A_D转换芯片的测试环境构成及测试方法
AD,DA转换实验
的启动信号“ STR”是由控制计算机定时输出方波来实现的。
这里用
＃定时器的输出，通过“OUT1”排针引出，方波周期＝定时器时常×2。
芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态，选通输入通道IN7；通过单次阶A/D转换器输入－5V ~ +5V的模拟电压；系统定时器定时1ms输出方波转换器，并将A/D转换完后的数据量读入到控制计算机中，最后保存到变量中。
OUT1
OUT2
图 1.1-3
以上电路是TLC7528双极性输出电路，输出范围－5V ~ +5V。
“W101”和“ W102”
路的调零电位器，实验前先调零，往TLC7528的A口和B口中送入数字量80H 和“W102”电位器，用万用表分别测“ OUT1”和“OUT2”的输出电压，应在0mV 实验内容：
编写实验程序，实现D/A转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。
:
1.实验名称、实验目的、实验设备、实验原理及内容由教师确定，实验前学生填好；
2.实验步骤、实验结果及分析由学生记录实验的过程，包括操作过程、实验结果、遇到哪些问题以及如何
解决等；
3.实验总结由学生在实验后填写，总结本次实验的收获、未解决的问题以及体会和建议等。
AD转换实验1
实验4、1 A/D转换实验1一、实验目的1．熟悉Ａ/Ｄ转换的基本原理；2．掌握TMS320LF2407的ADC功能模块的指标和常用方法；二、实验设备计算机，CCS 3.1软件，DSP仿真器，EXPIII+实验箱，示波器，导线。
三、实验步骤和内容1、实验箱和2407 CPU板拨码开关设置：实验箱的拨码开关SW2.4置OFF（2407的译码有效）；2407 CPU板的JUMP1的2和3脚短接（不允许擦除FLASH），JUMP2的1和2脚短接（片上AD参考高电平为VCCA），JUMP3的1和2脚短接（片上AD参考低电平为AGND）；2407CPU板的拨码开关S2全部置OFF；2、用导线连接“信号源单元”的2号孔接口“信号源1”到“A/D单元”的2号孔“AIN2”；“信号源2”到“AIN3”，拨码开关“JP3”的4、5拨到“ON”位置。
信号源设置：将“模拟信号源”拨码开关S23的1、2都拨到“OFF”位置，的左边和右边的“频率调节”打到“100~2K”档位；将左边的“波形选择”打到“正弦波”档位，设置输出为正弦波信号，右边的“波形选择”打到“三角波”档位则“信号源单元”中“信号源1”输出为低频正弦波。
“信号源2”输出低频三角波。
调节“幅值调节”旋钮，用示波器观察，2号孔接口“信号源1”输出波形幅值为±1V。
3、运行CCS软件，加载示范程序；4、按下F12运行程序，查看数据存储器中的内容变化；5、调节输入信号的频率或幅值，做同样的采样实验；6、观察采样结果；7、填写实验报告。
8、样例程序实验操作说明启动CCS 3.1，并打开“adcpu.pjt”工程文件；双击“adcpu.pjt”及“Source”，可查看各源程序；加载“adcpu.out”文件；如下图，在箭头所指“adcpu.c”中“i=0”处双击鼠标左键，设置断点；单击“Run”运行程序，程序运行到断点处停止；用下拉菜单中的View / Graph的“Time/Frequency”打开一个图形观察窗口；设置该图形观察窗口的参数如下，显示类型设为Dual Time观察起始地址为point和point1，长度为256的存储器单元内的数据，该数据为输入信号经A/D转换之后的数据，数据类型为16位整型；入信号的频率和幅值可以在图形窗口观察到相应的波形变化。
高速ADC、DAC测试原理及测试方法
高速ADC/DAC测试原理及测试方法随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提高，以及对于系统灵敏度等要求的不断提高，对于高速、高精度的ADC、DAC的指标都提出了很高的要求。
比如在移动通信、图像采集等应用领域中，一方面要求ADC有比较高的采样率以采集高带宽的输入信号，另一方面又要有比较高的位数以分辨细微的变化。
因此，保证ADC/DAC在高速采样情况下的精度是一个很关键的问题。
ADC/DAC芯片的性能测试是由芯片生产厂家完成的，需要借助昂贵的半导体测试仪器，但是对于板级和系统级的设计人员来说，更重要的是如何验证芯片在板级或系统级应用上的真正性能指标。
一、ADC的主要参数ADC的主要指标分为静态指标和动态指标2大类。
