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1、第二部分 接口程序设计 实验五 六 A/D 与 D/A 实验 一实验目的：1了解 A/D 芯片 ADC0809 和 D/A 芯片 DAC0832 的电气性能；外围电路的应用性搭 建及有关要点和注意事项；与 CPU 的接口和控制方式；相关接口参数的确定等；2 了解数据采集系统中采样保持器的作用和采样频率对拾取信号失真度的影响，了解 香农定理；3了解定时计数器 Intel 8253 和中断控制器 Intel 8259 的原理、工作模式以及控制方式，训练控制定时器和中断控制器的方法，并学习如何编写中断程序。4熟悉 X86 汇编语言的程序结构和编程方法，训练深入芯片编写控制程序的编程能力。二实验项目：
2、1 完成 05v 的单极性输入信号的 A/D 转换，并与实际值（数字电压表的测量值）比 较，确定误差水平。要求全程至少 10 个点。2完成-5v+5v 的双极性输入信号的 A/D 转换，并与实际值（数字电压表的测量值）比较，确定误差水平。要求全程至少 20 个点。3把 0FF 的数据送入 DAC0832 并完成 D/A 转换，然后用数字电压表测量两个模拟 量输出口（OUT1 为单极性，OUT2 双极性）的输出值，并与计算值比较，确定误差水平。要求全程至少 16 个点。4编程控制 DAC0832，以实现一个正三角波输出，用 IDE 自带的软件示波器观察输出 波形。要求：频率可调；幅值可调。5编程
3、实现交流信号的采集与输出，包括对 ADC、SHA、DAC 的协调控制，并可用 外部脉冲信号控制采样频率。用 IDE 自带的软件示波器察看输出波形。要求：尽可能地跟踪输入信号，波形及相位失真小；三预习要点：概念：A/D 变换；D/A 变换；SAC 变换方式；R-2R网络；ADC0809 及 DAC0832 原理。判断：ADC0809 属于：8 位、8 通道、中速、中等精度、SAC 方式、并行输出、CMOS 型、中低价位的 ADC。DAC0832 属于：8 位、二进制、双缓冲、乘算方式、CMOS 型、低价位、通用型的 DAC。推理：ADC0809 和 DAC0832 可用于非高速、非高精度应用场合
4、，与 CPU 接口方便。相关知识点：计算机组成及结构；8088CPU（工作方式及引脚信号组、机器周期、指令 周期、读写信号时序等）；X86 指令系统；MASM 编程方法等。外围器件（8284、8253PIT、8259、8251、74LS393、74LS138、74LS373、74LS245、27C512、62256）等。ADC 及 DAC 种类（变换方式、接口、精度、速度、功耗、封装）；V-T、V-F、SAC、SC、刀-等变换 方式；R-2R 网络等。误差理论。四实验说明：实验电路的实现可在实验箱上完成：实验 1、2 涉及两个电路模块，即 B5 模块（AD 专换模块）和 C4 模块（电位器模块
5、-提供 输入电平信号）。实验 3 只涉及 B1 模块（DA 转换模块），不需要另外再接线。6S0MV 实验 4 也是利用 B1 模块产生正三角波。另外需要用到 B3 模块（虚拟示波器模块）来观 察 B1 模块的 0UT1 和 0UT1 输出的信号波形。对于实验 5，信号源用 B9 模块（正弦波发生器模块）产生的正弦波信号（从 B9 模块的 SIN 口输出），此信号在送入 ADC 之前需先通过 B6 模块的 SHA（采样保持器）处理，然后 送到 ADC0809的 IN7 通道并转换为数据，再做一些简单的数据处理（如软件滤波、零点偏 移处理等），然后将处理后的数据送入 DAC0832 并由 0UT
