用户提供4路模拟量输入通道和2路模拟量输出通道。
其主要特点有:1) 支持USB1.1协议,真正实现即插即用2) 400KHz14位A/D转换器,通过率为350K,12位D/A转换器,建立时间10μs3) 4通道模拟量输入和2通道模拟量输出4) 8k深度的FIFO保证数据的完整性5) 8路开关量输入,8路开关量输出2. AD/DA转换原理数据采集卡采用“THBXD”USB卡,该卡在进行A/D转换实验时,输入电压与二进制的对应关系为:-10~10V对应为0~16383(A/D转换为14位)。
实验一 AD与DA转换
实验一 A/D与D/A转换
姓名: 学号: 班级:
实验指导老师成绩:____________________
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、实验数据或曲线
图1 A/D转换结果
对应参数如下:
对应参数如下:
三、实验结论
在老师与同学们的帮助下,通过该实验我们了解了电压进行二进制的变换和十进制二进制的变换,同时掌握了THBCC的基本操作。
从表1中可以看出,当输入电压为-10V至10V时,输出的十进制码为0到16269。
输入与输出呈线性关系。
输出的二进制码为14位,该A/D转换器的分辨率为14。
从表2中可以看出,输入的十进制数为0到4095时,输出在-5V到+5V之间,
输入与输出间呈线性关系。
其分辨率为12位。
AD_DA原理及主要技术指标
AD_DA原理及主要技术指标AD(模数转换器)与DA(数模转换器)是数字信号处理中常用的模拟转换器。
AD将模拟信号转换为数字信号,而DA则将数字信号转换为模拟信号。
两者在数字系统与模拟系统之间起着重要的桥梁作用。
本文将介绍AD_DA的原理及主要技术指标。
AD原理:AD原理基于采样定理,即将连续时间的模拟信号转换为离散时间的数字信号。
在AD转换过程中,首先通过取样器获取模拟信号的离散样点,然后由量化器将取样点量化为离散的数字信号。
主要技术指标:1.量化精度:量化精度决定了AD转换器的分辨率,以位数表示,常见的有8位、10位、12位、16位等。
位数越大,分辨率越高,对信号的重建越精准。
2.采样率:采样率指的是AD转换器每秒采样的次数,常用单位为Hz。
采样率要满足采样频率大于信号频率两倍以上的采样定理,否则会产生混叠效应。
3.带宽:AD转换器的带宽是指转换器能够正确采样和重建信号的频率范围。
带宽越大,能够处理的信号频率范围越宽。
4.功耗:功耗是指AD转换器在工作过程中消耗的电能。
低功耗的AD转换器具有节能环保的特点。
5.采样保持电路:采样保持电路对模拟信号进行采样并保持,以确保量化器能够准确对信号进行量化,有利于提高AD转换器的性能。
DA原理:DA原理是将数字信号转换为模拟信号的过程。
在DA转换过程中,首先通过数值控制器获得数字信号,然后由DA转换器将数字信号转换为模拟信号输出。
主要技术指标:1.分辨率:分辨率是指DA转换器的数字输入可以表示的最小幅度变化。
分辨率越高,输出模拟信号的精度越高。
2.采样率:采样率指的是DA转换器每秒从数字输入读取的次数,常用单位为Hz。
采样率决定了DA转换器能够输出多少个模拟信号样本。
3.输出精度:输出精度指的是DA转换器输出模拟信号与所期望模拟信号之间的偏差。
输出精度越高,输出模拟信号的准确性越高。
4.失真度:失真度是指DA转换器输出的模拟信号与原始模拟信号之间的差异。
DSP实验 AD与DA转换
DSP实验 AD与DA转换§5.7 [实验5.7] 高精度音频A/D与D/A转换实验一、实验目的1.悉DSP中多功能缓冲串口(McBSP);2.熟悉数字D/A,A/D芯片的功能和结构;3.掌握MCBSP及AIC23的设置和使用方法;4.了解AIC23与MCBSP的硬件结构与连接方式。
二、实验设备1.一台装有CCS软件的计算机;2.DSP实验箱;3.DSP硬件仿真器;三、实验原理为了方便实验,我们首先介绍一下AIC23与MCBSP的原理与使用方法。
1.AIC23基本性能AIC23是德州仪器公司(TI)生产的高性能音频A/D、D/A放大电路。
外围接口工作电压为3.3V,内核工作电压是1.5V,在48kHz采样率条件下,A/D变换信噪比可达100dB,其控制口可由硬件设置为同步置口(SP2)模式或两线制(2-wire),音频数据接口可采用I2S格式、DSP格式、USB格式及最高位或最低位数据调整格式。
