串行da转换电路设计

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1、中北大学课程设计说明书   学生姓名:***学号：********* 学院: 电子与计算机科学技术学院专业:电子科学与技术题目:串行D/A转换电路设计系主任 ***指导教师：***职称:副教授 2012年1月4日-13-目录1、课程设计目的………………………………………………………22、设计内容和要求……………………………………………………23、 设计方案3.1、设计思路…………………………………………………………23.2、设计框图…………………………………………………………23.3、工作原理及硬件框图……………………………………………54、软件编程4.1、程序流程图…………

2、……………………………………………64.2、程序代码…………………………………………………………75、电路仿真……………………………………………………………86、电路原理图…………………………………………………………117、PCB版图……………………………………………………………128、课程设计总结………………………………………………………129、参考文献……………………………………………………………13-13-1、课程设计目的（1）掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；（2）了解串行D/A转换电路的基本实现原理；（3）理解D/A转换与相关接口电路的基本原理；（4）掌握利用P

3、rotues软件对电路进行仿真的方法。（5）掌握利用protel绘制电路原理图与制作PCB图的方法；（6）学习掌握硬件电路设计的全过程。2．设计内容和要求绘制电路原理图完成对不同信号波形的采集，实现PCB图绘制。串行D/A转换电路具体设计要求如下：（1）查阅所用器件技术资料，详细说明系统工作流程；（2）设计电路能够通过数/模转换得到设定的模拟量波形。3、设计方案3.1设计思路由于本设计是串行D/A转换，可以使用单片机作为电路的主控制器来控制设定的数据串行输入到串行D/A转换器中，然后经过DA转换输出模拟量。3.2设计框图控制器采用单片机AT80C51，串行DA转换器采用TLC

4、5615，时钟振荡电路采用石英晶体振荡器，串行DA转换电路设计框图如下。复位电路串行DA转换器主控制器时钟振荡电路图1总体方框设计图3.2.1主控制器80C51单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。-13-⒈电源:⑴VCC-芯片电源，接+5V；⑵VSS-接地端；⒉时钟:XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。⒊控制线:控制线共有4根，⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。⑵PSEN:外ROM读

5、选通信号。⑶RST/VPD:复位/备用电源。①RST（Reset）功能：复位信号输入端。②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。①EA功能：内外ROM选择端。②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。⒋I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。3.2.2复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经

6、一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。RC复位电路可以实现上述基本功能，复位电路如图2所示。-13-图2复位电路原理图3.2.3时钟振荡电路单片机是一种时序电路，必须供给脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。只要买来晶体震荡器，电容，连上就能了，按图3接上即可。图3时钟晶振电路3.2.4串行DA转换电路TLC5615为美国德州仪器公司1999年推出的产品，是具有串行接口的数模转换器，其输出为电压型，最大输出电压是基准电压值的两倍。带有上电复位功能，即把DAC寄存器复位至全零。性能比早期电流

7、型输出的DAC要好。只需要通过3根串行总线就可以完成10位数据的串行输入，易于和工业标准的微处理器或微控制器(单片机)接口,适用于电池供电的测试仪表、移动电话,也适用于数字失调与增益调整以及工业控制场合。它主要由以下几部分组成:　　1、10位DAC电路;　　2、一个16位移位寄存器,接受串行移入的二进制数,并且有一个级联的数据输出端DOUT;　　3、并行输入输出的10位DAC寄存器,为10位DAC电路提供待转换的二进制数据;　　4、电压跟随器为参考电压端REFIN提供很高的输入阻抗,大约10MΩ;　　5