单片机课程设计DA转换

1、 学生姓名季晓松班级学号1101012419专 业机械设计制造及其自动化课程设计题目D/A转换评语组长签字：成绩日期 20 年 月 日成 绩 评 定 表课程设计任务书 学 院机械工程学院专 业机械设计制造及其自动化学生姓名季晓松班级学号1101012419课程设计题目D/A转换实践教学要求与任务: 1.设计要求：1.课程设计报告：学校统一封皮（程序类）；按学校要求统一格式2.同一个题目不能雷同2.设计内容：1. 总体方案设计2、选择可编程接口芯片3、设计硬件电路4、编写汇编语言程序5、软件仿真6、编写课程设计说明书（参考目录见第一部分）工作计划与进度安排:1、总体设计 1天2、选择芯片及设计硬

2、件电路 1天3、编写汇编语言程序 1天4、软件仿真 1天5、编写课程设计说明书 0.5天6、答辩 0.5天指导教师:关丽荣 韩辉 2014 年 月 日专业负责人：2014年 月 日学院教学副院长：2014年 月 日 前言 单片机自70年代问世以来得到了蓬勃发展，目前单片机的功能正日益完善。单片机集成越来越多资源，内部存储资源日益丰富，用户不需要扩充资源就可以完成项目开发，不仅是开发简单，产品小巧美观，同时抗干扰能力加强，系统也更加稳定，使得它更加适合工业控制领域，具有更加广阔的市场前景；提供在线编程能力，加速了产品的开发进程，为企业产品企业产品上市赢得宝贵时间。此外，单片机具有性能高

3、、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。单片机的设计目标主要是增强控制能力，满足实时控制的需要。 单片微型计算机智能接受数字量进行计算，而输出结果也是数字量，如果计算机控制对象是模拟量，字必须把数字量转换成模拟量进行控制，简称D/A转换器。D/A转换器是计算机控制系统中常用的接口器件可以直接控制被控对象，也可以产生各种输出波形，在单片机接口技术中得到广泛的应用。 本次课程设计就是使用DAC0832和MCS-51输入数字量，在示波器上轮流显示出锯齿波、三角波、正弦波。目录 前言 1课程设计的目的和要求···&#

4、183;······························· 1.1课程设计的目的···············

5、3;·······················1.2课程设计的基本要求························

6、3;·········· 2.总体设计·····································

7、3;·········· 2.1基本工作原理·····································&

8、#183;··  2.2主要硬件设计········································ 2.3软件总体设计·&

9、#183;······································  存储单元的分配、标志位的定义·······

10、;············ 主程序设计····································

11、·3. 硬件设计 ··············································

12、4. 软件设计··············································· 

13、5.结束语·················································6

14、.参考文献···············································1课程设计的目的和要求1.

15、1课程设计的目的 1了解D/A转换的基本原理。2. 了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法。3. 了解单片机系统中扩展D/A转换的基本方法。1.2课程设计的基本要求 利用DAC0832，编制程序产生锯齿波、三角波、正弦波。三种波形轮流显示。2.总体设计2.1基本工作原理D/A转换是把数字量转换成模拟量的变换，从D/A输出的是模拟电压信号。产生锯齿波和三角波只需由A存放的数字量的增减来控制；要产生正弦波，较简单的手段是造一张正弦数字量表。取值范围为一个周期，采样点越多，精度就越高。在实验板上，输入寄存器占偶地址端口，DAC寄存器占较高的奇地址端口。两个寄存器均对数据独立进行锁存。因而要把一个

16、数据通过0832输出，要经两次锁存。典型程序段如下： MOV DPTR，#PORT MOV A，#DATA MOVX DPTR,A INC DPTR MOVX DPTR,A其中第二次I/O写是一个虚拟写过程，其目的只是产生一个WR信号。启动D/A。2.2主要硬件设计  DAC0832是常用的8位电流输出型并行低速数模转换芯片，当需要转换为电压输出时，可外接运算放大器，运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻（图3中的Rfb），也可外接。内部集成两级输入寄存器，使得数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。如图3所示，D

17、AC0832由T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF四大部分组成。图2：DAC0832内部结构框图DAC0832的三种工作方式：DAC0832进行D/A转换，输入锁存器工作在锁存状态，而DAC寄存器工作在直通状态。具体地说，就是使和都为低电平，从而DAC寄存器的锁存选通端为低电平而直通；同时，使输入锁存器的控制信号ILE处于高电平、处于低电平，这样，当端来一个负脉冲时，就可以完成1次转换。根据上述对DAC0832的输入锁存器和DAC寄存器不同的控制方法，DAC0832有如下3种工作方式：1 单缓冲方式：单缓冲方式是控制输入锁存器和DAC寄存器同时接收资料，或者只用输入锁存

