实验一 AD与DA转换
AD和DA转换
AD和DA转换在数字系统的应用中，通常要将一些被测量的物理量通过传感器送到数字系统进行加工处理;经过处理获得的输出数据又要送回物理系统，对系统物理量进行调节和控制。
传感器输出的模拟电信号首先要转换成数字信号，数字系统才能对模拟信号进行处理。
这种模拟量到数字量的转换称为模-数(A/D)转换。
处理后获得的数字量有时又需转换成模拟量，这种转换称为数-模(D/A)变换。
A/D变换器简称为ADC和D/A变换器简称为DAC是数字系统和模拟系统的接口电路。
第一节基本概念一、D/A变换D/A变换器一般由变换网络和模拟电子开关组成。
输入n位数字量D(=D…DD)n-110分别控制这些电子开关，通过变换网络产生与数字量各位权对应的模拟量，通过加法电路输出与数字量成比例的模拟量。
(1)变换网络变换网络一般有权电阻变换网络、R-2RT型电阻变换网络和权电流变换网络等几种。
?、权电阻变换网络n-1-i 权电阻变换网络如图8-1所示，每一个电子开关S所接的电阻R等于2R(i=0,n-1)，iin-1即与二进制数的位权相似，R=2R，R=R。
对应二进制位D=1时，电子开关S合上，0n-1iiR上流过的电流 iI=V/R。
iREFin-1令V/2R=I，则有 REFREFi I=2I， iREF即R上流过对应二进位权倍的基准电流，R称为权电阻。
iin-1 权电阻网络中的电阻从R到2R成倍增大，位数越多阻值越大，很难保证精度。
Rf? - … … v I- O n1 + IiI 0+ RRRR R--2 n1 ni 1 0S -S S S -2n1S i0n1V REFDDDD D --n1 n2 I 1 0图8-1 权电阻D/A变换器?、R-2R电阻变换网络R-2R电阻网络中串联臂上的电阻为R，並联臂上的电阻为2R，如图8-2所示。
从每个並联臂2R电阻往后看，电阻都为2R，所以流过每个与电子开关S相连的2R 电阻的电流Iii是前级电流I的一半。
数电实验报告11 DA、AD转换原理及应用
实验报告实验十一D/A、A/D转换原理及应用2.11.1实验目的（1）掌握D/A、A/D变换的工作原理。
（2）掌握D/A、A/D转换器DAC0832和A/D转换器ADC0809的使用方法。
2.11.2实验仪器与器件实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。
D/A转换器DAC0832；A/D转换器ADC0809。
2.11.3实验原理1.D/A转换器D/A转换器可将输入的数字信号转变为与此数值成正比的模拟电压或电流。
（1）二进制加权电阻网络D/A转换器。
图示为4位加权电阻网络D/A转换器的原理图。
它由加权电阻网络、4个电子开关和1个求和放大器组成。
（2）倒T型电阻网络转换器。
加权电阻网络的缺点是阻值种类多，当转换位数较多时，阻值的变化范围很宽，难以准确选择。
采用倒T型网络可适当解决这个问题。
（3）D/A转换器DAC0832。
DAC0832是用CMOS工艺制成的单片式8位数模转换器。
2.A/D转换器A/D模数转换器可将模拟信号转换成数字信号。
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。
2.11.4实验任务（1）用DAC0832实现D/A转换。
按图2-11-8连接电路，改变DAC0832输入数据，将测得的输出电压填入表2-11-1中。
表2-11-1：数据输入仿真输出实验输出K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 V OUT V OUT0 0 0 0 0 0 0 0 7mV 9mV0 0 0 0 0 0 0 1 21.5mV 21mV0 0 0 0 0 0 1 0 42.3mV 41mV0 0 0 0 0 1 0 0 83.5mV 81mV0 0 0 0 1 0 0 0 165.6mV 160.3mV0 0 0 1 0 0 0 0 330.1mV 319mV0 0 1 0 0 0 0 0 659mV 636mV0 1 0 0 0 0 0 0 1.371V 1.272mV1 0 0 0 0 0 0 0 2.634V 2.545mV（2）用ADC0809实现A/D转换。
《AD及DA转换》课件
《AD及DA转换》PPT课件
本PPT课件将深入介绍AD及DA转换的原理、分类、工作模式，以及采样率、 量化精度等关键概念。我们还会探讨信号处理技术、硬件实现和电路设计等 重要话题。
什么是AD和DA转换
AD（模数）转换将模拟信号转换为数字信号，DA（数模）转换将数字信号转换为模拟信号。这两种转换器 在许多电子系统中起着关键作用。
AD转换器可根据工作原理和特性进行分类，如逐次逼近型、积分型、双斜率 型和ΔΣ型等。每种类型都有其适用的应用场景和性能特点。
DA转换器的分类
DA转换器可以按照数字信号转换为模拟信号的方法进行分类，如加权电阻型、 串行型、并行型和PDM型等。不同类型的转换器适用于不同的应用需求。