静态指标主要有：•Differential Non-Linearity (DNL)•Integral Non-Linearity (INL)•Offset Error•Full Scale Gain Error动态指标主要有：•Total harmonic distortion (THD)•Signal-to-noise plus distortion (SINAD)•Effective Number of Bits (ENOB)•Signal-to-noise ratio (SNR)•Spurious free dynamic range (SFDR)二、ADC的测试方案要进行ADC这些众多指标的验证，基本的方法是给ADC的输入端输入一个理想的信号，然后对ADC转换以后的数据进行采集和分析，因此，ADC的性能测试需要多台仪器的配合并用软件对测试结果进行分析。
下图是一个典型的ADC测试方案：如图所示，由Agilent 的ESG 或PSG 做为信号源产生高精度、高纯净度的正弦波信号送给被测的ADC 做为基准信号，ADC 会在采样时钟的控制下对这个正弦波进行采样，变换后的结果用逻辑分析仪采集下来。
任务二 仿真测试AD转换器的逻辑功能
仿真电路所用元件及选取途径如下。
电源VCC：Place Source→POWER_SOURCES→VCC。
接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。
信号源V1：Place Source→SIGNAL_VOLTAGE_SO…→CLOCK_VOLTAGE。
等几部分组成。
技能训练——用仿真软件Multisim 10仿真测试A/D转换器的逻辑功能
1
实训目的
(1)了解A/D转换器的工作原理。
(2)掌握A/D转换器逻辑功能的仿真测试方法。
2
实训器材
实训器材如表所示。
技能训练——用仿真软件Multisim 10仿真测试A/D转换器的逻辑功能
3
实训原理及操作
电路，如图所示。
3）仿真分析
打开仿真开关，仿真电路中的开关S1接高电平，调整滑动变阻器R1的阻值，改变的是
输入8位ADC的模拟电压值，则输出端以指示灯的亮灭表示转换出的数码，灯亮表示为1，
灯灭表示为0。需要注意的是，二进制数码的排列顺序从D7～D0排列。
上图所示状态为正在进行模／数转换。
当前输入模拟电压为4 V，转换输出的数码结果如上图中的指示灯指示所示。
之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔，进
而得到相应的数字量输出。由于该转换电路是对输入电压的平均值进行
转换，所以它具有很强的抗工频干扰能力，在数字测量中得到了广泛的
应用。
图所示是双积分型A/D转换器，它由积分器（由集成运放A组成）、
过零比较器（C）、时钟脉冲控制门（G）和定时器/计数器（FF0～FFn）
由于
式中， 为满度电压5 V； 为输入的模拟电压（也就是需要转换的模拟量）； 为该
§2.2 A／D转换器
；选中IN0模拟通道，启动ADC0809开始启动 ；200H为8255A端口A的地址，读入EOC状态
；判断EOC为0否，若为1则继续读入EOC ；EOC为0，则去判断EOC为1否？ ；EOC仍为0，继续读入EOC ；EOC为1，说明ADC0809已转换好，读入数据
2）通过延时：由于A/D转换芯片的转换时间是已知的，
单端输入
单端输入 双端差动输入
正向信号：把VIN(-)接地，信号加到VIN(+)端；
负向信号：把VIN(+)接地，信号加到VIN(-)端。
差动输入: 模拟信号加在VIN(-)端和VIN(+)端之间。
ADC0808/0809 单端、单极性输入：VREF(+)= 5v, VREF(-)= 0v
双极性输入： VREF(+) 和 VREF(-) 接+、- 极性参考电源
► 数据输出的方式 A／D转换器 具有可控的三态输出门 数据输出方式 不带三态输出门，或虽有三态输出门，但 它不受外部信号控制。
► 片选、启动、读写信号的设置 启动转换信号由CPU发出，有电平启动和脉冲启动两种方式。 片选、、读写信号一般由3-8译码器的通道号以及微处理器的
ADDA IN0 ADDB IN7 ADDC VREF(+) VCC VREF() GND CLOCK
IN0 IN7 +5V
图 2-18 ADC0809 与计算机接口 地址为220H时，且AEN=0时，译码器输出低电平
OUT指令时，ADC0809的START和ALE端出现正脉冲 设8255口地址为200H～203H
