ADDA实验报告.docx

1、ADDA实验报告实验七 A/D（外部）实验、实验目的1. 熟悉使用外部AD转换的基本原理。2.掌握AD7887的技术指标和常用方法2. 掌握并熟练使用DSP和AD7887的接口及其操作二、实验设备 计算机，CCS3.1版本软件，DSP仿真器，E300实验箱，DSP-54XP CPU板，信号线，示波器三、实验原理 1. AD7887是一种可工作在2.75.25V单一电源下的高速、低功率12位ADC，具有125kSPS的吞吐率。其输入端相当于一个采样周期为500ns的单端采样器，任何信号经转换后可以二进制编码形式由输出端输出。AD7887具有单/双通道两种工作模式和灵活的电源管理模式，并可通过芯片

2、上的控制寄存器进行转换。在缺省的单通道模式中，AD7887还可作只读ADC。芯片采用8引线SOIC的SOIC的封装。 AD7887的主要特点如下： 是目前体积最小的12位单/双通道ADC； 采用CMOS结构以确保低功耗； 具有电源自动关闭形式； 在缺省模式下可用作只读ADC； 具有通用串行I/O端口。下面是对AD7887应用的一些简单说明（具体的信息请参看AD7887的数据手册） AD7887的内部原理图如下： AD7887的引脚说明1脚（CS）片选引脚，低电平有效。该脚提供2个功能，一个是使AD7887开始工作；另一个是激励串行数据的传输。当AD7887工作在缺省值模式下时，CS管脚也可作为

3、关闭管脚，即当CS接高电平时，AD7887处于关闭模式。2脚（VDD）电源输入脚。VDD的范围为2.75.25V，当AD7887用于双通道工作模式时，该管脚用来提供参考电压。3脚（GND）：接地脚。4脚（AIN1/VREF）模拟输入/参考电压输入端。在单通道模式下，该脚用作参考电压输入，此时该脚与内部参考电压（+2.5V）相连或由外部参考电压驱动，其外部参考电压范围为1.2VVDD；在双通道模式下，该管脚用作第二个模拟输入端AIN1，此时的电压范围为0VDD。5脚（AIN0）模拟输入端。在单通道模式下，该脚的模拟输入电压范围为0VREF；在双通道模式下，其模拟输入电压范围为0VDD。6脚（DI

4、N）数据输入。在SCLK的每个上升沿，数据由该管脚送入AD7887的控制寄存器。若把DIN和GND连接起来，那么，AD7887将为缺省的单通道只读ADC。7脚（DOUT）数据输出端。AD7887的转换结构以串行数据流的形式从该脚输出，其数据流中包括4个前导0以及其后的12位转换数据。8脚（SCLK）串行时钟输入端。用于为数据的存取、写控制寄存器以及A/D转换提供时钟脉冲。 AD7887的控制寄存器如下：AD7887的控制寄存器是一个8位只写寄存器。在SCLK的每个上升沿数据由DIN脚送入AD7887并同时送至控制寄存器。该数据的传输共需16个连续的时钟脉冲，而有效信息只在前8个上升沿被送入控制

5、寄存器。MSB为数据流的第一位。控制寄存器的位功能如下：位简单说明7不必关心的位。6该位必须为0以保证AD7887正常工作5参考位。该位为0时，芯片上的参考电压有效，1时无效4单/双通道选择。该位为0时，荼在单通道模式，AIN1/VREF管脚用作VREF功能；该位为1时，工作在双通道模式，此时VDD为参考电压，AIN1/VREF管脚用作AIN1功能以作为第二个模拟输入通道。为使AD7887获得最好的效率，在双通道模式中，应使内部参考电压无效，即REF=13通道位。当芯片工作在双通道模式时，该位决定下一步转换哪个通道。在单通道模式中，该位始终为02该位必须为0以保证AD7887正常工作1.0电源

6、管理模式选择。用来决定AD7887的4种工作模式电源管理模式选择说明如下：PM1PM0工作模式00模式1.在这种模式下，当CS=1,AD7887不工作；CS=0时，AD7887正常工作。即AD7887在CS的下降沿开启电源，在CS的上升沿关闭电源01模式2。在这种模式下，无论管脚的状态如何，AD7887的电源始终开启10模式3。在这种模式下，无论管脚的状态如何，AD7887自动在每次转换结束关闭电源11模式4。在这种备用模式下，AD7887的部分电源关闭，而芯片上的参考电压仍然开启。该模式与模式3有些相似，但电源开启较快。且REF应该为0，这样才能确保芯片上的参考电压有效2. 样例实验电路连接