AD转换器的工作模式
AD转换的原理和作用
AD转换器使用采样和量化技术将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。它 在信号处理、通信系统和传感器中都有广泛应用。
DA转换的原理和作用
DA转换器将数字信号转换为模拟信号，使其能够在模拟电路中进行进一步处 理和传输。它在音频、视频和通信等领域中扮演着核心角色。
AD转换器的分类
AD与DA转换电路仿真
实验11 A/D与D/A转换电路实验：11 实验名称：A/D与D/A转换电路一、实验目的：了解由A/D和D/A转换器构成应用电路的设计方法。
二、实验仪器设备：Multisim10.0仿真电路软件三、实验实例：1.4位R—2R倒T形D/A转换器在实验工作区搭建实验电路，对应三组4位二进制数，1111，1110，1101，分别设置模拟开关J的状态，进行仿真实验，把所测数据记录到表格中。
输入信号工作状态U V输出电压()OD3 D2 D1 D0 I3 I2 I1 I0 I1 1 1 1 2.500 1.250 0.625 0.312 4.687 4.6851 1 1 0 2.500 1.250 0.625 0.313 4.374 4.3731 1 0 1 2.500 1.250 0.625 0.312 4.062 4.30602.集成数模转换器V=12V，不断改变输入的在实验电路工作区搭建实验电路，取出电流输出型IDAC。
取REF二进制数字量，打开仿真开关，进行仿真实验，观察并记录数据。
实验数据输入00000011 00001011 10000000 01001001 11111111输出0.187 0.562 5.999 3.468 11.9993.三位并联比较型A/D转换器V分压，得到不同的七个比较电平，将输入的模拟电压同时该电路用电阻链把参考电压REF加到每个比较器的另一个输入端上，与这七个比较基准进行比较，最后把比较结果通过优先编码器输出来。
通过改变V2电压，把所对应的数据记录到表格中。
实验数据输入模拟信号电压比较器输出编码器数字量输出十进制数显示Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 A2 A1 A0()0~115REFV0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ()115~315REFV0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 ()315~515REFV0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 2 ()515~715REFV0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 3 ()715~915REFV0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 4 ()915~1115REFV0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 5 ()1115~1315REFV0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 6 ()1315~1REFV 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 74.集成模数转换器A/D转换器仿真电路如下图所示，在VIN上输入一个峰值为5V的正弦波信号，改变输入的模拟量，在仿真电路中可以观察到输出数字信号的变化。
AD与DA转换试验
电子科技大学中山学院学生实验报告院别：电子信息学院课程名称：微处理器实验学号无线技术14姓名班级日月252016年11实验名称实验时间转换实验与D/AA/D成绩教师签名批改时间报告内容一、实验目的和任务1、熟悉A/D转换和D/A转换的基本原理。
2、掌握单片机内部A/D转换器的特性及程序控制方法。
3、掌握利用PWM技术实现D/A转换的原理及程序控制方法。
二、实验原理简介A/D转换器（ADC）的作用是实现模拟量到数字量的线性转换，常用A/D转换器类型包括双积分型和逐次逼近型。
双积分型A/D转换器的优点是转换精度高，抗干扰性能好，缺点是转换速度慢。
逐次转换器速度较快，精度略低于双积分型。
A/D逼近型STC12C5A60S2单片机内部自带8路10位逐次逼近型A/D转换器，可在程序控制下，将ADC0~ADC7（与P1口引脚复用）中任何一路模拟输入转换为等比例的10位数字量。
为便于程序控制，STC12C5A60S2新增多个与A/D转换器相关的特殊功能寄存器（SFR），常用寄存器的功能及各位含义如下：P1ASF：模拟功能控制寄存器（字节地址为9DH）I/O口；0时，P1.i位用作普通Di P1ASF的位设为 ADCi模拟输入引脚。