§2.2
A／D转换器
常用的A／D转换器有： 计数器式 双积分式 逐次逼近式
第三讲：AD转换器(ADC)、实验及应用
第三讲：A/D 转换器(ADC)、实验及应用电工电子实验教学中心 艾庆生一、A/D转换器的基本工作原理A/D 转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。
1. 取样和保持取样（也称采样）是将时间上连续变化的信号转换为时间上离散的信号，即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。
其过程如图 3－1 所示。
图中Ui (t )为输入模拟信号，S (t )为采样脉冲， 为取样后的输出信号。
图 3－1 取样过程在取样脉冲作用期τ内，取样开关接通，使 ，在其它时间（T S-τ）内，输出=0。
因此，每经过一个取样周期， 对输入信号取样一次，在输出端便得到输入信号的一个取样值。
为了不失真地恢复原来的输入信号，根据取样定理，一个频率有限的模拟信号，其取样频率f S 必须大于等于输入模拟信号包含的最高频率f max 的两倍，即取样频率必须满足：模拟信号经采样后，得到一系列样值脉冲。
采样脉冲宽度τ一般是很短暂的，在下一个采样脉冲到来之前，应暂时保持所取得的样值脉冲幅度，以便进行转换。
因此，在取样电路之后须加保持电路。
图3－2（a ）是一种常见的取样保持电路， 场效应管V 为采样门，电容C 为保持电容，运算放大器为跟随器，起缓冲隔离作用。
在取样脉冲S(t )到来的时间τ内，场效应管V 导通，输入模拟量U i(t )向电容充电；假定充电时间常数远小于τ，那么C 上的充电电压能及时跟上U i(t )的采样值。
采样结束，V 迅速截止，电容C 上的充电电压就保持了前一取样时间τ的输入U i(t )的值，一直保持到下一个取样脉冲到来为止。
当下一个取样脉max 2f f s ≥)('tU o )()('t U t U i o =冲到来，电容C 上的电压 再按输入U i(t )变化。
在输入一连串取样脉冲序列后，取样保持电路的缓冲放大器输出电压U o （t ）便得到如图3－2（b ）所示的波形。
单片机实验数据采集_AD转换
单片机实验报告姓名： XX班级： XXXXX学号： XXXXXXX专业：电气工程与自动化实验1 名称：数据采集_A/D转换一、实验目的⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法；⑵了解A/D芯片0809 转换性能及编程方法；⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。
二、实验设备装有proteus和keil软件的电脑一台三、实验说明及实验原理：A/D 转换器大致分有三类：一是双积分A/D 转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是并联比较型A/D转换器，速度快，价格也昂贵。
实验用ADC0809属第二类，是8位A/D转换器。
每采集一次一般需100μs。
由于ADC0809A/D 转换器转换结束后会自动产生EOC 信号（高电平有效），取反后将其与8031 的INT0 相连，可以用中断方式读取A/D转换结果。
ADC0809 是带有8 位A/D转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。
(1) ADC0809 的内部逻辑结构由图1.1 可知，ADC0809 由一个8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。
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A/D 转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
(2) ADC0809 引脚结构ADC0809各脚功能如下：D7 ~ D0：8 位数字量输出引脚。
IN0 ~ IN7：8位模拟量输入引脚。
VCC：+5V工作电压。
GND：地。
REF（+）：参考电压正端。
REF（-）：参考电压负端。
START：A/D转换启动信号输入端。
ALE：地址锁存允许信号输入端。
（以上两种信号用于启动A/D转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。
高速ADC的性能测试.
