任務(wù)簡(jiǎn)易數(shù)字波形發(fā)生器

1、任務(wù)簡(jiǎn)易數(shù)字波形發(fā)生器第1頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日任務(wù)9 簡(jiǎn)易數(shù)字波形發(fā)生器任務(wù)描述：通過P2口線控制外接的DAC0808產(chǎn)生2Hz的三角波，初始相位為0，單極性，峰值電壓4.88V。 可采用定時(shí)器0工作在方式1，分別采用中斷方式編程；或采用軟件延時(shí)來實(shí)現(xiàn)。拓展：用DAC0808輸出魚形圖案并在ASF高級(jí)仿真圖上觀測(cè)數(shù)字量與模擬量信號(hào)。第2頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日上機(jī)訓(xùn)練圖例第3頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日上機(jī)仿真訓(xùn)練結(jié)果示例第4頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日1.D/A

2、轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換機(jī)理 2.DAC的連接特性3.DAC的主要性能指標(biāo) 4.DAC0832結(jié)構(gòu)、特性及應(yīng)用5.DAC0832與80C51單片機(jī)的接口6.基于DAC0808的擴(kuò)展仿真訓(xùn)練任務(wù)9知識(shí)點(diǎn)：第5頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日1 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換機(jī)理 型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 第6頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 輸出電壓的大小與數(shù)字量具有對(duì)應(yīng)的關(guān)系第7頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日2 DAC的連接特性 輸出模擬量的類型：電壓型（慢）、電流型（快） 輸入緩沖能力：是否外加數(shù)據(jù)鎖存器，例DAC0808和DAC0832和M

3、CU的接口不同 輸入數(shù)據(jù)的寬度（分辨率）：與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線寬 度比較（8位/12位/16位）數(shù)據(jù)輸入次數(shù) 輸入數(shù)據(jù)碼制：二進(jìn)制、BCD碼 輸出模擬量的極性：?jiǎn)螛O性、雙極性第8頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日分辨率是指輸入數(shù)字量的最低有效位（LSB）發(fā)生變化時(shí)，所對(duì)應(yīng)的輸出模擬量（常為電壓）的變化量。它反映了輸出模擬量的最小變化值。分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有確定關(guān)系，可以表示成FS/2n。FS表示滿量程輸入值，n為二進(jìn)制位數(shù)。對(duì)于5V的滿量程，采用位的DAC時(shí)，分辨率為5V/25619.5mV；當(dāng)采用12位的DAC時(shí)，分辨率則為5V/40961.22mV。顯然，位數(shù)越多分

4、辨率就越高。分辨率也可用百分比表示。如位DAC的百分比分辨率為0.4%；10位DAC的百分比分辨率為0.1%。3 DAC的主要性能指標(biāo) 分辨率第9頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 建立時(shí)間（轉(zhuǎn)換時(shí)間）從輸入數(shù)字量到轉(zhuǎn)換結(jié)束，輸出達(dá)到最終值并穩(wěn)定（終值誤差1/2LSB）所需的時(shí)間。電流型快（幾百ns幾s），電壓型慢。例：DAC0808建立時(shí)間約150ns，DAC0832為1us。 精度 精度是指在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，任一輸入數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的模擬量實(shí)際輸出值與理論值之間的最大誤差； 絕對(duì)精度是由DAC的增益誤差（當(dāng)輸入數(shù)碼為全1時(shí)，實(shí)際輸出值與理想輸出值之差）、零點(diǎn)誤差（數(shù)碼輸入

5、為全時(shí)，DAC的非零輸出值）、非線性誤差和噪聲等引起的。絕對(duì)精度（即最大誤差）應(yīng)小于1個(gè)LSB； 精度不等于分辨率。第10頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 線性度 線性度（也稱非線性誤差）是實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線與理想直線特性之間的最大偏差。 常以相對(duì)于滿量程的百分?jǐn)?shù)表示。如是指實(shí)際輸出值與理論值之差在滿刻度的以內(nèi)。VFS2n模擬量數(shù)字量理想曲線實(shí)際曲線1實(shí)際曲線2線性誤差最大第11頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日4 DAC0832的結(jié)構(gòu)、特性及應(yīng)用 DAC0832芯片簡(jiǎn)介 DAC0832,位D/A轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)有輸入數(shù)據(jù)寄存器，可直接與單片機(jī)接口。

6、以電流形式輸出，可外接運(yùn)算放大器。屬于該系列的芯片還有DAC0830、DAC0831，它們可以相互代換。DAC0832主要特性：分辨率位；電流建立時(shí)間S；數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式；輸出電流線性度可在滿量程下調(diào)節(jié)；邏輯電平輸入與TTL電平兼容；單一電源供電（5V15V）；低功耗，20m。 第12頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 DAC0832芯片的邏輯結(jié)構(gòu)第13頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 DAC0832的應(yīng)用單極性電壓輸出第14頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 DAC0832的應(yīng)用雙極性電壓輸出第1

7、5頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 DAC0832的應(yīng)用程控電壓放大器圖中VREF用VO代替，VO用VI代替第16頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日5 DAC0832與80C51單片機(jī)的接口 單緩沖工作方式 此方式適用于只有一路模擬量輸出，或有幾路模擬量輸出但并不要求同步的系統(tǒng)。 第17頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日 雙緩沖工作方式 多路D/A轉(zhuǎn)換輸出，如果要求同步進(jìn)行，就應(yīng)該采用雙緩沖器同步方式。第18頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日6 基于DAC0808的擴(kuò)展仿真訓(xùn)練 訓(xùn)練項(xiàng)目DAC08

8、08輸出魚形圖案及ASF應(yīng)用擴(kuò)展訓(xùn)練圖例：要求采用定時(shí)器0且工作在中斷方式。第19頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日基本設(shè)計(jì)思路：魚形圖案的數(shù)字量化和查表輸出。仿真器件：DAC0808，注意其LSB對(duì)應(yīng)于A8。第20頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日按照?qǐng)D示選擇示波器。第21頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日最終要求的波形輸出。第22頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日魚形圖案的量化數(shù)據(jù)（參考數(shù)據(jù)，可自行修改）。table:db 100,118,76,142,60,157,46,170db 110,2

9、7db 186,17,193,11,197,7,200,3,198,2db 197,0,194,3,188,16,174,25db 166,37,156,50,145,60,137,67,128,73db 122,75,124,65,129,54,136,46,145,40第23頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日ASF應(yīng)用結(jié)果示例。第24頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日按圖示選擇混合數(shù)模仿真MIXED。第25頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日在原理圖空白處畫框（畫MIXED外輪廓）。第26頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日按圖示選擇電壓探針并放置探針。第27頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日選擇電壓探針并放置模擬量探針。第28頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日MIXED屬性編輯窗口（右鍵點(diǎn)擊出現(xiàn)）。第29頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日設(shè)置信號(hào)追蹤起止時(shí)間。第30頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日添加需要觀察的模擬量信號(hào)。第31頁，共35頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)12分，星期日添加需要觀察的數(shù)字量量信號(hào)。第32頁，共35頁，202