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1、上海大学计算机学院计算机接口技术实验4 专业：计算机科学与技术班级：周一 13 节姓名：学号：计算机工程与科学学院报告日期 2012 年 10 月 29 日实验名称 : A/D 转换实验和电机驱动实验一、实验目的(1) 掌握ADC0809 芯片的硬件电路知识和软件编程方法；由电位器输入模拟信号，经AD0809 转换得到相应的数字显示值；请至少选择电位器转动到三个不同位置记录结果。(2) 掌握 DAC0832 芯片的硬件电路知识和软件编程方法；了解直流电机的基本控制方法。(3)了解步进电机的基本控制方法，比较直流电机与步进电机的不同控制方式。二、实验原理ADC0809 的主要性能：(1) 8 位
2、逐次逼近型A/D 转换器，所有引脚的逻辑电平与TTL 电平兼容。(2) 带有锁存功能的8 路模拟量转换开关，可对8 路 05V 模拟量进行分时切换。(3) 输出具有三态锁存功能。(4) 分辨率： 8 位，转换时间：100s。(5) 不可调误差： 1LBS，功耗： 15mW。(6) 工作电压： +5V，参考电压标准值+5V。(7) 片内无时钟，一般需外加640KHz 以下且不低于100KHz 的时钟信号。ADC0809 的内部结构：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页
3、，共 8 页 - - - - - - - - - ADC0809 是 CMOS 的 8 位模 /数转换器，采用逐次逼近原理进行A/D 转换，芯片内有模拟多路转换开关和A/D 转换两大部分，可对8 路 05V 的输入模拟电压信号分时进行转换。模拟多路开关由8 路模拟开关和3 位地址锁存译码器组成，可选通8 路模拟输入中的任何一路， 地址锁存信号ALE 将 3 位地址信号ADDA 、ADDB 、ADDC 进行锁存， 然后由译码电路选通其中的一路，被选中的通道进行A/D 转换。A/D 转换部分包括比较器、逐次逼近寄存器（SAR） 、 256R 电阻网络、树状电子开关、控制与时序电路等。另外 ADC0
4、809 输出具有 TTL 三态锁存缓冲器，可直接连到CPU 数据总线上。ADC0809 的多路转换：在实时控制与实时检测系统中，被控制与被测量的电路往往是几路或几十路，对这些电路的参数进行模/数、数 /模转换时，常采用公共的模数、数模转换电路。因此，对各路进行转换是分时进行的。此时， 必须轮流切换各被测电路与模数、数模转换电路之间的通道，以达到分时切换的功能。ADC0809 转换时序：首先输入地址选择信号，在ALE 信号作用下，地址信号被锁存，产生译码信号，选中一路模拟量输入。然后输入启动转换控制信号START（不小于100ns ） ，启动 A/D 转换。转换结束，数据送三态门锁存，同时发出E
5、OC 信号，在允许输出信号控制下，再将转换结果输出到外部数据总线。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - DAC0832 的主要性能：(1) 输入的数字量为8 位。(2) 采用 CMOS 工艺，所有引脚的逻辑电平与TTL 兼容。(3) 数字量输入可以采用双缓冲，单缓冲和直通方式。(4) 转换时间为1 s(5) 线性误差： 0.2%FSR。 （FSR 为满量程）(6) 分辩率： 8 位。(7) 单一电源： 5V15V，功耗
6、 20Mw 。(8) 参考电压： +10V-10V DAC0832 的内部结构：它由一个 8 位输入寄存器， 一个 8 位 DAC 寄存器和一个8 位 D/A 转换器三部分组成。在 D/A 转换器中采用R-2R 电阻网络。LE 信号为每个输入寄存器的内部控制信号，当 LE=1 时，接收输入数据；当LE=0 时，内部锁存数据。DAC0832 的工作方式：双缓冲工作方式 进行两级缓冲。 采用双缓冲工作方式，可在对某数据转换的同时，进行下一个数据的采集，以提高速度， 更重要的是能够用于需要同时输出多个参数的模拟量系统中，此时对应于每一种参数需要一片DAC0832 。双缓冲方式时， CPU 必须进行两
7、步操作，第一步把数据写入8 位输入寄存器，第二步再把数据从 8 位输入寄存器写入8 位 DAC 寄存器。单缓冲工作方式 只进行一级缓冲， 可用第一组或第二组控制信号对第一级或第二级缓冲器进行控制。在一组控制信号作用下，输入的数据能一步写入到8 位 DAC 寄存器中。直通工作方式 不进行缓冲。当DAC0832 芯片的 CS、 WR1、WR2 和 XFER 引脚全部接地， ILE 引脚接 +5V 高电平时，芯片就处于完全直通状态，CPU 送来的八位数字量直接名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
