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实验六 网络地址转换实验

实验六 网络地址转换实验
实验六 网络地址转换实验

实验六网络地址转换实验

1 利用静态NAT实现局域网访问互联网

2 利用动态NAPT实现局域网访问互联网【背景描述】

你是某公司的网络管理员,公司只向ISP申请了一个公网IP地址,希望全公司的主机都能访问外网。

【实现功能】

允许内部所有主机在公网地址缺乏的情况下可以访问外部网络。

【技术原理】

NA T(网络地址转换或网络地址翻译),是指将网络地址从一个地址空间转换为另一个地址空间的行为。

NA T将网络划分为内部网络和外部网络两部分。局域网主机利用NAT访问网络时,是将局域网内部的本地地址转换为了全局地址(互联网合法IP地址)后转发数据包。

NA T分为两种类型:NAT(网络地址转换)和NAPT(网络地址端口转换)。NAT是实现转换后一个本地IP地址对应一个全局地址。NAPT是实现转换后多个本地IP地址对应一个全局NAPT实现局域网多台主机共用一个或少数几个公网IP访问互联网。

【使用设备】

【案例拓扑】

【实现过程】

步骤1 基本配置

局域网路由器配置

Red-Giant#configure terminal

Red-Giant(config)#hostname lan-router

lan-router(config)#interface fastEthernet 0

lan-router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 lan-router(config-if)#no shutdown

lan-router(config-if)#exit

lan-router(config)#interface serial 0

lan-router(config-if)#ip address 200.1.8.7 255.255.255.0

lan-router(config-if)#no shutdown

互联网路由器配置

Red-Giant#conf

Configuring from terminal, memory, or network [terminal]? Red-Giant(config)#hostname internet-router

internet-router(config)#interface fastEthernet 0

internet-router(config-if)#ip address 63.19.6.1 255.255.255.0 internet-router(config-if)#no shutdown

internet-router(config-if)#exit

internet-router(config)#interface serial 0

internet-router(config-if)#ip address 200.1.8.8 255.255.255.0

internet-router(config-if)#clock rate 64000

internet-router(config-if)#no shutdown

在lan-router上配置缺省路由

lan-router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0

验证测试:

internet-router#ping 200.1.8.7

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echoes to 200.1.8.7, timeout is 2 seconds:

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/29/32 ms

步骤2 配置动态NAPT映射

lan-router(config)#interface fastEthernet 0

lan-router(config-if)#ip nat inside !定义F0为内网接口

lan-router(config-if)#exit

lan-router(config)#interface serial 0

lan-router(config-if)#ip nat outside !定义S0为外网接口

lan-router(config-if)#exit

lan-router(config)#ip nat pool to_internet 200.1.8.7 200.1.8.7 netmask 255.255.255.0

!定义内部全局地址池

lan-router(config)#access-list 10 permit 172.16.1.0 0.0.0.255

!定义允许转换的地址

lan-router(config)#ip nat inside source list 10 pool to_internet overload

!为内部本地调用转换地址池

验证测试

1.在服务器63.19.6.2上配置WEB服务

2.在PC机测试访问6

3.19.6.2的网页

3.在路由器lan_router查看NAPT映射关系

lan-router#show ip nat translations

Pro Inside global Inside local Outside local Outside global udp 200.1.8.7:2505 192.168.1.2:2502 210.29.224.21:80 210.29.224.21:80 参考配置

lan-router#show running-config

Building configuration...

Current configuration:

!

version 6.14(9coll)

!

hostname "lan-router"

!

!

!

ip subnet-zero

!

!

