函数发生器课程设计.doc

一、 设计目的
掌握8位D/A转换器DAC0832与8086的接口技术及编程方法。
二、 设计要求
。利用D|A转换器,编程产生锯齿波,正弦波,三角波,方波信号。输出上述四种波形。“1”键输出方波,按“2”键输出正弦波,按“3”键输出三角波,按“4”键输出锯齿波,按“5”键输出退出。
、幅度自行设定。
用8086与DAC0832 构成的波形发生器,可产生方波、三角波、锯齿波、正弦波等多种波形,波形的周期可用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
背景知识
8位D/A转换器DAC0832简介:
DAC0832是8位分辨率的D/A转换集成芯片,与微处理器完全兼容,这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。这类D/A转换器由8位输入锁存器,8位DAC寄存器,8位DA转换电路及转换控制电路构成。
1、DAC0832的引脚及功能:
DAC0832芯片是一种具有两个输入数据寄存器的8位DAC,它能直接与MCS51单片机接口,其主要特性参数如下:
·分辨率为8位;
·电流稳定时间1us;
·可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;
·只需在满量程和下调整其线性度;
·单一电源供电(+5V~+15V);
·低功耗,200mW。
为便于DAC0832的使用,特将其应用特性总结如下:
·DAC0832是微处理器兼容型D/A转换器,可以充分利用微处理器的控制能力实现对D/A转换的控制。这种芯片有许多控制引脚,可以和微处理器控制线相连,接受微处理器的控制,如ILE、/CS、/WR1、/WR2、/XFER端。
·有两级锁存控制功能,能够实现多通道D/A的同步转换输出。
·DAC0832内部无参考电压源;须外接参考电压源。
·DAC0832为电流输入型D/A转换器,要获得模拟电压输出时,需要外加转换电路。
DAC0832的引脚图及逻辑结构如下图:
图 DAC0832结构框图及引脚排列
DAC0832各引脚的功能如下:
DI0~DI7: 数据输入线。
ILE : 数据允许锁存信号,高电平有效;
/CS: 输入寄存器选择信号,低电平有效。/WR1为输入寄存器的写选通信号。输入寄存器的锁存信号/LE1由ILE 、/CS、/WR1的逻辑组合产生。当ILE 为高电平、/CS为低电平、/WR1输入负脉冲时,在/LE1产生正脉冲;/LE1为高电平,输入锁存器的状态随数据输入线的状态变化,/LE1的负跳变将数据线上的信息锁入输入寄存器。
/XFER: 数据传送信号,低电平有效。/WR2为DAC寄存器的写选通信号。DAC寄存器的锁存信号/LE2,由/XEFR、/WR2的逻辑组合产生。当/XFER为低电平,/WR2输入负脉冲,则在/LE2产生正脉冲;/LE2为高电平是时,DAC寄存器的输出和输入寄存器的状态一致,/LE2负跳变,输入寄存器的内容打入DAC寄存器。
VREF : 基准电源输入引脚。
Rfb : 反馈信号输入引脚,反馈电阻在芯片内部。
IOUT1、IOUT2 : 电流输出引脚。电流IOUT1、IOUT2 的和为常数,IOUT1、IOUT2 随DAC寄存器的内容线性变化。
VCC: 电源输入引脚。
AGND: 模拟信号地
DGND: 数字地。
2、DAC0832三种数据输入方式:
(1)双缓冲方式:即数据经过双重缓冲后再送入D/A转换电路,执行两次写操作才能完成一次D/A转换。这种方式可在D/A转换的同时,进行下一个数据的输入,可提高转换速率。更为重要的是,这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。此时,要用多片DAC0832组成模拟输出系统,每片对应一个模拟量。
(2)单缓冲方式:不需要多个模拟量同时输出时,可采用此种方式。此时两个寄存器之一处于直通状态,输入数据只经过一级缓冲送入D/A转换电路。这种方式只需执行一次写操作,即可完成D/A转换。
(3)直通方式:此时两个寄存器均处于直通状态,因此要将、、和端都接数字地,ILE接高电平,使LE1、LE2均为高电平,致使两个锁存寄存器同时处于放行直通状态,数据直接送入D/A转换电路进行D/A转换。这种方式可用于一些不采用微机的控制系统中或其他不须0832缓冲数据的情况。
四、硬件原理
波形的产生是通过AT89S52执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。
波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
AT89S52组成单片机的最小系统有三种联接方式。一种是两级缓冲器型,