6、2 输出，用虚拟示波器来观察输 入和输出信号的波形。采样频率用外部脉冲信号控制，通过脉冲信号发出中断请求（送入 8259 的 IRQ7通道），每中断 1 次采样 1 次，脉冲信号从 B4 模块（脉冲信号源）的 OUT 口 输出。采样保持器的S/H 控制信号可由 CPU 通过 C2 模块（步进电机控制模块）中的 8D 触 发器的 Q7 输出（即 01 输出口）。本实验所涉及的电路模块的原理图见第九条附件内容。读图时需弄清楚各个模块中的器件工作时需要哪些信号，这些信号是如何配合和协调 的，以及这些信号是怎样施加在各器件的相应引脚上的（施主：8088，转换：逻辑电路，受 主：各器件）。重点弄清楚片选
7、信号（端口地址）和通道选择信号的形成（需参考主机系统 图）。注 1:ADC0809 勺典型采样时间为 100 卩 s。注 2:实验报告的“实验电路工作原理分析”中要求包含以上内容。五仪器设备：Aedk-ACT 实验箱 1 套（附电源线 1 根、通信线 1 根、实验插接线若干、跳线子若干）；台式多功能数字表 1 台（附电源线 1 根、表笔线 1 付（2 根）、）；PC 机 1 台；实验用软件：Win dows98+LcaACT（IDE）。六.实验接线：本实验由实验箱提供现成的电路模块，需手工连接的线路如下：（图 1）单极性信号 AD 变换接线图情形提高防范侵害的警惕性善于运用智慧保护自己知道呼救
8、法周旋法及勇敢抗争都是防范侵害的有效方法了解常用的呼救电话号码能力目标初步认识和理解社会生活的复杂性具有基本的道德判断和辨别是非的能力初步掌握辩证思维力培养学生初步的交往与沟通的能力提高自己在现实生活中的自我防范能力初步理解法律的规与意义增强寻求法律保护的能力情感态度价值目标懂得生命的价值警惕不法侵害增强自我保护的意识树立正确的道德观确立法律观念尊重体全面发展教学重点难点教学重点难点防范不法侵害提高警惕的必要性找到一些自我保护的方法增强自我保护的能力教法及教具教法情景教学法讨论法教具漫画案例资料录音机课时课时教学过程一歌曲引入播放歌曲祝你平安板书第 （图 2）双极性信号 AD 变换接线图:H1
9、 CH2 L（图 4）用 DAC 输出正三角波实验接线图 B3模块 情形提高防范侵害的警惕性善于运用智慧保护自己知道呼救法周旋法及勇敢抗争都是防范侵害的有效方法了解常用的呼救电话号码能力目标初步认识和理解社会生活的复杂性具有基本的道德判断和辨别是非的能力初步掌握辩证思维力培养学生初步的交往与沟通的能力提高自己在现实生活中的自我防范能力初步理解法律的规与意义增强寻求法律保护的能力情感态度价值目标懂得生命的价值警惕不法侵害增强自我保护的意识树立正确的道德观确立法律观念尊重体全面发展教学重点难点教学重点难点防范不法侵害提高警惕的必要性找到一些自我保护的方法增强自我保护的能力教法及教具教法情景教学法讨
10、论法教具漫画案例资料录音机课时课时教学过程一歌曲引入播放歌曲祝你平安板书第 （图 5）信号采集与输岀实验接线图 实验 1:C4 模块和 B5 模块作如图 1 所示连接：实验 2：C4 模块和 B5 模块作如图 2 所示连接：实验 3:实验电路不需要另外接线，只需用电压表测 B1 模块的 0UT1 和 0UT2 的输出 电压值，如图 3 所示。实验 4:实验电路也不需要另外接线，需用虚拟示波器测 B1 模块的 0UT1 和 0UT2 的 输出波形，如图 4 所示。实验 5:本实验的手工连接线如图 5 所示：七.实验步骤:1.单极性输入信号的 A/D 转换：.按线：按六/实验 1 接线.编程：程序
11、结构设计-程序框图设计-代码编辑-编译-链接.调试：加载-调试.运行：.运行程序 .改变输入信号的电平值，记录转换结果（数据）.结果：序号 转换数据 转换（计算）值 实测值 误差 -1 情形提高防范侵害的警惕性善于运用智慧保护自己知道呼救法周旋法及勇敢抗争都是防范侵害的有效方法了解常用的呼救电话号码能力目标初步认识和理解社会生活的复杂性具有基本的道德判断和辨别是非的能力初步掌握辩证思维力培养学生初步的交往与沟通的能力提高自己在现实生活中的自我防范能力初步理解法律的规与意义增强寻求法律保护的能力情感态度价值目标懂得生命的价值警惕不法侵害增强自我保护的意识树立正确的道德观确立法律观念尊重体全面发展
