16路数模转换通道设计.doc

基础课程设计（论文）微型计算机数模转换通道设计 摘要 本设计介绍基于2片DAC0832与1片8088CPU组成一套16通道的数模转换系统。系统采用DAC0832与8088CPU之间电路相连接的方法，实现16路通道及更多通道的实时数模转换。关键词：DAC0832芯片 8088CPU 数模转换通道 2目录1.概述42.硬件介绍52.1.DAC0832的介绍52.2.8088CPU的介绍63.DAC0832的双极性输出电路84.两片DAC0832与8088cpu的连接95.程序设计9转换电路模块的检测107.转换电路的故障分析与检测10微型计算机数模转换通道设计1. 概述 随着无线通信与传送技术的发展，对高速，高精度的数字模拟转换器的需求越来越大，性能要求也越来越高。同时，在工业生产中，大量的用电设备（执行机构，变送器等）都需要在平滑调节的测试电压下稳定工作。此时需要采用数模转换芯片将输入的数字电压转换为可以平滑调节的模拟电压。本文用2片DAC0832模数转换芯片和1片8088CPU，就能实现较为准确的16路通道的实时数模转换。2.硬件介绍2.1.DAC0832的介绍 图1.DAC0832引脚图图2.DAC0832的内部结构图 图3.DAC0832内部的8位D/A转换器电路DAC0832是采用CMOS/Si-Cr工艺实现的8位D、A转换器该芯片包含8位输入寄存器，8位DAC寄存器，8位D/A 转换器。DAC0832中有两级锁存器，第一级即输入寄存器，第二级即DAC寄存器，可以工作在双缓冲方式下。该转换器为引脚双列直插式封装，各引脚含义如下：（） 转换数据输入（） 片选信号（输入），低电平有效（） 数据锁存允许信号（输入），高电平有效（） 第一信号（输入），低电平有效。（） 第二写信号（输入），低电平有效。（） 数据传送控制信号（输入），低电平有效（） 电流输出“”。（） 电流输出“”。（） 反馈电阻端（） Vref-基准电压，是外加高精度电压源，与芯片内的电阻网络相连接，该电压可正可负，范围为-10v10v（） DGND-数字地（） AGND-模拟地DA转换属于微机测控系统的输出通道部分，它从CPU接收数字量，其功能是将输入的数字量，成比例的转换为模拟量输出，以控制后级的执行机构动作，实现对工业对象的控制。2.2.8088CPU的介绍 图4. 8088CPU引脚图 8088CPU的内部结构从功能上分为两个单元总线接口单元BIU管理8088与系统总线的接口，负责CPU对存储器和外设进行访问执行单元EU负责指令的译码，执行和数据的运算两个单元相互独立，分别完成各自操作两个单元可以并行执行，实现指令取值和执行的流水线操作8088CPU的数据和地址引脚如下（1）地址数据分时复用引脚，双向，三态在访问存储器或外设时，第一时钟周期端口的低位地址AA，其它时间用于传送数据DD（2）AA中间位地址引脚，输出，三态这些引脚在访问存储器或外设时，提供全部位地址中的中间位地址AA（3）AA地址状态分时复用引脚，输出，三态访问存储器第一周期时输出高位地址A访问外设时第一周期全部低电平无效其它时间输出状态信号SS（4）ALE地址锁存，输出，三态，高电平有效。引脚高有效时，表示复用引脚：AD7AD0和A19A16正在传送地址信息。（5）IO/M，IO或存储器访问，输出，三态。输出高电平时，表示CPU将访问I/O端口，这时地址总线A15A0提供16位I/O地址。输出低电平时，表示CPU将访问存储器，这时地址总线A19A0提供20位存储器地址。（6）WR 写控制，输出，三态，低电平有效。有效时，表示CPU正在写出数据给存储器（7）RD 读控制，输出，三态，低电平有效。有效时，表示CPU正在存储器或I/O端口读入数据。（8）READY 存储器或I/O口就绪，输入，高电平有效（9）DEN数据允许，输出，三态，低电平有效。有效时，表示当前数据总线上正在传送数据。(10)DT/R 数据发送/接收，输出，三态。高电平时，数据自CPU输出（发送）低电平时，数据输入CPU（接收）(11)INTR 可屏蔽中断请求，输入，高电平有效。有效时，向CPU申请可屏蔽中断。（12） INTA 可屏蔽中断响应，输出，低电平有效。有效时CPU进入中断响应周期。（13） NMI 不可屏蔽中断请求，输入，上升沿有效。有效时，表示外界向CPU申请不可屏蔽中断。（14） HOLD 总线保持，输入，高电平有效。有效时，表示总线请求设备向CPU申请占有总线。（15） RESET 复位请求，输入，高电平有效。有效时将使CPU回到初始状态。（16） CLK 时钟输入 系统通过该引脚给CPU提供内部定时信号。（17） VCC 电源输入，向CPU提供+5V电源（18） GND 接地，向CPU提供参考地电平（19） MN/MX 组态选择，输入。接高电平时，8088工作在最小组态，反之，8088工作在最大组态。3.DAC0832的双极性输出电路双极性输出方式适用于多路模拟量的同时输出。就是把每个DAC0832的两个锁存器都接成受控锁存方式。每个DAC0832的输入寄存器分配不同的地址，但所有DAC0832的DAC寄存器都同时受控（分配同一个地址），以实现同步输出。图5.DAC0832的双极输出电路4.两片DAC0832与8088cpu的连接图6.两片DAC0832与8088CPU的连接电路5.程序设计 如图6连接方式下，有如下程序AA1：MOV AL,00H ; 设定输出电压值MOV DX,04A0H ; 设置第一片DAC0832地址OUT DX,AL ; 数据被锁存在8位输入寄存器MOV AL,19H ; 输出电压-2.0V对应数字值MOV DX,04A2H ; 设置第二片地址OUT DX,AL ; 数据被锁存在8位输入寄存器MOV DX,04A4H ; 设置两片DAC0832公用地址OUT DX,AL ; 启动两片DAC0832共同转换MOV AL,OFFH ; 输出电压5V对应数字值MOV DX,04A0H ; 设置第一片DAC0832地址OUT DX,ALMOV AL,0BCH ; 输出1.2V对应数字值MOV DX,04A2H ; 设置第二片DAC0832地址OUT DX,AL MOV DX,04A4H ; 设置两片DAC0832公用地址OUT DX,AL ; 启动两片DAC0832同时转换JMP AA1转换电路模块的检测转换电路模块很难直接检测出好坏，一个简单的办法就是运行下面的测试程序，看输出端能否输出双向锯齿波。否则说明DA转换模块有故障。测试程序如下：DATEST：MOV DPTR,#DACAddr;DAC0832地址 MOV A,#00HLOOP: MOVXDPTR,A INC ACC LCALL,DELAY; 延时 LJMP LOOPDELAY: MOV R7，#100D DJNZ R7，S RET END7.转换电路的故障分析