微机原理AD DA转换实验.docx

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1、微机原理AD DA转换实验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。 二实验内容： 1完成05v的单极性输入信

2、号的A/D转换，并与实际值比较，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，并与实际值比较，确定误差水平。要求全程至少20个点。 3把0FF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。 三实验仪器： Aedk-ACT实验箱1套； 台式多功能数字表1台、）； PC机1台； 实验用软件：Windows98+LcaACT。 四实验接线和实验原理 本实验由实验箱提供现成的电路模块，需手工连接的线路如下： 模拟输入部分有8路多路开关，可由3位地址输入A0、A1、A2的

3、不同组合来选择。主体部分是采用逐次逼近式的A/D转换电路，由CLK信号控制内部电路的工作，由START信号控制转换开始。转换后的数字在内部锁存，然后输出。其中START为启动命令，高电平有效。由它启动以上芯片的A/D转换过程。当转换完成，输出信号EOC低电平有效。OE为输出允许信号，高电平有效。当在此输入端共给一个有效信号，打开输出三态缓冲器，把转换后的结果输至数据总线。 ADC0809由接口A1结+5V与地实现单极性连接，ADC0809是八位模数转换器，输出信号为，将输出信号转换为十进制*5/255即为模拟信号的测量值，通过比较，计算误差。 1 单极性信号AD变换接线图 双极性信号AD变换接

4、线图 ADC0809由接口A7接+5V与-5V实现双极性连接，ADC0809是八位模数转换器，输出信号为，将输出信号转换为即为模拟信号的测量值，通过比较，计算误差。 数据的DA变换实验接线图 实验1：C4模块和B5模块作如图1所示连接： 实验2：C4模块和B5模块作如图2所示连接： 实验3：实验电路不需要另外接线，只需用电压表测B1模块的OUT1和OUT2的输出电压值，如图3所示。 DAC0832工作过程： CPU执行输出指令，输出8位数据给DAC0832； 在CPU执行输出指令的同时，使ILE、/CS、/WR1三个控制信号端都有效，8位数据锁存在8位输入寄存器中； 当/WR2、/XFER两个

5、控制信号端都有效时，8位数据再次被锁存到8位DAC寄存器，这时8位D/A转换器开始工作，8位数据转换为相对应的模拟电流，从Iout1和Iout2输出。 依次改变输入信号，分别测量单极性和双极性电压。由计算可得输出准确值，与测量值相比较即可得出误差。 五实验步骤 1单极性输入信号的A/D转换： 按线： 按 六/实验1 接线 编程： 程序结构设计-程序框图设计-代码编辑-编译-链接 调试： 加载-调试 运行： 运行程序 1单极性输入信号的A/D转换： Code segment Assume cs:code Start: move dx,ooA1H 2 Move al, 01H Out dx,al

6、Call delay In al,dx Jmp start Delay proc Move cx,0100H Loop $ Ret Delay endp Code ends Ends start 改变输入信号的电平值，记录转换结果 结果： 序号 转换数据 转换(计算)值 实测值 误差 1 0.500 (19)H 0.490 0.010 2 1.00 (33)H 1.000 0.000 3 1.500 (4D)H 1.501 -0.001 4 1.998 (66)H 2.000 -0.002 5 2.500 (7H)H 2.490 0.010 6 2.999 (99)H 3.000 -0.001

7、 7 3.500 (B3)H 3.510 -0.010 8 3.999 (CD)H 4.020 -0.021 9 4.501 (E7)H 4.529 -0.028 10 4.837 (F8)H 4.863 -0.026 2双极性输入信号的A/D转换： 按线： 按 六/实验2 接线 程序清单： Code segment Assume cs:code Start: move dx,ooA7H Move al, 01H Out dx,al Call delay 3 In al,dx Jmp start Delay proc Move cx,0100H Loop $ Ret Delay endp Co

8、de ends Ends start 警告：如果双极性信号连在ADC的单极性输入端很可能烧毁芯片。 、步骤与1同。 序号 转换数据 转换(计算)值 实测值 误差 1 -4.820 (01)H -4.961 0.141 2 -4.011 (17)H -4.098 0.087 3 -3.007 (30)H -3.118 0.128 4 5 6 7 8 9 10 3数据的D/A转换： 按线： 不用接线。 程序清单： code segment assume cs:code start: move dx,0000H move al,00H L: out dx,al Call delay Add al,1

9、1H Jmp L 4 -1.502 -0.520 1.499 2.550 3.495 4.444 4.837 (56)H (6E)H (A1)H (BD)H (D6)H (EC)H (F8)H -1.627 -0.686 1.314 2.412 3.392 4.294 4.725 0.111 0.125 0.125 0.185 0.138 0.103 0.112 Delay proc Move cx, 0100H Loop $ Ret Delay endp Code ends End start 、同上 转换(计算)序号 转换数据 值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

10、 14 15 H H H H H H H H H H H H H H H -5.000 -4.333 -3.667 -3.000 -2.667 -1.667 -1.000 -0.333 0.333 1.000 1.667 2.333 3.000 3.667 4.333 实测值 -5.115 -4.415 -3.725 -3.036 -2.347 -1.638 -0.945 -0.283 0.411 1.090 1.803 2.501 3.143 4.527 5.219 误差(%) -0.115 -0.082 -0.085 -0.036 -0.014 0.031 0.055 0.060 0.07

11、8 0.090 0.163 0.168 0.143 0.164 0.194 转换(计算)值 0.000 0.333 0.667 1.000 1.333 1.667 2.000 2.333 2.667 3.000 3.333 3.668 4.000 4.333 4.666 实测值 0.002 0.331 0.659 0.987 1.637 1.969 2.298 2.611 2.949 3.275 3.618 3.925 4.255 4.583 4.917 误差(%) 0.002 -0.002 -0.080 -0.013 -0.017 -0.030 -0.031 -0.035 -0.056 -0

12、.051 -0.068 -0.049 -0.075 -0.087 -0.074 六误差分析与实验结论 1.由于实验设备不精确而引起的系统误差，例如：实验设备制作不精确，使用时间过长引起的设备老化，而引起的误差。 2读数不精确引起的偶然误差。在电压表读数未稳定时读数，或者由于电压表精确度不够，而造成的读数误差。 3在处理数据时，由于取值以及计算精确度取值不够而造成的误差。 4.试验线路连接不稳定，或接触点电阻引起的误差。 在误差允许的范围内，ADC0809将0-5V的单级型电压或-5-5V的双极型电压转换为相应的八位二进制输出。 5 在误差允许范围内，DAC0832能将八位二进制数转化为相应的双极型和单级型电压输出。 七实验总结 6