音频数据字长可设置为16、24、20、32位,输出可直接驱动耳机,在32Ω条件下输出可达30mW。
内置前置放大器及偏置电路可直接连接麦克风。
该芯片功耗很低,在休眠(power-down)状态下,功耗小于15uW。
2.AIC23内部结构及功能简介AIC23的内部结构框图如下(1)AIC23有两个数字接口,其一是由CS、SDIN、SCLK和MODE构成的数字控制接口,通过它将芯片的控制字写入AIC23,从而控制AIC23功能;另一组是由LRCIN、DIN、LROUT、DOUT和BLCK组成的数字音频接口,AIC23的数字音频信号从这个接口接收或发出。
(2)在模拟信号接口方面,AIC23有四组,一是由RLINEIN和LLINEIN组成的线路输入接口,其内部带可控增益放大器及静音电路,其最大输入模拟信号为1VRMS;第二组是由MICIN构成的MIC接口,内部包含1个5倍固定增益放大器及0~20dB可变增益放大器,该信号与线路输入信号(LINEIN)通过内部模拟开关选择送往A/D变换电路;第三组是由RHPOUT和LHPOUT组成的耳机驱动电路,在电源电压3.3V、负载32Ω的条件下输出功率为30mW,音量从+6dB~-73dB可控,其输入信号来自内部的D/A变换电路同时混合MIC信号,也可放大线路输入信号(即Bypass功能);第四组是模拟接口ROUT和LOUT,其信号来源于AIC23内部D/A变换电路,标称输出信号为1V有效值(1Vrms)。
AD和DA的工作原理
AD和DA的工作原理AD和DA是模数转换和数模转换的简称,分别代表模数转换器(Analog-to-Digital Converter)和数模转换器(Digital-to-Analog Converter)。
AD用于将模拟信号转换为数字信号,而DA则是将数字信号转换为模拟信号,两者是相对的过程。
AD的工作原理:AD转换器的作用是将输入的模拟信号,通过一定的采样和量化方法,转换为数字形式的信号,以便于数字设备进行处理和存储。
AD转换器通常分为两个主要阶段:采样和量化。
1.采样:AD转换器首先对输入信号进行采样,即按照一定的时间间隔对连续模拟信号进行抽样。
采样的频率也被称为采样率,通常用赫兹(Hz)表示。
采样率决定了输入信号中能够被留存下来的频率范围。
2.量化:采样后的模拟信号将被输入到量化器中。
量化是将连续的模拟信号转换成离散的数字信号的过程。
在这个过程中,AD转换器将把输入的模拟信号分成一定数量的等级,并为每个等级分配一个数字代码。
采样和量化的过程可以通过二进制表示来完成,其中最常见的是通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为二进制数。
DA的工作原理:DA转换器的作用是将数字信号转换为模拟信号,以便于与模拟设备进行连接和交互。
DA转换器通常包含两个主要部分:数字信号处理和模拟输出。
1.数字信号处理:DA转换器首先接收到一串数字信号,这些信号由计算机或数字设备产生。
这些信号是基于离散的数字表示,通常使用二进制数表示。
DA转换器将会对这些数字信号进行处理,比如滤波、重采样等,以确保生成的模拟信号质量和稳定性。
2.模拟输出:处理后的数字信号被输入到DAC(数模转换器),将数字信号转换为模拟信号。
DAC将根据数字信号的数值,通过一定的电流或电压生成模拟信号。
这些模拟信号将与各种模拟设备进行连接,例如音频设备、电机控制等。
需要注意的是,AD和DA转换的精度和速度是非常重要的参数。
转换器的精度是指转换器所能提供的输出与输入之间的误差。
单片机AD与DA转换实验报告
AD与DA转换实验报告一.实验目的⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法;⑵了解A/D芯片0809转换性能及编程方法;⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。
⑷熟悉DAC0832 内部结构及引脚。
⑸掌握D/A转换与接口电路的方法。
⑹通过实验了解单片机如何进行波形输出。
二.实验设备装有proteus的电脑一台三.实验原理及内容1.数据采集_A/D转换(1)原理①ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
