微机原理与接口技术课程论文.pdf

微机原理与接口技术

题目基于DAC0832的函数发生器设计与实现

学生姓名管高翔

学号20071305044

院系电子与信息工程学院

专业电子信息工程

指导教师周欣

二ＯＯ九年十二月二十日

基于DAC0832的函数发生器设计与实现

管高翔
南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044

摘要：在了解DAC0832芯片的基础上，实现数字量到模拟量的转换，通过对8255A的内部控制字、方式字的设
置以及将开关置入的数字信号传输到DAC0832进行数模转换，最终达到输出正弦波、三角波、锯齿波、脉冲波
的目的，根据开关输入情况进行波形切换，实现用户操作的随意性。
关键词：函数发生器；8086；DAC0832；8255A

0.引言
在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经
常需要用到各种各样的函数发生器。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可以方便地设计各
种函数发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、
幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。

1.系统方案及思路
需求分析:以PC8086微处理机为基础设计开发能输出多种波形的函数发生器:
(1)能输出正弦波、三角波、锯齿波、脉冲波；
(2)能根据开关的变化进行波形切换。
1.1硬件部分
(1)根据要求及分析，本设计中硬件部分数/模转换器选用NationalSemiconductor的DAC0832；
(2)选择8255A作为CPU与DAC0832之间的并行接口芯片，其中A口作为开关量的输入端；
(3)另外还需要有:Intel8086CPU(中央处理器)芯片1颗；EL-8086型单板机开发环境一套；PC
机(PersonalComputer，个人计算机)一台。
1.2软件部分
(1)程序采用循环依次显示四组波段的方式；
(2)首先对8255A进行初始化，方式0，A口输入；
(3)在显示过程中判断开关量是否有变化；
(4)若没有变化，则继续显示；若有改变，就重新判断要输出的波形；
(5)相应地，在程序中编制显示正弦波段、三角波段、锯齿波段和脉冲波段，由上述的判断结
果，根据条件进行跳转。

2.硬件设计
2.1模数转换器DAC0832的简要介绍
DAC转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是接收、保持和转换的是数字信
息，不存在随温度和时间的漂移问题，因此电路的抗干扰性能较好。DAC0832是8位分辨率的
D/A转换集成芯片，它具有价格低廉、接口简单及转换控制容易等特点。它由8位输入锁存器、
8位DAC寄存器、8位DIA转换电路及转换控制电路组成，能和CPU数据总线直接相连，属中
速转换器，大约在1us内将一个数字量转换成模拟量输出。
2.1.1DAC0832的结构如下：

图1DAC0832的内部结构和引脚图
D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；
ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；
CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；
WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑
组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输
入数据锁存；
XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；
WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR1、XFER的逻辑组合产
生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据
锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换；
IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；
IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；
Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；Vcc：电源输入端，Vcc
的范围为+5V～+15V；VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V～+10V；
AGND：模拟信号地；
DGND：数字信号地。
2.1.2DAC0832的三种工作方式
（1）直通方式
直通方式就是使DAC0832内部的两个寄存器（输入寄存器和DAC寄存器）
处于不锁存状态，数据一旦到达输入端DI7～DI0,就直接送入D/A转换器，被转
换成模拟量。当ILE为高电平，CS和WR1﹑WR2和XFER端都接数字地，这时
锁存信号LE1﹑LE2均为高
电平，输入寄存器和DAC寄存器均处于不锁存状态，即直通方式。
（2）单缓冲方式
单缓冲方式就是使两个寄存器中的一个处于缓冲方式，另一个处于锁存方式