1时，P1.i 位用作 P1ASF的Di位设为ADC_CONTR：ADC控制寄存器（字节地址为BCH）ADC_POWER用于A/D转换器电源控制，设为0时，关闭A/D转换器电源，设为1时，开启A/D转换器电源。
开启A/D转换器电源；SPEED1、SPEED0用于A/D转换速度设置，设为00/01/10/11时，A/D转换分别需要540/360/180/90个时钟周期；ADC_FLAG为转换结束标志位，A/D转换完成后ADC_FLAG自动置1（需通过程序清0）；ADC_START用于A/D转换启动控制，设为1时，开始A/D转换（转换结束后ADC_START自动清0）；CHS2、CHS1、CHS0用于模拟输入通道选择，其8种组合分别对应选择ADC0~ADC7通道。
AD及DA实验报告
微机原理及接口技术之AD及DA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:1. 完成0～5v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0～FF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。
三. 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: Windows98+LcaACT（IDE）。
四. 实验原理一）ADC0809模块原理1）功能简介A/D转换器芯片●8路模拟信号的分时采集●片内有8路模拟选通开关, 以及相应的通道抵制锁存用译码电路●转换时间为100μs左右2）内部结构ADC0809内部逻辑结构1图中多路开关可选通8个模拟通道, 允许8路模拟量分时输入, 共用一个A/D转换器进行转换, 这是一种经济的多路数据采集方法。
地址锁存与译码电路完成对A.B.C 3个地址位进行锁存和译码, 其译码输出用于通道选择, 其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出, 因此可以直接与系统数据总线相连。
试验六AD转换实验和DA转换实验
试验六AD转换实验和DA转换实验嘿，伙计们！今天我们要聊聊一个非常有趣的话题——AD转换实验和DA转换实验。
你们知道这两个实验是干什么的吗？别着急，我会一一给大家解释的。
我们来说说AD转换实验。
AD转换实验，顾名思义，就是把模拟信号(Analog Signal)转换成数字信号(Digital Signal)。
在我们的日常生活中，有很多东西都是模拟信号，比如收音机、电视机、电话等等。
而数字信号呢，就是我们现在用的手机、电脑等电子设备上的信号。
那么，为什么要把模拟信号转换成数字信号呢？原因很简单，因为数字信号可以更方便地存储、传输和处理。
而且，数字信号还可以进行各种复杂的计算和分析，这对于科学家和工程师来说是非常有用的。
现在，我们来举个例子说明一下AD转换实验的过程。
假设我们有一个模拟信号，它的频率是50Hz,振幅是100V,采样频率是1000Hz。
我们要把这个模拟信号转换成数字信号，首先需要确定一个分辨率，也就是每个采样点代表的电压值。
比如我们可以选择2V作为每个采样点的电压值。
然后，我们需要对模拟信号进行采样，也就是在每个时间点上测量一下电压值。
这样，我们就得到了一个数字信号。
接下来，我们还需要对这个数字信号进行量化，也就是把连续的电压值离散成一系列的数字。
我们还需要对这个数字信号进行编码，以便于存储和传输。
好了，现在我们来说说DA转换实验。
DA转换实验，顾名思义，就是把数字信号(Digital Signal)转换成模拟信号(Analog Signal)。
这个过程其实和AD转换实验相反。
我们需要先确定一个分辨率，然后对数字信号进行采样，接着对采样得到的数据进行量化和编码，最后再把这些数据还原成模拟信号。
DA转换实验在很多领域都有广泛的应用，比如音频处理、图像处理、通信系统等等。
特别是在音频处理方面，DA转换实验可以帮助我们把数字音频文件转换成模拟音频设备可以播放的格式。
这样一来，我们就可以用手机或者电脑播放高保真的音乐了！AD转换实验和DA转换实验是非常重要的概念。
实验一 AD和DA转换
实验一A/D与D/A转换一、实验目的1．通过实验了解实验系统的结构与使用方法；2．通过实验了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。
二、实验设备1．THTJ-1型计算机控制技术实验箱2．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3．PC机1台(含上位机软件“THTJ-1”)三、实验内容1．输入一定值的电压，测取模数转换的特性，并分析之；2．在上位机输入一十进制代码，完成通道的数模转换实验。
四、实验步骤1. 启动实验台的“电源总开关”，打开±5、±15V电源。