8、 - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 送到 DAC 转换器进行转换。三、实验步骤1、A/D 转换实验(1) 实验连线： (ADC0809) 系统已接好： ADC0809 模块的时钟输入端ADCLK 。 ADC0809 模块的 ADWR 、ADRD 连到分别连到总线接口模块的IOWR 、IORD 。AD0809 模块的数据（ AD0 AD7 ）接总线接口 JX0 地址线（ A0A7） 。请连接信号源8M 接到频单元T。请连接 ADC0809 模块选通线CS 连到总线接口模块的00H。请连接 ADC0809 模块 IN0 接到电位器的AOUT1。(2)查找实验使
9、用的源程序：SOURCEWIN32AD0809s 文件夹，运行程序；(3) 调节电位器，记录不同数据(最大 ,最小 ,中间以及90-9F，50-5F，C0-CF 之间的数据 )，并计算出模拟量Vin。2、直流电机驱动实验(1) 实验连线1) 时钟产生单元8M分频单元 T 2）0809 单元 IN0（直流调压输出）3）0809 单元 CS-译码单元 00H 4）0809 单元总线 JX6- 总线 JX0(已接好 ) 5）0832 单元 CS译码 08H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
10、- - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 6）0832 单元总线 JX2- 总线 JX17(已接好 ) 7）0832 单元 AOUT- 电控制端 DJ (2) 查找实验使用的源程序：SOURCEWIN32Zldj 文件夹，运行程序；(3) 调节电位器，观察电机转动情况，做好各种情况的记录。(4) 不调节电位器，通过更改程序，使电机的转速变化(2 种以上方法 )。3、步进电机驱动实验(1) 实验连线 8255 模块的 WR、RD 连到总线接口模块的IOWR 、IORD ；8255 选通信号CE 连到总线接口模块的IOY0 ； 8255 模块的数据线AD7AD0、地址
11、线A7 A0 分别连到总线接口模块的 LAD0 LAD7 ， LA0 LA7 。(以上系统已接好) 请连接：步进电机的HA PB0，HBPB1,HCPB2,HD PB3。（2）查找实验使用的源程序：SOURCEWIN32BJDJ ；运行并观察电机的运转。（3）实验是用 8255 的 PB0PB3 输出脉冲信号， 驱动步进电机转动的。请通过更改程序来控制步进电机正转、反转(2 种方法 )。四、分析与体会1、实验结果分析实验一：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共
12、8 页 - - - - - - - - - 应该是 FF，机器故障实验二：方法一： Sleep（5）改为 Sleep（ 500）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 方法二： output8（ DA0832， dat）改为 output8（DA0832 ， 500*dat）实验三：（此实验与同学合作，盖因机器故障）方法一： BYTE*p = &tabs0改为： BYTE*p = &tabs8 方法二： BYTE tab
13、s=上下两行颠倒 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2、问题思考1、在 A/D 转换实验中， 电位器调节到两个极端时的输出值是多少？最大输出值受到什么限制？两个极端时的输出值分别是00 和 FF.。ADC0809 是 CMOS 的 8 位模 /数转换器，采用逐次逼近原理进行A/D 转换所以它的输出最大值是255. 2、在直流电机驱动实验中，实际控制电机转动的是什么？可以用其他方法的数字输入来实现控制吗？实际控制电机转动的是程序运行的数值。可以。3、参见实验接线图2，直流电机驱动实验中的电路是否可以用来驱动步进电机？为什么？不可以，因为这是交流原理驱动的。3、体会这次实验很简单。第一个实验很快就做好，但是公式不知道。第二个实验程序修改很少，就可以了， 第三个实验和同桌合作，也是很快做好， 但是实际上两种方法原理是一样的，只是程序改的不同罢了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -