课程设计(论文)-单片机波形发生器.doc课程设计(论文)-单片机波形发生器.doc

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1目录一、设计目的3二、设计要求3三、背景知识31、DAC0832的引脚及功能32、DAC0832三种数据输入方式3四、硬件原理6五、软件实现71、主程序92、实验电路图163、仿真波形16六、心得体会18七、参考文献182一、设计目的1、掌握8位D/A转换器DAC0832与单片机的接口技术及编程方法。2、掌握利用DAC0832及其适当的外围电路实现波形转换以及利用示波器进行显示的方法。3、进一步掌握DAC0832的功能特点、工作原理和正确的使用方法。4、进一步了解外围器接口的基本原理的使用技术。二、设计要求用单片机与DAC0832构成的波形发生器,可产生方波、三角波、锯齿波、正弦波等多种波形。三、背景知识8位D/A转换器DAC0832简介DAC0832当今世界在以电子信是8位分辨率的D/A转换集成芯片,与微处理器完全兼容,这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。这类D/A转换器由8位输入锁存器,8位DAC寄存器,8位DA转换电路及转换控制电路构成。1、DAC0832的引脚及功能DAC0832芯片是一种具有两个输入数据寄存器的8位DAC,它能直接与MCS51单片机接口,其主要特性参数如下分辨率为8位;电流稳定时间1US;可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;3只需在满量程和下调整其线性度;单一电源供电(+5V~+15V);低功耗,200MW。为便于DAC0832的使用,特将其应用特性总结如下DAC0832是微处理器兼容型D/A转换器,可以充分利用微处理器的控制能力实现对D/A转换的控制。这种芯片有许多控制引脚,可以和微处理器控制线相连,接受微处理器的控制,如ILE、/CS、/WR1、/WR2、/XFER端。有两级锁存控制功能,能够实现多通道D/A的同步转换输出。DAC0832内部无参考电压源;须外接参考电压源。DAC0832为电流输入型D/A转换器,要获得模拟电压输出时,需要外加转换电路。DAC0832的引脚图及逻辑结构如下图4图1DAC0832结构框图及引脚排列DAC0832各引脚的功能如下DI0~DI7数据输入线。ILE数据允许锁存信号,高电平有效;/CS输入寄存器选择信号,低电平有效。/WR1为输入寄存器的写选通信号。输入寄存器的锁存信号/LE1由ILE、/CS、/WR1的逻辑组合产生。当ILE为高电平、/CS为低电平、/WR1输入负脉冲时,在/LE1产生正脉冲;/LE1为高电平,输入锁存器的状态随数据输入线的状态变化,/LE1的负跳变将数据线上的信息锁入输入寄存器。/XFER数据传送信号,低电平有效。/WR2为DAC寄存器的写选通信号。DAC寄存器的锁存信号/LE2,由/XEFR、/WR2的逻辑组合产生。当/XFER为低电平,/WR2输入负脉冲,则在/LE2产生正脉冲;/LE2为高电平是时,DAC寄存器的输出和输入寄存器的状态一致,/LE2负跳变,输入寄存器的内容打入DAC寄存器。VREF基准电源输入引脚。RFB反馈信号输入引脚,反馈电阻在芯片内部。IOUT1、IOUT2电流输出引脚。电流IOUT1、IOUT2的和为常数,IOUT1、IOUT2随DAC寄存器的内容线性变化。VCC电源输入引脚。AGND模拟信号地DGND数字地。52、DAC0832三种数据输入方式(1)双缓冲方式即数据经过双重缓冲后再送入D/A转换电路,执行两次写操作才能完成一次D/A转换。这种方式可在D/A转换的同时,进行下一个数据的输入,可提高转换速率。更为重要的是,这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。此时,要用多片DAC0832组成模拟输出系统,每片对应一个模拟量。(2)单缓冲方式不需要多个模拟量同时输出时,可采用此种方式。此时两个寄存器之一处于直通状态,输入数据只经过一级缓冲送入D/A转换电路。这种方式只需执行一次写操作,即可完成D/A转换。(3)直通方式此时两个寄存器均处于直通状态,因此要将、、和端都接数字地,ILE接高电平,使LE1、LE2均为高电平,致使两个锁存寄存器同时处于放行直通状态,数据直接送入D/A转换电路进行D/A转换。这种方式可用于一些不采用微机的控制系统中或其他不须0832缓冲数据的情况。四、硬件原理波形的产生是通过8751执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。8751组成单片机的最小系统有三种联接方式。一种是两级缓冲器型,即输入数据经过两级缓冲器型,即输入数据经过两级缓冲器后,送D/A转换电路。第二种是单级缓冲器型,输入数据经输入寄存器直接送入DAC寄存器,然后送D/A转换电路。第三种是两个缓冲器直通,输入数据直接送D/A转换电路进行转换。本电路直通联接方式,即WR1、WR2、CS和XFER接地,ILE和VCC接5V电源,8751的数据输出线直接与DAC0832的数字输入端相连。D/A转换电路可采用单极性输出,也可采用双极性输出。本线路采用双极性输出,即经过两个运算放大器F032后输出电压UOUT。输入数字量与输出电压的关系如表所示。6表一输入数字量与输出电压的关系输入码模拟输出电压UOUTMSBLSB|VREF|11111111|VREF|1LSB11000000|VREF|/2100000000011111111LSB00111111|VREF|/21LSB00000000|VREF|从表中可看出,当输入数字量D00H时,输出电压UOUTVREF;当D80H时,UOUT0;当DFFH时,REFREFREFOUTVVVU1281。可见波形的最大幅值由D/A的参考电压VREF决定。8751的P1口接一转换开关K,通过软件编程来选择各种波形,其中电阻R1R8的作用是保证转换开关的各浮空节点为“0”。P3口用来驱动一组发光二极管,每种波形对应一个发光二极管作为波形的指示器。五、软件实现系统软件由主程序和产生波形的子程序组成,软件设计主要是产生各种波形的子程序的编程,通过编程可得到各种波形。周期的改变可采用插入延时子程序的方法来实现。主程序和几种常用波形子程序的流程图如图所示。7图3锯齿波发生子程序流程图图4三角波发生子程序流程图
编号:201311211715130535    类型:共享资源    大小:448.00KB    格式:DOC    上传时间:2013-11-21
  
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