高速ADC的性能测试高速ADC的性能测试类别：电源技术摘要：针对某信号处理机中的高速a/d转换器（adc）的应用，利用数字信号处理机的硬件平台，采用纯正弦信号作为输入信号，用数字信号处理器（dsp）控制采样，并将a／d转换后的数据存储，进行fft变换，进而来分析adc的信噪比及有效位数。
该测试方法具有全数字、可编程、精确度高等优点，是较为先进的测试方法。
目前的实时信号处理机要求ａｄｃ尽量靠近视频、中频甚至射频，以获取尽可能多的目标信息。
因而，ａｄｃ的性能好坏直接影响整个系统指标的高低和性能好坏，从而使得ａｄｃ的性能测试变得十分重要。
ａｄｃ静态测试的方法已研究多年，国际上已有标准的测试方法，但静态测试不能反映ａｄｃ的动态特性，因此有必要研究动态测试方法。
动态特性包括很多，如信噪比（ｓｎｒ）、信号与噪声＋失真之比（ｓｉｎａｄ）、总谐波失真（ｔｈｄ）、无杂散动态范围（ｓｆｄｒ）、双音互调失真（ｔｔｉｍｄ）等。
本文讨论了利用数字方法对ａｄｃ的信噪比进行测试，计算出有效位数，并通过测试证明了提高采样频率能改善ｓｎｒ，相当于提高了ａｄｃ的有效位数。
在本系统中使用了ａｄ９２２４，它是１２ｂｉｔ、４０ｍｓｐｓ、单５ｖ供电的流水线型低功耗ａｄｃ。
１测试系统原理传统的动态测试方法是用高精度ｄａｃ来重建ａｄｃ输出信号，然后用模拟方法分析（如图１所示）。
但这样的测试方法复杂、精度低、能测试的指标有限。
国外从２０世纪７０年代起研究用数字信号处理技术对ａｄｃ进行动态测试，主要方法有正弦波拟合法[１]、ｆｆｔ法[２～３]、直方图法[４]等，而国内这方面的研究则刚刚起步。
本文介绍的测试系统是利用作者开发的数字信号处理机中的ｄｓｐ及其仿真系统来进行数据的采集、存储、处理及显示，从而构成可编程、数字化的ａｄｃ性能测试系统。
在该信号处理机中，首先采用两路ａｄｃ进行ｉ、ｑ正交采样；然后用ｄｓｐ并行系统进行数据的ｆｆｔ运算、求模以及恒虚警处理；最后将结果通过并口传给笔记本电脑进行显示。
试验六AD转换实验和DA转换实验
试验六AD转换实验和DA转换实验在电子技术的领域中，AD 转换实验和 DA 转换实验是非常重要的基础性实验。
它们在信号处理、自动控制、通信等众多领域都有着广泛的应用。
接下来，让我们一起深入了解这两个有趣且实用的实验。
AD 转换，全称为模拟数字转换（AnalogtoDigital Conversion），其作用是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
想象一下，我们生活中的声音、光线、温度等各种物理量都是模拟信号，它们的数值是连续变化的。
但计算机和数字电路只能处理数字信号，所以就需要 AD 转换器来完成这个转换过程。
在进行 AD 转换实验时，我们通常会使用专门的 AD 转换芯片。
比如说常见的 ADC0809 芯片，它具有 8 个模拟输入通道，可以将 0 5V 的模拟电压转换为 8 位的数字量。
实验开始前，我们要先搭建好电路。
将 ADC0809 芯片与单片机或者其他控制器连接起来，同时连接好模拟信号源，比如电位器，用来产生变化的模拟电压。
然后，通过编写控制程序，向 ADC0809 发送启动转换的信号。
转换完成后，读取转换得到的数字量。
这时候，我们就可以通过观察数字量的变化，来了解模拟信号的特性。
在实验中，我们还需要关注一些重要的参数，比如转换精度和转换速度。
转换精度决定了数字量与模拟量之间的逼近程度，精度越高，数字量就越能准确地反映模拟量的真实值。
而转换速度则影响着系统对快速变化的模拟信号的处理能力。
DA 转换，全称为数字模拟转换（DigitaltoAnalog Conversion），与AD 转换相反，它是将数字信号转换为模拟信号。
DA 转换在很多场景中都发挥着重要作用，比如音频播放、电机控制等。
以常见的 DAC0832 芯片为例，它可以将 8 位的数字量转换为模拟电压输出。
在实验中，同样要先搭建好电路，将 DAC0832 与控制器连接，并接上适当的负载，比如电阻和电容，以形成平滑的模拟输出。
编写控制程序，向 DAC0832 发送数字量，然后观察输出的模拟电压的变化。
实验六 AD转换实验
实验六A/D转换实验一、实验目的：（1）掌握A/D转换与单片机接口的方法；（2）了解ADC0809的工作原理及其应用；（3）通过实验了解单片机如何进行数据采集。
（4）学习数码管动态扫描及显示方法。
（5）进一步了解Keil及Proteus的应用。
