实验五DA转换0832应用实验

实验五 4.6 D/A转换0832应用实验

系别专业：电子系12级电信2班 学号：3121003210

姓名：李书杰 指导老师：刘志群老师

4.6.1 实验要求

1. 复习 D/A转换的工作原理。

2. 复习 DAC0832的应用及编写程序的方法。

4.6.2 实验设备

PC 机一台，TD-NMC+教学实验系统，示波器一台

4.6.3 实验目的

1. 进一步熟悉单片机仿真实验软件 Keil C51调试硬件的方法。 2. 掌握 D／A转换器件与单片机接口的方法。

3. 了解 D/A转换芯片 DAC0832的性能、内部结构、工作原理，掌握其编程方法。 4. 了解运放在电流型 D/A中的使用方法。

4.6.4 实验内容

实验 1

根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能：利用 DAC0832输出一个幅值为5V、周期为 1kHz的连续方波。 程序如下：

ORG 0000H SJMP START ORG 0030H

START: MOV DPTR，#7FFFH ；设置Ｄ/Ａ口地址 LOOP: MOV A，#0FFH ；给A送最大值 MOVX @DPTR，A ；Ｄ/Ａ输出相应模拟量 ACALL DELAY500us ；延时 MOV A,#00H ；给A送最小值 MOVX @DPTR , A ；D/A输出相应模拟量 ACALL DELAY500us ；延时 AJMP LOOP ；返回循环 DELAY500us:

MOV R2, #0F8H NOP

DELAY1:DJNZ R2, DELAY1 RET

END

实验 2

根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能：利用 DAC0832输出一个幅值为 5V的连续三角波（周期随意）。

1

以上两个实验均要求使用示波器查看输出波形并记录波形。

程序如下：ORG 0000H SJMP START ORG 0030H

START: MOV DPTR，#7FFFH ；设置Ｄ/Ａ口地址

MOV A，#00H ；输入数字量00H到A(初值为00H)

LOOP1: MOVX @DPTR，A ；输出对应于A内容的模拟量 INC A ；修改A的内容(原来值加1) CJNE A,#0FFH,LOOP1

LOOP2: MOVX @DPTR，A ；输出对应于A内容的模拟量

DEC A

CJNE A,#00H,LOOP2

AJMP LOOP1 END

4.6.5 实验单元电路及连线

4.6.6 实验说明

1. 影响 DAC（D/A转换器）的主要性能指标有：分辨率、转换精度、偏移量误差、线性度、转换速度。

分辨率是指 D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，取决于输入数字量的二进制位数。一

2

个 n位的 DAC所能分辨的最小电压增量定义为满量程值的 2 -n倍。如满量程值为 10V的 8位 DAC芯片的分辨率为 10V×2 -8=39mv。

转换精度是指满量程时 DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。 偏移量误差是指输入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值。 线性度是指 DAC的实际转换特性曲线和理想直线之间的最大偏差。 建立时间是指向 DAC输入新的数字量到输出模拟量稳定达到规定误差范围内（一般为 1/2LSB）所需的时间。DAC中常用建立时间来描述其速度。一般地，电流输出型 DAC建立时间

较短，电压输出型 DAC则较长。相比较而言，DAC的速度要比 ADC的速度快。若 DAC建立时间不满足要求，可能无法正确控制被控对象，也将大大降低 D/A器件的性能指标。 2. DAC按输出形式分为电压输出型、电流输出型和乘法型DAC；按输出极性分为单极性输出和双极性输出DAC。

3. 单片机和 DAC0832接口时，可以有三种连接方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。

4. 电流输出型的DAC，可以外接一个运算放大器，经过电压－电流转换，输出电压。

5. LM324是四运放集成电路，它采用 14脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图 4.6.3所示的符号来表示，它有 5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端， “V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端 Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端 Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列若图 4.6.4所示。由于 LM324四运放电路具有电源电压范围宽、静态功耗小、可单电源使用、价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。

6. 实验 2的主程序参考流程图如图 4.6.5所示。

4.6.7 思考题

3

1. 本实验中 DAC0832的输出为什么外接两个运算放大器？

解:能输出和数字量成正比的模拟电流。因此,需外接I-V转换的运算放大器电路,才能得到模拟输出电压。

若需要相应的模拟电压信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。因此须要2个.

2. D/A转换器的主要性能指标有哪些？设某 DAC有二进制 14位，满量程模拟输出电压为 10V，试问它的分辨率和转换精度各为多少？

（1）分辨率。指输入的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，是对输入量变化敏感程度的描述。

（2）建立时间。是描述D/A转换速度的一个参数，用于表明转换速度。其值为从输入数字量到输出达到终位误差±（1/2）LSB（最低有效位）时所需的时间。

（3）转换精度。理想情况下，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲，精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器精度会有所不同。

3. 若把二进制数 0010,0101经过 D/A转换，那么输出模拟量的理论值为多少？ 解： 0.6V,1.5V

4. 实验 2中，如何修改程序，使之输出一个赋值为 5V的连续锯齿波（周期随意）？ MOV DX,PORT MOV AL,0 LOOP: OUT DX,AL INC AL JMP LOOP

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