微机原理 课程设计 DA转换程序设计.doc

课程名称 计算机控制技术 数据采集器设计学 院 信息工程学院 专业班级 09应电（1） 学 号 3109003049 姓 名 黎青所 2012年 3 月26 日D/A转换一、报告内容 设计一块D/A电路，该电路通过微机系统的I/O扩展槽与微机系统连接，利用D/A0832芯片的双缓冲工作方式将数字量转换成模拟量，具有对05V的模拟电压输出能力。 选用芯片：DAC0832等。三、D/A0832芯片及数模转换原理D/A转换器的作用是将数字量转换为相应的模拟量。数字量由二进制位组成，每个二进制的权，要把数字量转换为相应的模拟量电压（多数情况需要转换后的模拟信号以电压的形式输出），需要先把数字量的每一位上的代码按权转换成为对应的模拟电流，再把模拟电流相加，最后由运算放大器将其转变成模拟电压。 数字量是由一位一位的数字构成的，每一个数位都代表一定的权。为了把一个数字量变成模拟量，必须把每一位上的代码按照权来转换为对应的模拟量，再把各模拟量相加，这样，得到的总的模拟量对应于给定的数据。在集成电路中，通常采用T型网络实现数字量向模拟电流的转换，再利用运算放大器来完成模拟电流到模拟电压的转换。所以，要把一个数字量变为模拟电压，实际上需要两个环节：即先把数字量变为模拟电流，这是由D/A转换器完成的；再将模拟电流变为模拟电压，这是由运算放大器完成的。D/A转换器可以视为微机的一种外围设备，实现D/A转换器和微机接口技术的关键是数据锁存问题。当CPU向D/A转换器输出一个数据时，这个数据在数据总线上只持续很短的时间，必须有数据锁存器锁住这个数据，才能得到持续稳定的模拟量输出。有些D/A转换器芯片本身不带锁存器，此时74LS273芯片以及可编程的并行I/O接口芯片8255A均可作为D/A转换的数据锁存器,有些D/A转换器芯片本身带有锁存器。四、工作过程 1、将数据写入输入寄存器 2、将输入寄存器的内容写入DAC寄存器即：使WR1为低电平，CS为低电平而ILE为高电平，这样，输入寄存器的锁存信号处于无效状态，待转换的数据被写入输入寄存器；WR2和XFER端输入一个负脉冲，从而使DAC寄存器工作在锁存状态。将数据写入DAC寄存器，同时启动变换。3、DAC0832内部带数据输入寄存器的D/A芯片，可以将D/A直接和数据总线相连。 如图(1)所示,即为D/A转换器基本结构框图.D/A转换器包括四个部分:电阻解码网络,权位开关,相加器和参。（1）DAC0832为8位电流DAC器件,其内部结构及引脚如图(2)所示, DAC0823内部有一个T型电阻网络,用来实现D/A转换,它需要外接运算放大器,才能得到模拟电压输出。在DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器为输入寄存器，它的锁存信号为ILE，第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号XFER。因为有两级锁存器，故DAC0832可以工作在双缓冲器方式，即在输出模拟信号的同时可以采集下一个数字，于是，可以有效的提高转换速度。图（2）4、要使DAC0832进行数/模转换，需使输入寄存器工作在锁存状态，而DAC寄存器工作在不锁存状态。具体的说，就是使WR2和XFER都是低电平，这样，DAC寄存器的锁存端得不到有效电平；另一方面，使输入寄存器的有关控制信号中，ILE处于高电平，CS处于低电平。这样，当WR1端来一个负脉冲时，就可以完成一次变换。5、根据DAC0832的引脚图，图中各信号的定义如下：C S 片选信号，它和允许输入锁存信号ILE合起来决定WR1是否起作用。ILE 允许锁存信号。WR1 写信号1，它作为第一级锁存信号将输入数据锁存到输入寄存器中，WR1必须和CS、ILE同时有效。WR2 写信号2，它将锁存在输入寄存器中的数据送到8位DAC寄存器中进行锁存，此时，传送控制信号XFER必须有效。XFER 传送控制信号，用来控制WR2。D7D0 8位的数据输入端，D7为最高位。IOUT1 模拟电流输出端，当DAC寄存器中全为1时，输出电流最大，当DAC寄存器中全0时，输出电流为0。IOUT2 模拟电流输出端，IOUT2为一个常数和IOUT1差，也就是说，IOUT1+IOUT2=常数。当DAC寄存器内容全为1时，IOUT1最大，IOUT2=0； 当DAC寄存器内容全为0时，IOUT1=0，IOUT2=最大； 当DAC寄存器内容为N时，IOUT1=VREFN/（256Rfb），IOUT2= VREF/Rfb- IOUT1， 无论N值多大：IOUT1+IOUT2= VREF/Rfb（1-28）=常数VREF/Rfb。 Rfb 反馈电阻引出端，DAC083内部已经有反馈电阻,所以，Rfb端可以直接接到外部运算放大器的输出端，这样，相当于将一个反馈电阻接在运算放大器的输入端和输出端之间。Vref 参考电压输入端，此端可接一个正电压，也可接负电压，范围为10+10V。