DA转换单片机课程设计

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页成 绩 评 定 表学生姓名 季晓松 班级学号 1101012419专 业 机械设计制造及其自动化课程设计题目D/A 转换评语组长签字：成绩日期 20 年 月 日西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页课程设计任务书学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化学生姓名 季晓松 班级学号 1101012419课程设计题目 D/A 转换实践教学要求与任务:1.设计要求：1.课程设计报告：学校统一封皮（程序类） ；按学校要求统一格式2.同一个题目不能雷同2.设计内容：1. 总体方案设计2、选择可编程接口芯片3、设计硬件电路4、编写汇编语言程序5、软件仿真6、编写课程设计说明书（参考目录见第一部分）工作计划与进度安排:1、总体设计 1 天2、选择芯片及设计硬件电路 1 天3、编写汇编语言程序 1 天4、软件仿真 1 天5、编写课程设计说明书 0.5 天6、答辩 0.5 天指导教师:关丽荣韩辉2014 年 月 日专业负责人：2014 年 月 日学院教学副院长：2014 年 月 日西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页前言 单片机自 70 年代问世以来得到了蓬勃发展，目前单片机的功能正日益完善。单片机集成越来越多资源，内部存储资源日益丰富，用户不需要扩充资源就可以完成项目开发，不仅是开发简单，产品小巧美观，同时抗干扰能力加强，系统也更加稳定，使得它更加适合工业控制领域，具有更加广阔的市场前景；提供在线编程能力，加速了产品的开发进程，为企业产品企业产品上市赢得宝贵时间。此外，单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。单片机的设计目标主要是增强控制能力，满足实时控制的需要。 单片微型计算机智能接受数字量进行计算，而输出结果也是数字量，如果计算机控制对象是模拟量，字必须把数字量转换成模拟量进行控制，简称 D/A 转换器。 D/A 转换器是计算机控制系统中常用的接口器件可以直接控制被控对象，也可以产生各种输出波形，在单片机接口技术中得到广泛的应用。 本次课程设计就是使用 DAC0832 和 MCS-51 输入数字量，在示波器上轮流显示出锯齿波、三角波、正弦波。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页目录 前言 1 课程设计的目的和要求 1.1 课程设计的目的1.2 课程设计的基本要求2.总体设计 2.1 基本工作原理 2.2 主要硬件设计 2.3 软件总体设计西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页 2.3.1 存储单元的分配、标志位的定义 2.3.2 主程序设计3. 硬件设计 4. 软件设计 5.结束语6.参考文献西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页1 课程设计的目的和要求1.1 课程设计的目的 1了解 D/A 转换的基本原理。2. 了解 D/A 转换芯片 0832 的性能及编程方法。3. 了解单片机系统中扩展 D/A 转换的基本方法。1.2 课程设计的基本要求利用 DAC0832，编制程序产生锯齿波、三角波、正弦波。三种波形轮流显示。2.总体设计2.1 基本工作原理D/A 转换是把数字量转换成模拟量的变换，从 D/A 输出的是模拟电压信号。产生锯齿波和三角波只需由 A 存放的数字量的增减来控制；要产生正弦波，较简单的手段是造一张正弦数字量表。取值范围为一个周期，采样点越多，精度就越高。在实验板上，输入寄存器占偶地址端口，DAC 寄存器占较高的奇地址端口。两个寄存器均对数据独立进行锁存。因而要把一个数据通过0832 输出，要经两次锁存。典型程序段如下：MOV DPTR，#PORTMOV A，#DATAMOVX DPTR,AINC DPTRMOVX DPTR,A其中第二次 I/O 写是一个虚拟写过程，其目的只是产生一个 WR 信号。启动 D/A。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页2.2 主要硬件设计 DAC0832 是常用的 8 位电流输出型并行低速数模转换芯片，当需要转换为电压输出时，可外接运算放大器，运放的反馈电阻可通过 RFB端引用片内固有电阻（图 3 中的 Rfb） ，也可外接。内部集成两级输入寄存器，使得数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路 D/A 异步输入、同步转换等)。如图 3 所示，DAC0832 由 T 型 R-2R 电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF 四大部分组成。DAC0832 的三种工作方式：DAC0832 进行 D/A 转换，输入锁存器工作在锁存状态，而 DAC寄存器工作在直通状态。具体地说，就是使 和 都为低电平，从而WR2XFERDAC 寄存器的锁存选通端 为低电平而直通；同时，使输入锁存器的控LE2制信号 ILE 处于高电平、 处于低电平，这样，当 端来一个负脉冲时，CS WR1就可以完成 1 次转换。根据上述对 DAC0832 的输入锁存器和 DAC 寄存器不同的控制方图 2：DAC0832 内部结构框图西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 8 页法，DAC0832 有如下 3 种工作方式：1 单缓冲方式：单缓冲方式是控制输入锁存器和 DAC 寄存器同时接收资料，或者只用输入锁存器而把 DAC 寄存器接成直通方式。此方式适用只有一路模拟量输出或几路模拟量异步输出的情形。双缓冲方式：双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料，再控制输入寄存器的输出资料到 DAC 寄存器，即分两次锁存输入资料。此方式适用于多个 D/A 转换同步输出的情节。直通方式：直通方式是资料不经两级锁存器锁存，即 、 、 、WR1CS WR2均接地，ILE 接高电平。数字量一旦输入，就直接进入 DAC 寄存器，XFER进行 D/A 转换。此方式适用于连续反馈控制线路，不过在使用时，必须通过另加 I/O 接口与 CPU 连接，以匹配 CPU 与 D/A 转换。此处由于设计要求，选择单缓冲方式。2.3 软件总体设计2.3.1 存储单元的分配、标志位的定义用外部中断 0 进行中断。IT0 为外部中断 0 的触发方式控制位，将 IT0 设置为 1，选择外部中断为边沿触发方式。IE0 为外部中断 0 的中断请求标志位，在边沿触发方式中，IE0 由 1 变为 0 时，向 CPU 请求中断。中断允许寄存器 IE 的字节地址为 A8H，定义如图 2.1 所示。IE(A8H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0图 2.1 中断允许寄存器 IE西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 9 页EA中断允许控制位。ET2定时 /计数器 T2 的溢出中断位，只用于 52 子系列，51 子系列无此位。ES串行口中断允许位。ET1定时 /计数器 T1 的溢出中断位。EX1外部中断 1 的中断允许位。ET0定时 /计数器 T1 的溢出中断位。EX0外部中断 0 的中断允许位。中断优先级寄存器 IP 的字节地址为 B8H，各位定义如图 2.2 所示。IP(B8H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0PT2 PSET1 PX1 PT0 PX0图 2.2 中断优先级寄存器 IPPT2定时/计数器 T2 的中断优先级控制位，