实验七 A/D转换实验
一、实验目的
1 掌握A/D转换芯片ADC0809转换性能及编程方法。 2 掌握A/D转换芯片ADC0809与单片机的接口方法。 3 通过实验了解单片机如何进行数据采集。
二、实验要求
利用实验班资源，产生0-5V的模拟电压输入。编写程序，将模拟电压量转换成二进制数字量，并用发光二极管显示。
三、芯片资料
A/D转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。本实验用到的芯片是ADC0809，74LS04，74HC32。
ADC0809是采用CMOS工艺制成的8位八通道逐次逼近型A/D转换器。
1.ADC0809特性参数
分辨率： 8位 精度： 8位 转换时间： 100μs 增益温度系数： 20ppm/℃ 输入电平： TTL 功耗： 15mW 2 ADC0809引脚图和结构简化图
3 ADC0809引脚功能
IN0～IN7：8路模拟电压输入。 ? ADDC、ADDB、ADDA：3位地址信号。
ALE：地址锁存允许信号输入，高电平有效。 D7～D0（2-1～2-8）：8位二进制数码输出。
OE：输出允许信号，高电平有效。即当OE=1时，打开输出锁存器的三态门，将数据
送出。
UR(+)和UR(-)：基准电压的正端和负端。
CLK：时钟脉冲输入端。一般在此端加500kHz的时钟信号。
START：A/D转换启动信号，为一正脉冲。在START的上升沿将逐次比较寄存器SAR
清0，在其下降沿开始A/D转换过程。
EOC：转换结束标志输出信号。在START信号上升沿之后 EOC信号变为低电平；当转
换结束后，EOC变为高电平。此信号可作为向CPU发出的中断请求信号。
4 ADC0809时序图
图3 ADC0809时序图
5 ADC0809参数说明
表1 ADC0809参数说明
ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1，输出转换的道德数据；OE=0，输出数据线呈高阻状态D7-D0
为数字量输出线。CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外部提供，通常使用频率为500KHZ，VREF（+），VREF（-）为参考电压输入。 6 74LS04引脚图
7 74HC32引脚图
图4 74LS04引脚图
图5 74HC32引脚图
实验八 D/A转换实验
一、实验目的
1 了解D/A（DAC0832）的基本原理和功能。
2 掌握D/A（DAC0832）和单片机的硬件接口以及软件设计方法。
二、实验要求
软件编程使DAC0832转换模块循环输出锯齿波。
三、芯片资料
D/A转换器是将输入的二进制数字量转换成模拟量，以电压或电流的形式输出。本实验用到的芯片有: DAC0832,LF351.
1 DAC0832引脚图及功能
图1 DAC0832引脚图
DI7～DI0：8位输入数据信号
ILE：输入锁存允许信号，高电平有效。 ? CS：片选信号，低电平有效。
WR1：输入数据选通信号，低电平有效。（上升沿锁存） XFER：数据传送选通信号，低电平有效。
WR2：数据传送选通信号，低电平有效。（上升沿锁存）
IOUT1：DAC输出电流1。当DAC锁存器中为全1时，IOUT1最大（满量程输出）；为全0
时，IOUT1为0。 ?
IOUT2：DAC输出电流2。它作为运算放大器的另一个差分输入信号（一般接地）。满足
IOUT1+IOUT2 ＝ 满量程输出电流。
Rfb：反馈电阻（内已含一个反馈电阻）接线端。DAC0832中无运放，且为电流输出，
使用时须外接运放。芯片中已设置了Rfb，只要将此引脚接到运放的输出端即可。若运放增益不够，还须外加反馈电阻。
UREF：参考电压输入。一般此端外接一个精确、稳定的电压基准源。UREF可在-10V至
+10V范围内选择。
UCC：电源输入端（一般取+5V～+15V）。
DGND：数字地，是控制电路中各种数字电路的零电位。 ?
AGND：模拟地，是放大器、A/D和D/A转换器中模拟电路的零电位。
2 DAC0832的特性参数
分辨率： 8位 建立时间： 1μs
增益温度系数： 20ppm/℃（ppm----百万分之一，10-6） 输入电平： TTL 功耗： 20mW 3 DAC0832的工作方式
当ILE、CS和WR1同时有效时，输入数据DI7～DI0进入输入寄存器；并在WR1的上升沿实现数据锁存。当WR2和XFER同时有效时，输入寄存器的数据进入DAC寄存器；并在WR2的上升沿实现数据锁存。八位D/A转换电路随时将DAC寄存器的数据转换为模拟信号（IOUT1+IOUT2）输出。 ?
? DAC0832 的使用有双缓冲器型、单缓冲器型和直通型三种工作方式。
图2 双缓冲器型、单缓冲器型和直通型
（a）双缓冲方式：采用二次缓冲方式，可在输出的同时，采集下一个数据，提高了转换速度；也可在多个转换器同时工作时，实现多通道D/A的同步转换输出。
（b）单缓冲方式：适合在不要求多片D/A同时输出时。此时只需一次写操作，就开始转换，提高了D/A的数据吞吐量。
（c）直通方式：输出随输入的变化随时转换。 4 DAC0832时序图