实验四 串行AD转换实验

南昌大学实验报告

学生姓名： 学号： 专业班级： 实验类型：

√设计□创新 实验日期： 实验成绩： □验证□综合□

实验四 串行 A/D 转换实验

一、 实验目的

1．熟悉八位串行AD转换器TLC9的性能及转换过程。 2．掌握单片机和TLC9硬件联接及软件编程。

二、 实验内容

使用 TLC9 实现单片机模数转换。模拟信号为 0～5V 电位器分压输出，单片机读

取模拟信 号，并在数码管上用十六进制形式显示出来。

三、 实验要求

根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。 四、实验说明和电路原理图

TLC9是一种采用8位逐次逼近式工作的A/D转换器。内部包含系统时钟、采样和保持、8 位A/D转换器、数据寄存器以及控制逻辑电路。TLC9每25uS重复一次“输入——转换——输 出”。器件有两个控制输入：I/O CLOCK和片选（CS）。

内部系统时钟和I/O CLOCK可使用。应用电路的设计只需利用I/O时钟启动转换或读出 转换结果。当CS为高电平时，DATA OUT处于高阻态且I/O时钟被禁止。 当CS变为低电平时，前次转换结果的᳔高有效位（MSB）开始出现在DATA OUT端。在接下来 的7个I/O CLOCK周期的下降沿输出前次转换结果的后7位，至此8位数据已经输出。然后再将第8 个时钟周期加至I/O CLOCK，此时钟周期的下跳沿变使芯片进行下一轮的AD转换。在第8个I/O CLOCK周期之后，CS必须变为高电平，并且保持高电平直至转换结束为止（>17uS），否则CS的 有效高电平至低电平的转换将引起复位（其它详细资料看芯片说明）。 本实验需要用到 CPU 模块（F3 区）、电位器模块（E2 区）、串行模数转换模块（D5 区）、 串行静态数码显示模块（B4 区）。TLC9 串行模数转换电路原理参见下图 。

串行模数转换电路图

四、 实验步骤

1）系统各跳线器处在初始设置状态。

用导线对应连接串行模数转换模块的 CS_9、DATA、CLK 到 CPU 模块的 P12、P10、P11； 电位器模块的输出端接串行模数转换模块的 AIN；

CPU 模块的 P16、P17 接串行静态数码显示模块 DIN、CLK。

2）启动 PC 机，打开 THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。

3）数码管以十六进制形式显示模拟量，手动调节输入电位器，改变输入模拟量电压的大小， 数码管显示将随之变化。

五、实验程序代码

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DAT BIT P1.0 CLK BIT P1.1 CS BIT P1.2 DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H AD_DATA EQU 50H DIS_DOUT BIT P1.6 DIS_CLK BIT P1.7

ORG 0000H LJMP START ORG 0100H START: MOV DBUF+3,#0AH ;显示“A” MOV DBUF+2,#0DH ;显示“D” MOV SP,#60H

ACALL TLC9_ADC

MOV AD_DATA,A ;存转换结果 MOV B,A SWAP A

ANL A,#0FH MOV DBUF+1,A ;转换结果高位送显示缓存 INC R0 MOV A,B ANL A,#0FH MOV DBUF,A ;转换结果低位送显示缓存

ACALL DISPLAY ;显示16进制转换结果 ACALL DELAY SJMP START

TLC9_ADC: CLR A CLR CLK CLR CS MOV R6,#8 ADLOOP:

SETB CLK NOP NOP

MOV C,DAT RLC A CLR CLK NOP

DJNZ R6,ADLOOP SETB CS SETB CLK RET

DISPLAY: MOV R0,#DBUF MOV R1,#TEMP MOV R2,#4

DP10: MOV DPTR,#SEGTAB MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV @R1,A INC R0 INC R1 DJNZ R2,DP10 MOV R0,#TEMP MOV R1,#4 DP12: MOV R2,#8 MOV A,@R0 DP13: RLC A MOV DIS_DOUT,C CLR DIS_CLK SETB DIS_CLK DJNZ R2,DP13 INC R0

DJNZ R1,DP12 RET

SEGTAB: DB 3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH ;0，1，2，3，4，5 DB 7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH ;6，7，8，9，A，B DB 58H,5EH,79H,71H,0,00H ;C，D，E，F，- DELAY:

MOV R4,#0FFH DELOOP:

MOV R5,#0FFH DJNZ R5,$

DJNZ R4,DELOOP RET

END

六.实验结果和小结

把程序下载到实验板上后，调节电位器，可以发现数码管上的数值从00到FF变化，最大的电压为5V，而最小的是0V，通过改变电压的大小来达到模数转换的要求。可以把5V分成256份，电压每变化一份，数码管上显示的数值就变化一次，加一或者减一。

通过这次的实验，我们看到了数模转换的过程以及程序和原理，但是在计数方面我们对程序没有做太大的改变，仍需要努力。