二、实验内容：利用一个可调电位器向AD0808的第一条模拟量输入端输入可变的电压值，经过AD0808的转换后，把相应的数字量输出给单片机，然后经过单片机的转化，把转换得到的结果显示在数码管上。
三、画出实验程序流程图：四、实验仿真原理图五、写出程序清单和注释;定义IO接口SEG0 BIT P2.5SEG1 BIT P2.6SEG2 BIT P2.7AD_ST BIT P3.5AD_EOC BIT P3.6AD_OE BIT P3.7ORG 0000HAJMP MAIN ;跳转指令ORG 000BHAJMP IT0PORG 0100H ;MAIN函数的入口地址MAIN:MOV SP , #60H ;设置堆栈指针MOV R1 , #00H ;延时标志MOV R0 , #40HCLR AD_ST ;初始化ADC0809，ST=0,OE=0,EOC=1CLR AD_OESETB AD_EOCMOV TMOD , #01H ;设定定时器0,，工作方式一ACALL IT0M1 ;定时器0初始化函数LOOP: ;数码管扫描显示MOV R3 , 32H ;显示各位数据ACALL DISPLAY ;送数据CLR SEG0 ;开显示，个位ACALL DELAY ;延时保存数据MOV P0 , #0FFHSETB SEG0 ;关闭各位，准备扫描下一位MOV R3 , 31H ;显示十位数据ACALL DISPLAY ;送数据CLR SEG1 ;开显示，十位ACALL DELAY ;延时保存数据MOV P0 , #0FFHSETB SEG1 ;关闭各位，准备扫描下一位MOV R3 , 30H ;显示百位数据ACALL DISPLAY ;送数据CLR SEG2 ;开显示，百位ACALL DELAY ;延时保存数据MOV P0 , #0FFHSETB SEG2 ;关闭各位，准备扫描下一位AJMP LOOPIT0P: ;定时器0中断函数PUSH PSW ;压栈PUSH ACCMOV TL0 , #0B0H ;计数寄存器赋值（50ms）MOV TH0 , #03CHSETB AD_ST ;上升沿，寄存器清零NOP ;延时，保持一定时间CLR AD_ST ;下降沿，开始转换JNB AD_EOC ,$ ;等待转换完成SETB AD_OE ;OE=1，使能数据输出NOP ;延时，保持数据稳定MOV A , P1 ;读出数据CLR AD_OE ;拉低数据，以便下次转换CJNE R1 , #00H ,AAMOV @R0 , AAA:MOV 33H , AMOV A , @R0CJNE A , 33H , FANHINC R0MOV @R0 , AINC R1 ;R1自加1，加到10即500ms采样一次AD值CJNE R1 , #5 , FANHUI ;R1到10时开始采样MOV R1 , #00H ;清R1MOV R0 , #40HMOV B , #100 ;分离百位DIV ABMOV 30H , A ;保存百位数据MOV A , B ;取出，十位和各位数据MOV B , #10 ;分离十位和各位DIV ABMOV 31H , A ;存十位数据MOV 32H , B ;存各位数据FANHUI:POP ACC ;弹栈POP PSWRETI ;中断返回FANH:MOV R0 , #40HMOV R1 , #00HPOP ACC ;弹栈POP PSWRETI ;中断返回IT0M1:MOV TL0 , #0B0H ;设置中断时间（50ms）MOV TH0 , #03CHSETB ET0 ;开定时器0中断SETB EA ;开总中断SETB TR0 ;启动定时器0RETDISPLAY: ;显示函数，查表，把对应数据送P0口PUSH ACC ;压栈，保护数据PUSH BMOV A , R3MOV DPTR,#TAB ;显示列表首地址赋予指针MOVC A,@A+DPTR ;查表找到对应的数码管显示编码MOV P0 , A ;数据送P0口,显示数据POP B ;弹栈POP ACCRET ;返回;延时函数，约等于1msDELAY:MOV R7, #2DELAY1:MOV R6, #250DJNZ R6,$ ;R6自减1，不等于0是原地跳转DJNZ R7,DELAY1RETTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;数码管显示数END ;程序结束六、思考题在原有的基础之上，再加一模拟输入量，仿真原理图以及程序应该做什么样的改动？给出更改后的原理图以及修改的程序。