实验十四、DA数模转换实验

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1、实验十四、DA数模转换实验一、实验目的1、熟悉Protuse仿真软件的使用；2、熟悉利用Keil软件编译程序的过程；3、掌握DA模数转换芯片的基本特性、内部结构和外部引脚；4、掌握外部输入DA模数转换实验编程方法。二、实验内容DAC0832是由美国国家半导体公司（NSC）生产的8位D/A转换器，芯片内采用CMOS工艺。该器件可以直接与Z80、8051、8085等微处理器接口相连，是目前微机控制系统中常用的D/A转换芯片。1、主要技术指标和特性(1)并行8位DAC；(2)TTL标准逻辑电平；(3)可单缓冲、双缓冲或直通数据输入；(4)单一电源供电5～15V；(5)参考电压源-10～+10

2、V；(6)转换时间≤1μs;(7)线性误差≤0.2%FSR;(8)功耗20mW;(9)工作温度0～70℃。2、内部结构和引脚说明DAC0832的内部结构和外部引脚分别如图14.1和图14.2所示。图14.1DAC0832内部结构框图图14.2DAC0832外部引脚图(1)控制信号：、ILE、这三个信号在一起配合使用，用于控制对输入锁存器的操作。为片选信号，低电平有效；ILE为输入锁存允许信号，高电平有效；1为输入锁存器的写信号，低电平有效。只有当、ILE、同时有效时，输入的数字量才能写入输入锁存器，并在WR1的上升沿实现数据锁存。、2这两个信号在一起配合使用，用于控制对D/A锁存

3、器的操作。为传送控制信号，低电平有效；2为D/A锁存器的写信号，低电平有效。只有当、2同时有效时，输入锁存器的数字量才能写入到D/A锁存器，并在2的上升沿实现数据锁存。(2)输入数字量:DI0～DI7是8位数字量输入（自然二进制码），其中，DI0为最低位，DI7为最高位。(3)输出模拟量:IOUT1是DAC输出电流1。当D/A锁存器中的数据全为1时，IOUT1最大（满量程输出）；当D/A锁存器中的数据全为0时，IOUT1=0。IOUT2是DAC输出电流2。IOUT2为一常数（满量程输出电流）与IOUT1之差，即IOUT1+IOUT2=满量程输出电流。(4)电源、地:UREF：参考电

4、压源。DAC0832需要外接基准电压，在－10V～+10V范围内取值。UCC：工作电压源。工作电压的范围为+5V～+15V，最佳工作状态时用+15V。DGND、AGND分别为数字电路地和模拟电路地。所有数字电路的地线均接到DGND，所有模拟电路的地线均接到AGND，并且就近将DGND和AGND在一点且只能在一点短接，以减少干扰。(5)其它:Rfb为反馈电阻连线端。DAC0832为电流输出型D/A转换器，所以要获得模拟电压输出时，需要外接运算放大器，但运算放大器的反馈电阻不需要外接，在芯片内部已集成了一个15kΩ的反馈电阻。3、DAC0832工作原理II7I6I5I0S0S5S6S7(

5、LSB)5D6D72R2R2R2RRRP6RP7U0Iout1UREF0(MSB)RfIout2DAC0832－＋A求和放大器（外接）….2RP5P0图14.3DAC0832中的D/A转换电路在图14.3中，模拟开关Si受输入数字量Di的控制。Di=0时，Si接地；Di=1时，Si接虚地。无论Si接地或是接虚地，电阻网络中各支路的电流保持不变。由参考电压源UREF流出的总电流I=UREF/R，并且该电流每经过一个节点时都会进行1/2分流，则各2R电阻支路的电流Ii=I/2n-i（n=8）。但是，随着输入数字量的不同，输出电流IOUT1和IOUT2也不相同，不难求出则外接求和放大器的输出

6、电压为：在DAC0832中，通常R=Rfb≈15kΩ，所以：可见，输出电压在数值上与基准电压UREF的绝对值成正比，与输入数字量成正比，极性与基准电压的极性相反。而基准电压UREF是可正可负的，所以可以在UREF端加一个交流电压ui，从而，运算放大器输出电压为：简写为uO=KuiD，其中D为输入数字量所对应的十进制数。该式表明，输出电压在数值上正比于输入电压与数字量的乘积。我们把具有这种功能的DAC称为乘法DAC。一、实验过程1、Keil软件程序：#include//此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器typedefunsignedcharu8;//对数据类型进行

7、声明定义typedefunsignedintu16;voiddelay(u16num)//延时函数{u16x,y;for(x=num;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}voidmain(void){u8temp;temp=0x00;//从0x00开始到0xff的数字信号while(1){P0=temp;temp++;delay(10);if(temp==255)temp=0;}}2、Protuse仿真环境的搭建：(1)在P