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A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
②ADC0809引脚结构:D7 ~ D0:8位数字量输出引脚。
IN0 ~ IN7:8位模拟量输入引脚。
VCC:+5V工作电压。
GND:地。
REF(+):参考电压正端。
REF(-):参考电压负端。
START:A/D转换启动信号输入端。
ALE:地址锁存允许信号输入端。
(以上两种信号用于启动A/D转换).EOC:转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平。
OE:输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。
CLK :时钟信号输入端(一般为500KHz )。
A 、B 、C :地址输入线。
C B A 选择模拟通道0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 111IN7(2) 内容和步骤1.硬件电路设计: 设计基于单片机控制的AD 转换应用电路。
AD 转换芯片采用ADC0809。
ADC0809的通道IN3输入0-5V 之间的模拟量,通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。
ADC0809的VREF 接+5V 电压。
2. 软件设计: 程序设计内容(1) 进行A/D 转换时,采用查询EOC 的标志信号来检测A/D 转换是否完毕,经过数据处理之后在数码管上显示。
计算机控制技术实验一ADDA转换实验
计算机控制技术实验一ADDA转换实验AD转换实验是计算机控制技术领域中非常重要的实验之一、AD转换(Analog-to-Digital Conversion)是将模拟信号转换为数字信号的过程,而DA转换(Digital-to-Analog Conversion)则是将数字信号转换为模拟信号的过程。
在实际应用中,AD和DA转换广泛应用于音频处理、图像处理、传感器信号处理等领域。
本实验旨在通过实际操作,深入理解AD和DA转换的原理和方法,并通过实验数据的收集和分析来验证实验结果。
首先,我们需要准备实验所需的硬件设备和软件工具。
实验所需的硬件包括AD转换芯片、DA转换芯片、测试电路和接线器。
在软件方面,我们可以使用相应的开发工具来编写程序控制AD和DA转换芯片。
接下来,我们开始进行AD转换实验。
首先,我们需要设计一个模拟信号的输入电路,并将其与AD转换芯片连接,将模拟信号输入到AD转换芯片中。
然后,我们需要编写控制程序,通过控制AD转换芯片的工作模式和参数来实现AD转换操作。
在进行实验时,我们可以分别调整采样率、量化精度等参数,以验证AD转换的准确性和可靠性。
最后,我们可以通过读取AD转换芯片输出的数字信号,并进行相应的计算和分析,来得到模拟信号的数字表示。
完成AD转换实验之后,我们将进行DA转换实验。
首先,我们需要将数字信号输出到DA转换芯片中,并将DA转换芯片的输出连接到相应的模拟电路中。
然后,我们需要编写控制程序,通过控制DA转换芯片的工作模式和参数来实现DA转换操作。
在进行实验时,我们可以分别调整输出的数值范围、输出精度等参数,以验证DA转换的准确性和可靠性。
最后,我们可以通过读取模拟电路中的信号,并进行相应的计算和分析,来得到数字信号的模拟表示。
通过AD和DA转换实验,我们可以深入理解模拟信号与数字信号之间的转换原理和方法,学习如何编写控制程序来实现AD和DA转换操作,并通过实验数据的收集和分析来验证实验结果。
实验十DA、AD转换实验报告
