任务简易数字波形发生器优秀PPT.ppt

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1、任务简易数字波形发生器第1页，本讲稿共35页任任务务9 9 简简易数字波形易数字波形发发生器生器任务描述：任务描述：通过通过P2口线控制外接的口线控制外接的DAC0808产生产生2Hz的三角波，初的三角波，初始相位为始相位为0，单极性，峰值电压，单极性，峰值电压4.88V。可采用定时器可采用定时器0工工作在方式作在方式1，分别采用中断方式编程；或采用软件延时来实，分别采用中断方式编程；或采用软件延时来实现。现。拓展：拓展：用用DAC0808输出鱼形图案并在输出鱼形图案并在ASF高级仿真图上观测数字量高级仿真图上观测数字量与模拟量信号。与模拟量信号。第2页，本讲稿共35页上机训练图例上机训练图例

2、第3页，本讲稿共35页上机仿真训练结果示例上机仿真训练结果示例第4页，本讲稿共35页1.D/A1.D/A转换器转换机理转换器转换机理 2.DAC2.DAC的连接特性的连接特性3.DAC3.DAC的主要性能指标的主要性能指标 4.DAC08324.DAC0832结构、特性及应用结构、特性及应用5.DAC08325.DAC0832与与80C5180C51单片机的接口单片机的接口6.6.基于基于DAC0808DAC0808的扩展仿真训练的扩展仿真训练任务任务9 9知识点：知识点：第5页，本讲稿共35页1 D/AD/A转换转换器器转换转换机理机理 型电阻网络型电阻网络D/A转换器转换器 第6页，本讲稿

3、共35页 输出电压的大小与数字量具有对应的关系输出电压的大小与数字量具有对应的关系第7页，本讲稿共35页2 DACDAC的连接特性的连接特性 输出模拟量的类型：电压型（慢）、电流型（快）输出模拟量的类型：电压型（慢）、电流型（快）输入缓冲能力：是否外加数据锁存器，例输入缓冲能力：是否外加数据锁存器，例DAC0808和和DAC0832和和MCU的接口不同的接口不同 输入数据的宽度（分辨率）：与系统数据总线宽输入数据的宽度（分辨率）：与系统数据总线宽 度比度比较（较（8位位/12位位/16位）位）数据输入次数数据输入次数 输入数据码制：二进制、输入数据码制：二进制、BCD码码 输出模拟量的极性：单

4、极性、双极性输出模拟量的极性：单极性、双极性第8页，本讲稿共35页分辨率是指输入数字量的最低有效位（分辨率是指输入数字量的最低有效位（LSBLSB）发生变化时，所对应的输）发生变化时，所对应的输出模拟量（常为电压）的变化量。它反映了输出模拟量的最小变化值。出模拟量（常为电压）的变化量。它反映了输出模拟量的最小变化值。分辨率与输入数字量的位数有确定关系，可以表示成分辨率与输入数字量的位数有确定关系，可以表示成FS/2FS/2n n。FSFS表示满量表示满量程输入值，程输入值，n n为二进制位数。对于为二进制位数。对于5V5V的满量程，采用位的的满量程，采用位的DACDAC时，分辨时，分辨率为率为

5、5V/2565V/25619.5mV19.5mV；当采用；当采用1212位的位的DACDAC时，分辨率则为时，分辨率则为5V/40965V/40961.22mV1.22mV。显然，位数越多分辨率就越高。显然，位数越多分辨率就越高。分辨率也可用百分比表示。如位分辨率也可用百分比表示。如位DACDAC的百分比分辨率为的百分比分辨率为0.4%0.4%；1010位位DACDAC的百分比分辨率为的百分比分辨率为0.1%0.1%。3 DACDAC的主要性能指标的主要性能指标 分辨率分辨率第9页，本讲稿共35页 建立时间（建立时间（转换时间）转换时间）从输入数字量到转换结束，输出达到最终值并稳定（终值误差从

6、输入数字量到转换结束，输出达到最终值并稳定（终值误差1/2LSB1/2LSB）所需的时间。电流型快（几百）所需的时间。电流型快（几百nsns几几 s s），电压型慢。例：），电压型慢。例：DAC0808DAC0808建立时间约建立时间约150ns150ns，DAC0832DAC0832为为1us1us。精度精度 精度是指在整个刻度范围内，任一输入数码所对应的模拟量实精度是指在整个刻度范围内，任一输入数码所对应的模拟量实际输出值与理论值之间的最大误差；际输出值与理论值之间的最大误差；绝对精度是由绝对精度是由DACDAC的增益误差（当输入数码为全的增益误差（当输入数码为全1 1时，实际输出时，实际

7、输出值与理想输出值之差）、零点误差（数码输入为全时，值与理想输出值之差）、零点误差（数码输入为全时，DACDAC的非的非零输出值）、非线性误差和噪声等引起的。绝对精度（即最大误差）应零输出值）、非线性误差和噪声等引起的。绝对精度（即最大误差）应小于小于1 1个个LSBLSB；精度不等于分辨率。精度不等于分辨率。第10页，本讲稿共35页 线性度线性度 线性度（也称非线性误差）是实际转换特性曲线与理想直线特性之线性度（也称非线性误差）是实际转换特性曲线与理想直线特性之间的最大偏差。间的最大偏差。常以相对于满量程的百分数表示。如常以相对于满量程的百分数表示。如是指实际输出值与理是指实际输出值与理论值