12、教学重点难点教学重点难点防范不法侵害提高警惕的必要性找到一些自我保护的方法增强自我保护的能力教法及教具教法情景教学法讨论法教具漫画案例资料录音机课时课时教学过程一歌曲引入播放歌曲祝你平安板书第2.双极性输入信号的 A/D 转换：.按线：按六/实验 2 接线 警告：如果双极性信号连在 ADC 勺单极性输入端（INOIN5）很可能烧毁-H-LJL 心片。.、.、.步骤与 1.同。3.数据的 D/A 转换：.按线：不用接线。.、同上 .运行：.运行程序 .改变输入的数据，记录转换后 OUT 口和 OUT 口的输出电平值。.结果：序 号 输入 数据 转换（计算）值 实测值 误差 OUT 口 OUT 口
13、 OUT 口 OUT 口 OUT 口 OUT 石 4编程实现正三角波输出。.按线：按六/实验 4 接线.编程：程序结构设计-程序框图设计-代码编辑-编译-链接 注：要使用虚拟示波器，编程时需嵌入示波器的初始化和启动代码。.调试：加载-调试.运行：.加载控制程序的可执行代码。.运行虚拟示波器，并在虚拟示波器中启动控制程序。.结果：用虚拟示波器观察 OUT1 和 OUT2 输出的输出波形，看是否与设计相符；做幅值改变的控制，观察幅值变化，（注意是否影响频率）；做频率改变的控制，观察频率变化，（注意是否影响幅值）；记录有关的波形。5.编程实现交流信号的采集与输出：.按线：按六/实验 5 接线.编程：
14、程序结构设计-程序框图设计-代码编辑-编译-链接 注 1:编程时需嵌入示波器的初始化和启动代码。注 2:程序结构应尽量划分成相对独立的各功能块的组合，各功能块用各自 的子过程（子程序）实现，使程序结构清晰。注 3:控制好从输入采样到输出整个过程的延时时间，以尽量减小相位偏移。.、.同上。情形提高防范侵害的警惕性善于运用智慧保护自己知道呼救法周旋法及勇敢抗争都是防范侵害的有效方法了解常用的呼救电话号码能力目标初步认识和理解社会生活的复杂性具有基本的道德判断和辨别是非的能力初步掌握辩证思维力培养学生初步的交往与沟通的能力提高自己在现实生活中的自我防范能力初步理解法律的规与意义增强寻求法律保护的能力
15、情感态度价值目标懂得生命的价值警惕不法侵害增强自我保护的意识树立正确的道德观确立法律观念尊重体全面发展教学重点难点教学重点难点防范不法侵害提高警惕的必要性找到一些自我保护的方法增强自我保护的能力教法及教具教法情景教学法讨论法教具漫画案例资料录音机课时课时教学过程一歌曲引入播放歌曲祝你平安板书第 结果：用虚拟示波器观察输入信号的波形和 OUT2 输出信号的波形，比较输出的失真 程度并测量相位偏移；改变采样频率并观察输出波形的变化。记录有关的波形。八实验报告：报告正文内容：1实验电路工作原理分析；2数据记录表；3有关曲线（校正曲线）；4有关波形的屏幕拷贝；5结果分析（误差报告、结论）；附件：1程序
16、流程图；2程序清单。3异常情况记录。4实验总结。情形提高防范侵害的警惕性善于运用智慧保护自己知道呼救法周旋法及勇敢抗争都是防范侵害的有效方法了解常用的呼救电话号码能力目标初步认识和理解社会生活的复杂性具有基本的道德判断和辨别是非的能力初步掌握辩证思维力培养学生初步的交往与沟通的能力提高自己在现实生活中的自我防范能力初步理解法律的规与意义增强寻求法律保护的能力情感态度价值目标懂得生命的价值警惕不法侵害增强自我保护的意识树立正确的道德观确立法律观念尊重体全面发展教学重点难点教学重点难点防范不法侵害提高警惕的必要性找到一些自我保护的方法增强自我保护的能力教法及教具教法情景教学法讨论法教具漫画案例资料录音机课时课时教学过程一歌曲引入播放歌曲祝你平安板书第