引言概述:一、DA转换原理和应用1.DA转换的定义和基本原理a.数字信号和模拟信号之间的转换原理b.不同类型的DA转换器(例如R2R网络)2.DA转换的应用领域a.音频信号处理中的DA转换b.视频信号处理中的DA转换二、AD转换原理和应用1.AD转换的定义和基本原理a.模拟信号和数字信号之间的转换原理b.不同类型的AD转换器(例如SAR、deltasigma)2.AD转换的应用领域a.传感器信号处理中的AD转换b.信号采集与处理中的AD转换三、DA和AD转换的性能参数和评估1.DA转换器的性能参数a.分辨率和精确度b.失真和噪声2.AD转换器的性能参数a.采样率和位深b.信噪比和动态范围3.性能参数的评估方法a.理论计算和模拟仿真b.实验测试和数据分析四、DA和AD转换算法及其优化1.DA转换算法a.插值算法b.量化算法2.AD转换算法a.采样算法b.量化算法3.转换算法的优化方法a.比特数调整和噪声滤波b.时钟同步和非线性校准五、实验结果和分析——基于具体实验数据的数据解读与讨论1.DA转换实验结果和数据分析a.实验过程和数据采集b.数据处理和效果评估2.AD转换实验结果和数据分析a.实验过程和数据采集b.数据处理和效果评估总结:通过对DA和AD转换的原理、应用、性能参数评估以及相关算法和优化的探讨,我们了解了这两种重要的信号转换技术在电子工程中的重要性和实际应用。
同时,通过实验数据的分析和结果的讨论,我们也对其性能和优化方法有了更深入的了解。
DA和AD转换在音频和视频信号处理、传感器信号处理以及信号采集与处理等领域都有着广泛的应用,因此对其进行深入研究和优化,在提高信号处理质量和准确性方面具有重要意义。
希望本实验报告能为读者进一步了解并应用DA和AD转换技术提供有益的参考和指导。
AD与DA转换实验
华北电力大学实验报告实验名称:A/D转换与D/A转换实验课程名称:计算机控制系统专业班级:自动实1401学生姓名:张娅楠学号:201402020526实验日期:2017.3.14指导老师:程海燕老师A/D转换与D/A转换实验报告●实验一:A/D转换实验一、实验要求1、了解模/数转换基本原理,掌握ADC0809的使用方法。
2、了解ADC0809芯片的转换性能及编程,用延时查询方式读入A/D 转换结果,并用8255的PA口输出到发光二极管显示。
3、对汇编语言的编程的应用,有了更熟练的掌握。
二、实验内容1、使用设备万用表一块; PC计算机一台;Wave6000计算机实验培训系统一套2、实验过程•按连线图接好,检查无误后打开试验箱电源。
通过在计算机上进行设置将试验箱与电脑连接。
•在 PC 端软件开发平台上编写程序代码,编译通过后下载到试验箱,在试验箱上检测程序运行的结果。
•运行程序后,通过调节电位器,改变输入电压的大小,观察LED 灯的亮灭情况并记录不同电压值下LED灯的亮灭情况。
3、实验接线图4、使用的参考程序mode equ 082hPA equ 09000hCTL equ 09003hCS0809 equ 08000hcode segmentassume cs:codestart proc nearmov al, modemov dx, CTLout dx, al ;8255初始化again:mov al, 0mov dx, CS0809out dx, al ; 起动 A/Dmov cx, 40hloop $ ; 延时 > 100usin al, dx ; 读入结果mov dx, PA ;8255A口输出out dx, aljmp again ;重复code endsend start三、实验结果与分析调节电位器使输入模拟量从0--- +5V变化时,对应输出的数字量记录如下表:(测量数字中x代表该灯闪烁;理论值中x代表该位近似,理论上应该闪烁)误差分析:由表格可知误差基本在允许范围内,些许误差可能如下原因:1、本次实验所采用的是延迟程序等待ADC0809模数转换,这种设计是存在缺陷的,不如利用EOC引脚来判定转换是否结束比较准确,可能会造成部分数值的误差;2、实验设备老旧引起的系统误差,仪器的损坏以及电路中元件参数不准确也可能造成实验结果的误差。
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;
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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 sub
sub TakeOneStep (arg) ‘算法运行函数
a=1
op=0.5*a*tx*tx ‘0.1为时间步长
tx=tx+0.1
if op>3 then ‘波形限幅
tx=0
end if
WriteData op ,1 ‘数据从采集卡的DA1端口输出end sub
sub Finalize (arg)‘退出函数
WriteData 0 ,1
end sub
通过改变变量tx、a的值可改变抛物线的上升斜率。