将“阶跃信号发生器”单元输出端连接到“数据采集接口单元“的“AD1”通道,同时将采集接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端；2、将“阶跃信号发生器”的输入电压调节为1V；3. 启动计算机，在桌面双击图标“THTJ-1”软件，在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮；4. 点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”，在AD/DA实验界面上点击“开始/停止”按钮，观测采集卡上AD转换器的转换结果，在输入电压为1V时应为0000001100011101(其中后几位将处于实时刷新状态)。
调节阶跃信号的大小，然后继续观AD 转换器的转换结果，并与理论值(详见本实验附录)进行比较；5. 根据DA转换器的转换规律(详见本实验附录)，在DA部分的编辑框中输入一个10进制或16进制数据，然后虚拟示波器上观测DA转换值的大小；6 实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。
五、附录1．数据采集卡本实验台采用了THBXD数据采集卡。
它是一种基于USB总线的数据采集卡，卡上装有14Bit分辨率的A/D转换器和12Bit分辨率的D/A转换器，其转换器的输入量程均为±10V、输出量程均为±5V。
该采集卡为用户提供4路模拟量输入通道和2路模拟量输出通道。
其主要特点有：1) 支持USB1.1协议，真正实现即插即用2) 400KHz14位A/D转换器，通过率为350K，12位D/A转换器，建立时间10μs3) 4通道模拟量输入和2通道模拟量输出4) 8k深度的FIFO保证数据的完整性5) 8路开关量输入，8路开关量输出2. AD/DA转换原理数据采集卡采用“THBXD”USB卡，该卡在进行A/D转换实验时，输入电压与二进制的对应关系为：-10～10V对应为0～16383(A/D转换为14位)。
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实验一A/D与D/A转换
一、实验目的
1．通过实验了解实验系统的结构与使用方法；
2．通过实验了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。
二、实验设备
1．THBCC-1型信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台
2．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)
3．PC机1台(含软件“THBCC-1”)
三、实验内容
1．输入一定值的电压，测取模数转换的特性，并分析之；
2．在上位机输入一十进制代码，完成通道的数模转换实验。
四、实验步骤
1. 启动实验台的“电源总开关”，打开±5、±15V电源。
将“阶跃信号发生器”单元输出端连接到“数据采集接口单元“的“AD1”通道,同时将采集接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端；
2、将“阶跃信号发生器”的输入电压调节为1V；
3. 启动计算机，在桌面双击图标“THBCC-1”软件，在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮；
4. 点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”，在AD/DA实验界面上点击“开始”按钮，观测采集卡上AD转换器的转换结果，在输入电压为1V(可以使用面板上的直流数字电压表进行测量)时应为00001100011101(共14位，其中后几位将处于实时刷新状态)。
调节阶跃信号的大小，然后继续观察AD转换器的转换结果，并与理论值(详见本实验附录)进行比较；
5. 根据DA转换器的转换规律(详见本实验附录)，在DA部分的编辑框中输入一个十进制数据（如2457，其范围为0～4095），然后虚拟示波器上观测DA转换值的大小；
6 实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。
五、实验数据或曲线
1.A/D转换
2.D/A转换
这里以抛物线信号为例进行编程，其具体程序如下：
dim tx,op,a ‘初始化函数
sub Initialize(arg)‘初始化函数
WriteData 0 ,1 ‘对采集卡的输出端口DA1进行初始化
tx=0 ‘对变量初始化
end sub
sub TakeOneStep (arg) ‘算法运行函数
a=1
op=0.5*a*tx*tx ‘0.1为时间步长
tx=tx+0.1
if op>3 then ‘波形限幅
tx=0
end if
WriteData op ,1 ‘数据从采集卡的DA1端口输出end sub
sub Finalize (arg)‘退出函数
WriteData 0 ,1
end sub
通过改变变量tx、a的值可改变抛物线的上升斜率。