外部标准电压通过VREF与T型电阻网络相连。VCC 芯片供电电压，范围为515V，最佳工作状态是15V。6、双极性电压输出如图(3)所示图（3）VOUT1-IOUT1Rfb-VREFN/(256Rfb)Rfb -N/256VREF,VOUT1模拟输出电压的极性总是与VREF极性相反,为单极性输出。VOUT2模拟输出电压可利用基尔霍夫节点电流定律列出方程:VOUT2/10+VREF/10-VOUT1/100代入VOUT1-N/256VREF,求解得:VOUT2(N-128)/128VREF当N=FFH时，VOUT2=5V当N=00H时，VOUT2=0V当N80H时,VOUT22.5V.VOUT2为双极性输出.可根据应用场合的需要,将D/A转换接口芯片接成单极性输出或双极性输出。当要监视的物理量有方向性时,例如角度的正向与反向,速度的增大与减小等,与此相适应,要求D/A转换的输出必须是双极性的。DAC0832对执行时序也有一定要求:第一,选通脉冲应有一定宽度，通常要求500ns，当取VCC+15V典型值时，宽度只要100ns就可以了。此时器件处于最佳工作状态。第二，数据输入保持时间应不小于90ns。在满足这两个条件下，转换电流建立时间为1.0s。当VCC偏移典型值时，也要注意满足转换时序要求，否则将不能保证转换数据正确。7、正弦波对应的角度和二进制数制之间的转换如图(4)所示.本实验在一个周期内对256个点进行了对应的转换,其原理如图(4)所示：图（4）五、正弦波程序产生流程图：开始NO结束YESZF=1INC SIDEC CX调用延时程序 延时 200ms向D/A卡输出SICX=256DATA单元中写入256个一个周期的正弦函数数值SI中放入DATA的首地址五、程序：DATA SEGMENTDATAS DB 80H, 83H, 86H,89H,8DH,90H,93H,96H DB 99H,9CH,9FH,A2H,A5H,A8H,ABH,AEH DB B1H,B4H,B7H,BAH,BCH,BFH,C2H,C5H DB C7H,CAH,CCH,CFH,D1H,D4H,D6H,D8H DB DAH,DDH,DFH,E1H,E3H,E5H,E7H,E9H DB EAH,ECH,EEH,EFH,F1H,F2H,F4H,F5H DB F6H,F7H,F8H,F9H,FAH,FBH,FCH,FCH DB FDH,FEH,FFH,FFH,FFH,FFH,FFH,FFH DB FDH,FCH,FDH,FAH,F9H,F8H,F7H,F6H DB F5H,F4H,F2H,F1H,EFH,EEH,ECH,EAH DB E9H,E7H,E8H,E3H,E1H,DEH,DDH,DAH DB D8H,D6H,D4H,D1H,CFH,CCH,CAH,C7H DB C5H,C2H,BFH,BCH,BAH,B7H,B4H,B1H DB AEH,ABH,A8H,A5H,A2H,9FH,9CH,99H DB 96H,93H 90H 8DH 89H,86H,83H,80H DB 80H,7CH,79H,76H,72H,6FH,6CH,69H DB 66H,63H,60H,5DH,5AH,57H,55H51H DB 4EH4CH,48H,45H,43H,40H,3DH,3AH DB 38H,35H,33H,30H,2EH,2BH,29H,27H DB 25H,22H,20H,1EH,1CH,1AH,18H,16H DB 15H,13H,11H,10H,0EH,0DH,0BH,0AH DB 09H,08H,07H,06H,05H,04H,03H,02H DB 02H,01H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,01H,02H DB 02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H DB 0AH,0BH,0DH,0EH,10H,11H,13H,15H DB 16H,18H,1AH,1CH,1EH,20H,22H,25H DB 27H,29H,2BH,2EH,30H,33H,35H,38H DB 3AH,3DH,40H,43H,45H,48H,4CH,4EH DB 51H,55H,57H,5AH,5DH,60H,63H,66H DB 69H,6CH,6FH,72H,76H,79H,7CH,80H ; 写入256个一个周期的正弦函数数值 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS, AX ；置数据段首地址NEXT2:MOV SI,OFFSET DATAS MOV CX,256 ;置计数为256NEXT1:MOV AL,SI MOV DX, 0100H OUT DX,AL ；向D/A卡输出SI CALL DALLY ；调用延时 INC SI DEC CX JNZ NEXT1 JMP NEXT2DALLY:MOV AX,100 ；延