18、器而把DAC寄存器接成直通方式。此方式适用只有一路模拟量输出或几路模拟量异步输出的情形。双缓冲方式：双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料，再控制输入寄存器的输出资料到DAC寄存器，即分两次锁存输入资料。此方式适用于多个D/A转换同步输出的情节。直通方式：直通方式是资料不经两级锁存器锁存，即、均接地，ILE接高电平。数字量一旦输入，就直接进入DAC寄存器，进行D/A转换。此方式适用于连续反馈控制线路，不过在使用时，必须通过另加I/O接口与CPU连接，以匹配CPU与D/A转换。此处由于设计要求，选择单缓冲方式。 2.3软件总体设计  存储单元的分配、标志位的定义 用外部中断0进行中断。IT

19、0为外部中断0的触发方式控制位，将IT0设置为1，选择外部中断为边沿触发方式。IE0为外部中断0的中断请求标志位，在边沿触发方式中，IE0由1变为0时，向CPU请求中断。中断允许寄存器IE的字节地址为A8H，定义如图2.1所示。IE(A8H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0EA ET2 ESET1EX1ET0EX0 图2.1 中断允许寄存器IEEA中断允许控制位。ET2定时/计数器T2的溢出中断位，只用于52子系列，51子系列无此位。ES串行口中断允许位。ET1定时/计数器T1的溢出中断位。EX1外部中断1的中断允许位。ET0定时/计数器T1的溢出中断位。EX0外部中断0的中断

20、允许位。中断优先级寄存器IP的字节地址为B8H，各位定义如图2.2所示。 IP(B8H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PT2 PSET1PX1PT0PX0 图2.2 中断优先级寄存器IPPT2定时/计数器T2的中断优先级控制位，只用于52子系列。PS串行口的中断优先级控制位。PT1定时/计数器T1的中断优先级控制位。PX1外部中断1的中断优先级控制位。PT0定时/计数器T1的中断优先级控制位。PX0外部中断0的中断优先级控制位。主程序设计 主程序框图如图所示主程序3. 硬件设计80C51引脚图如图3.1所示。 单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I

21、/O引脚。（1）电源:  a. VCC - 芯片电源，接+5V； b. VSS - 接地端；（2） 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 （3） 控制线:控制线共有4根， a. ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲  ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 b. PSEN:外ROM读选通信号。 c. RST/VPD:复位/备用电源。 RST（Reset）功能：复位信号输入端。  VPD功能：在

22、Vcc掉电情况下，接备用电源。 d. EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。  EA功能：内外ROM选择端。  Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。（4） I/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. 软件设计 3.1锯齿波子程序框图 子程序如下3.2三角波显示程序3.3正弦波显示程序正弦波程序如下软件仿真结果及分析1.程序TAB0：DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H

23、,93H,96H DB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H,0D8H DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9H DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5H DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDH DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FF

24、H,0FFH DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDH DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6H DB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAH DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DEH,0DDH,0DAH DB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH,0CCH,0CAH,0C7H DB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1H DB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH

25、,99H DB 96H,93H,90H,8DH,89H,86H,83H,80H DB 80H,7CH,79H,76H,72H,6FH,6CH,69H DB 66H,63H,60H,5DH,5AH,57H,55H,51H DB 4EH,4CH,48H,45H,43H,40H,3DH,3AH DB 38H,35H,33H,30H,2EH,2BH,29H,27H DB 25H,22H,20H,1EH,1CH,1AH,18H,16H DB 15H,13H,11H,10H,0EH,0DH,0BH,0AH DB 09H,8H,7H,6H,5H,4H,3H,2H DB 02H,1H,0H,0H,0H,0H,

26、0H,0H DB 00H,0H,0H,0H,0H,0H,1H,2H DB 02H,3H,4H,5H,6H,7H,8H,9H DB 0AH,0BH,0DH,0EH,10H,11H,13H,15H DB 16H,18H,1AH,1CH,1EH,20H,22H,25H DB 27H,29H,2BH,2EH,30H,33H,35H,38H DB 3AH,3DH,40H,43H,45H,48H,4CH,4EH DB 51H,51H,55H,57H,5AH,5DH,60H,63H DB 69H,6CH,6FH,72H,76H,79H,7CH,80H2.仿真结果如图所示4.结束语经过这次单片机课程设计，我个人得到了不少收获。一方面加深了我对单片机课程理论知识的学习，尤其是DA转换的深入了解；另一方面也提供了很好的动手实践机会。现在我总结