7、如下：说明：BFSR0和BFSX0短接后和SPISTE相连，作为AD7887的CS片选信号 BCLKR0和BCLKX0短接后和SPICLK相连，作为AD7887的时钟信号，注意该时钟信号通过一个三极管（2SC3356）后，时钟信号极性变反了。 BDR0和SPIS0MI相连，CPU采集信号的输入端。 BDX0和SPIIM0相连，是CPU向AD7887发送指令输出端。3. 实验是利用CPU的SPI来进行波形数据采集，程序的框图如下： 4. 本实验中SPI的设置依据芯片工作时序图（如下）: DIN输入的数据是:0x2100(高八位是AD芯片控制寄存器设置的数据(D7-D0) DOUT输出的数据是:芯

8、片AD转换后的16位数字信号四、实验步骤和内容 1. E300板上的开关SW4的第二位置ON，其余OFF.SW7全部置ON。其余开关全部置OFF。2. 用导线连接E300底板“Signal expansion unit”的2号孔接口“SIN”到“Signal expansion unit”的2号孔“AD_IN0”；(本样例实验只进行对AD_IN0的信号操作) 3. 运行Code Composer Studio (CCS3.1)；（ccs3.1需要“DEBUGConnect” ）4. 用“Projectopen”打开系统项目文件normal07SPI_AD SPI_AD.pjt。5. 编译全部文

9、件并装载“Debug SPI_ad.out”；6. 单击“DebugGo main”跳到主程序中，在主程序中“设置软件断点”加软件断点。7. 单击“DebugRUN”，程序运行到断点处；8. 点击“ViewGraph-Time/Frenquence”设置观察图形窗口 9. 单击“Debug Animate”全速运行程序； 10 单击“DebugHalt”停止程序，打开程序，理解程序中的语句。 11. 关闭“CCS”结束实验实验八 DA实验、实验目的1.熟悉DA转换的基本原理。2.掌握AD7303的技术指标和常用方法3.掌握并熟练掌握使用DSP和AD7303的接口及其操作4.熟悉使用IO口模拟S

10、PI的编程方法。二、实验设备 计算机，CCS3.1版本软件，DSP仿真器，E300实验箱，DSP-54XP CPU板三、实验原理 1.AD7303的技术指标和常用方法如下： DA转换芯片采用Analog Devices公司的AD7303。该芯片是单极性、双通道、串行、8位DA转换器，操作串行时钟最快可达30M，DA转换时间1.2s采用SPI串行接口和DSP连接。DA输出通过放大电路，可以得到05V的输出范围。DA输出接口在“CPLD单元”的右上角，两个2号孔“D/A输出1、D/A输出2”分别对应AD7303的“OUTA、OUTB”。 AD7303的功能框图： AD7303的接口时序： AD73

11、03的输入数字量和输出电压的关系：输入AD7303的数据流如下：数据位介绍如下：（本文以AD7303数据文件内容为依据）样例实验中，输入AD7303控制寄存器的数据位（高8位）如下：ad7303_CTRLA 0x20 / 通道A选择指令0010 0000ad7303_CTRLB 0x24 / 通道B选择指令0010 01002.使用IO口模拟SPI功能的编程方法:本实验是利用CPLD(E300板子上)编码来扩展I/O口，F2407 CPU利用I/O口来模拟SPI，从而达到向AD7303芯片传送指令和数据的目的。我们利用CPLD编程来提供三个模拟的I/O(如下表:D7-D5位),我们按照串口通信

12、的方式,不停的在该I/O口的存储空间里写入数据,此时的数据信息（16位）按照从高位到低位的顺序传输入到AD7303芯片的管脚上.数据传输时序图如下:下表则是扩展的I/O口空间。CPLD_CTRL_REG(W) : 基本地址+0x0002;(只写)D7D6D5D4D3D2D1D07303_CS7303_DIN7303_SCLKAIC23_CSAIC23_CLKAIC23_DINLCD_RSTLED_CTRL11100利用表中的D7,D6,D5三 位来扩展出三个I/O口.具体的实现方法请参看实验程序.四、实验步骤和内容 1.E300板上的开关SW4的第1位置ON，其余OFF.其余开关全部置OFF。2. 运行Code Composer Studio (CCS3.1)；（ccs3.1需要“DEBUGConnect” ）3. 打开系统项目文件 normal 07_DAda7303.pjt4. 编译全部文件并装载 “da7303.out”文件； 单击“DebugGo main”跳到主程序处5. 单击“DebugAnimate”全速运行程序；6. 使用万用表或者示波器观察输出结果（如下图）。（负表笔联接到2号口AGND，正表笔联接到2号口DOUTA（或者DOUTB），可以观察到从0到最大值之间的阶越跳变，最大值的幅度和R89，R90可调电阻的调节只有关）。