实验七 DA与AD转换

时间：2025-07-05

实验七D/A与A/D转换

专业：微电子学姓名：

【实验目的】

1．学习D/A转换的基本原理和D/A转换芯片DAC0832的性能及编程方法。 2．了解单片机系统中扩展D/A转换芯片的基本方法。 3．学习A/D芯片ADC0809的转换性能及编程方法。 4．了解A/D转换芯片与写单片机的接口方法。 5．通过实验掌握单片机进行数据采集的方法。

【实验原理】

1. D/A 转换是把数字量转换成模拟量的变换，从D/A 输出的是模拟信号。实验程序一是通

过在D/A的输入端送入有一定规律的数字量，在输出端产生锯齿波、三角波、正弦波的

波形，通过示波器观察来直观地了解D/A的转换功能。产生锯齿波、三角波只需由A存放的数字量（送入D/A的输入寄存器）的增减来控制；要产生正弦波，较简单的方法是造一张正弦数字量的表，取值范围为一个周期，采样点愈多，精度愈高。如果电压幅值为M，D/A 转换器的位数是N 位，那么其精度计算公式为：M/（2N-1）。

图6-1 D/A转换逻辑

例如，D/A转换器的位数是8位，电压幅值为5V，则转换精度为， 5/（28-1）= 0.0196（V）

在EL-8051-III实验台上DAC0832与单片机的连接图6-1所示。

由图可以看出，输入寄存器占偶地址端口（A0＝0），DAC 寄存器占较高的奇地址端口（A0=1）。两个寄存器均对数据独立进行锁存。要把一个数据通过0832输出，要经两次锁存。典型的程序如下：

MOV DPTR, #PORT

MOV A , #DATA

MOVX @DPTR,A

INC DPTR

MOVX @DPTR,A

其中，第二次写入是一个虚拟写的过程，其目的是产生一个/WR信号，启动D/A。

2．A/D转换是把模拟量转变为数字量的变换。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。本实验用的是ADC0809属逐次逼近法A/D转换器，是八位的A/D转换器。每采集一次需100us。实验电路如下图：

图6-2 A/D转换逻辑

ADC0809 的START 端为A/D转换启动信号，ALE 端为通道选择地址的锁存信号。实验电路中将二者相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，故启动A/D转换只需两条指令：

MOV DPTR, #PORT MOVX @DPTR,A

A中是什么内容是不重要的，这是一次虚拟写，其目的是产生一个/WR信号。

A/D 转换期间ＥＯＣ脚（A/D 转换结束信号输出端口）为低电平，一旦转换结束时输出高电平。如果我们把ＥＯＣ脚接至一个反相器的输入端，反相器的输出端就得到一个负跳变的触发信号，它正好可以用来作为8051的外中断源的边缘触发信号。

在一个数据转换完毕后，我们向ENABLE 脚送一个高电平，用以打开三态数据锁存器，就可以读出数据，因此可以使用如下指令读取A/D转换结果：

MOV DPTR, #PORT MOV A, @DPTR

【实验内容】

1．利用DAC0832编程产生锯齿波、三角波、正弦波。三种波形轮流显示。

连线方法：0832的CS0832接CS0。输出DAOUT接示波器探头，示波器探头地线接实验板地线。

程序清单见Ｄ61.ＡＳＭ。

2．A/D转换实验：用中断方法来读取AN0的输入模拟电压，通过Ｐ１口输出到LED上显示。运行程序后，读出LED上显示的数据（灯亮表示1，化为十六进制数）。用万用表测量AN0 的输入模拟电压，与读出的LED 上显示的数据进行比较。