8、之差在满刻度的论值之差在满刻度的以内。以内。V VFSFS2 2n n模拟量模拟量数字量数字量理想曲线理想曲线实际曲线实际曲线1 1实际曲线实际曲线2 2线性误线性误差最大差最大第11页，本讲稿共35页4 DAC0832DAC0832的结构、特性及应用的结构、特性及应用 DAC0832DAC0832芯片简介芯片简介 DAC0832,DAC0832,位位D/AD/A转换器，片内有输入数据寄存器，可直接与单转换器，片内有输入数据寄存器，可直接与单片机接口。以电流形式输出，可外接运算放大器。属于该系列的芯片机接口。以电流形式输出，可外接运算放大器。属于该系列的芯片还有片还有DAC0830DAC083

9、0、DAC0831DAC0831，它们可以相互代换。，它们可以相互代换。DAC0832DAC0832主要特主要特性性：分辨率位；分辨率位；电流建立时间电流建立时间SS；数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式；数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式；输出电流线性度可在满量程下调节；输出电流线性度可在满量程下调节；逻辑电平输入与逻辑电平输入与TTLTTL电平兼容；电平兼容；单一电源供电（单一电源供电（5V5V15V15V）；）；低功耗，低功耗，20m20m。第12页，本讲稿共35页 DAC0832DAC0832芯片的逻辑结构芯片的逻辑结构第13页，本讲稿共35页 DAC0832DAC0832的应用

10、的应用单极性电压输出单极性电压输出第14页，本讲稿共35页 DAC0832DAC0832的应用的应用双极性电压输出双极性电压输出第15页，本讲稿共35页 DAC0832DAC0832的应用的应用程控电压放大器程控电压放大器图中图中V VREFREF用用V VO O代替，代替，V VO O用用V VI I代替代替第16页，本讲稿共35页5 DAC0832DAC0832与与80C5180C51单片机的接口单片机的接口 单缓冲工作方式单缓冲工作方式 此方式适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出但并不要求同步此方式适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出但并不要求同步的系统。的系统。第17页

11、，本讲稿共35页 双缓冲工作方式双缓冲工作方式 多路多路D/AD/A转换输出，如果要求同步进行，就应该采用双缓冲器同转换输出，如果要求同步进行，就应该采用双缓冲器同步方式。步方式。第18页，本讲稿共35页6 基于基于DAC0808DAC0808的扩展仿真训练的扩展仿真训练 训练项目训练项目DAC0808DAC0808输出鱼形图案及输出鱼形图案及ASFASF应用应用扩展训练图例：要求采用定时器扩展训练图例：要求采用定时器0 0且工作在中断方式。且工作在中断方式。第19页，本讲稿共35页基本设计思路：鱼形图案的数字量化和查表输出。基本设计思路：鱼形图案的数字量化和查表输出。仿真器件：仿真器件：DA

12、C0808DAC0808，注意其，注意其LSBLSB对应于对应于A8A8。第20页，本讲稿共35页按照图示选择示波器。按照图示选择示波器。第21页，本讲稿共35页最终要求的波形输出。最终要求的波形输出。第22页，本讲稿共35页鱼形图案的量化数据（参考数据，可自行修改）。鱼形图案的量化数据（参考数据，可自行修改）。table:db 100,118,76,142,60,157,46,170db 110,27db 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,

13、73db 122,75,124,65,129,54,136,46,145,40第23页，本讲稿共35页ASFASF应用结果示例。应用结果示例。第24页，本讲稿共35页按图示选择混合数模仿真按图示选择混合数模仿真MIXEDMIXED。第25页，本讲稿共35页在原理图空白处画框（画在原理图空白处画框（画MIXEDMIXED外轮廓）。外轮廓）。第26页，本讲稿共35页按图示选择电压探针并放置探针。按图示选择电压探针并放置探针。第27页，本讲稿共35页选择电压探针并放置模拟量探针。选择电压探针并放置模拟量探针。第28页，本讲稿共35页MIXEDMIXED属性编辑窗口（右键点击出现）。属性编辑窗口（右键点击出现）。第29页，本讲稿共35页设置信号追踪起止时间。设置信号追踪起止时间。第30页，本讲稿共35页添加需要观察的模拟量信号。添加需要观察的模拟量信号。第31页，本讲稿共35页添加需要观察的数字量量信号。添加需要观察的数字量量信号。第32页，本讲稿共35页信号添加完毕。信号添加完毕。第33页，本讲稿共35页MIXEDMIXED的仿真选项，若此时有示波器需先删除示波器。的仿真选项，若此时有示波器需先删除示波器。第34页，本讲稿共35页ASFASF仿真结果。仿真结果。第35页，本讲稿共35页