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任课教师：黄静指导教师：汪泓《嵌入式系统设计与实例开发》（2011-2012学年第2学期）实验报告学号：姓名：班级：实验四、五D/A接口和ARM的A/D接口实验一、实验目的1、学习D/A转换原理2、掌握MAX504 D/A转换芯片的使用方法3、掌握不带有D/A的CPU扩展D/A功能的主要方法4、了解D/A驱动程序加入内核的方法二、实验内容学习D/A接口原理，了解实现D/A系统对于系统的软件和硬件要求。阅读MAX504芯片文档，掌握其使用方法。三、预备知识1、有C语言基础2、掌握在Linux下常用编辑器的使用3、掌握Makefile的编写和使用4、掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程四、实验设备及工具硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境。五、实验原理1、D/A转换器D/A转换器的内部电路构成无太大差异，一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。大多数D/A转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。按数字输入值切换开关，产生比例于输入的电流(或电压)。电压输出型（如TLC5620）电压输出型D/A转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速D/A转换器使用。电流输出型(如THS5661A)电流输出型D/A转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流—电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换，二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流—电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，大部分CMOS?DA转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在D/A转换器的电流建立时间上加入了运算放入器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。乘算型（如AD7533）D/A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型D/A转换器。乘算型D/A转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。一位D/A转换器一位D/A转换器与前述转换方式全然不同，它将数字值转换为脉冲宽度调制或频率调制的输出，然后用数字滤波器作平均化而得到一般的电压输出(又称位流方式)，用于音频等场合。2、D/A转换器的主要技术指标分辩率(Resolution)?指最小模拟输出量（对应数字量仅最低位为“1”）与最大量（对应数字量所有有效位为“1”）之比。建立时间(Setting?Time)?是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间，也可以认为是转换时间。D/A中常用建立时间来描述其速度，而不是A/D中常用的转换速率。一般地，电流输出D/A建立时间较短，电压输出D/A则较长。其他指标还有线性度(Linearity)，转换精度，温度系数/漂移。3、MAX504是10位D/A转换器，其特点是：由单个5V电源供电电压输出缓冲内部2.048V参考电压INL=LSB（MAX）电压不随温度变化可变的输出范围：0V~VDD，VSS~VDD上电复位串行输出其各个管脚的功能如表2.5.1所示：管脚名称功能1BIPOFFBipolar offset/gain resistor 2DINSerial data input 3CLRClear. Asynchronously sets DAC register to all 0s. 4SCLKSerial clock input 5CSChip select, active low 6DOUTSerial data output for daisy-chaining 7DGNDDigital ground 8AGNDAnalog ground 9REFINReference input 10REFOUTReference output, 2.048V. Connect to VDD if not used. 11VSSNegative power supply 12VOUTDAC output 13VDDPositive power supply 14RFBFeedback resistor 4、A/D 转换器A/D 转换器是模拟信号源和