!

interface FastEthernet0

ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

ip nat inside

!

interface FastEthernet1

no ip address

shutdown

!

interface FastEthernet2

no ip address

shutdown

!

interface FastEthernet3

no ip address

shutdown

!

interface Serial0

ip address 200.1.8.7 255.255.255.0

ip nat outside

!

interface Serial1

no ip address

shutdown

!

interface Serial2

no ip address

shutdown

!

interface Serial3

no ip address

shutdown

!

ip nat pool to_internet 200.1.8.7 200.1.8.7 netmask 255.255.255.0 ip nat inside source list 10 pool to_internet overload

ip classless

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

access-list 10 permit 192.168.1.0 0.0.0.255

line con 0

line aux 0

line vty 0 4

login

line vty 5 19

login

!

end

【注意事项】

1.不要把inside和outside应用的接口弄错

2.要加上能使数据包向外转发的路由,比如默认路由

3.尽量不要用广域网接口的地址作为映射的全局地址,本例子中特定只有一个公网地址,实际工作中不推荐。

数模模数转换实验报告

数模模数转换实验报告 一、实验目的 1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。 2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。 二、实验条件 1、DOS操作系统平台 2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。 三、实验原理 1、数模转换: (1)微机处理的数据都是数字信号,而实际的执行电路很多都是模拟的。因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元,实现对被控对象的控制。这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器(DAC),简称D/A。 (2)实验中所用的数模转换芯片是DAC0832,它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。其特点是片内包含两个独立的8 位寄存器,因而具有二次缓冲功能,可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中,同时又采集下一组数据,这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。 2、模数转换: (1)在工程实时控制中,经常要把检测到的连续变化的模拟信号,如温度、压力、速度等转换为离散的数字量,才能输入计算机进行处理。实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器(ADC),简称A/D。

(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段:首先要启动模数转换过程。其次,由于转换过程需要时间,不能立即得到结果,所以需要等待一段时间。一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。微机可以将这条信号线作为中断请求信号,用中断的方式得到转换结束的消息,也可以对这条信号线进行查询,还可以采用固定延时进行等待(因为这类芯片转换时间是固定的,事先可以知道)。最后,当判断转换已经结束的时候,微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。 (3)实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换,其主要原理为:将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较,根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号,以便向模拟输入逼近。推测信号由D/A 转换器的输出获得,当推测信号与模拟信号相等时,向D/A 转换器输入的数字就是对应模拟信号的数字量。ADC0809 的转换时间为64 个时钟周期(时钟频率500K 时为128S)。分辨率为 8 位,转换精度为±LSB/2,单电源+5V 供电时输入模拟电压范围为04.98V。 四、实验内容 1、把DAC0832 的片选接偏移为10H 的地址,使用debug 命令来测试 DAC0832 的输出,通过设置不同的输出值,使用万用表测量Ua 和Ub 的模拟电压,检验DAC0832 的功能。选取典型(最低、最高和半量程等)的二进制值进行检验,记录测得的结果。实验结果记录如下:

单片机实验(AD转换)

实验三 A/D、D/A转换实验 一、实验目的 1.熟悉DAC0832并行接口数模转换器和TLC2543串行接口模数转换器的基本原理和编程方 法。 2.进一步熟悉单片机应用系统开发步骤和方法。 二、实验电路 实验所用元件清单如下表所示: 1. 串行A/D转换器TLC2543 2.并行D/A转换器DA0832 三、相关知识 (一)串行A/D转换器TLC2543 1. TLC2543的特性与引脚 TLC2543是TI公司的TLC2543 12位串行A/D转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构,能够节省80C51系列单片机的I/O资源,而且价格适中。

主要特点如下: ●12位分辨率A/D转换器。 ●在工作温度范围内10 s转换时间。 ●11个模拟输入通道。 ●3路内置自测试方式。 ●采样率为66kbps。 ●线性误差+1LSB(max)。 ●有转换结束(EOC)输出。 ●具有单、双极性输出。 ●可编程的MSB或LSB前导。 ●可编程的输出数据长度。 2. TLC2543的工作过程 TLC2543的工作过程分为两个周期:I/O 周期和实际转换周期。 1)I/O周期 I/O周期由外部提供的I/O CLOCK定义,延续8、12或16个时钟周期,决定于选定的输出数据长度。器件进入I/O周期后同时进行两种操作。 (1)在I/O CLOCK的前8个脉冲的上升沿,以MSB前导方式从DA TA INPUT端输入8位数据流到输入寄存器。其中前4位为模拟通道地址,控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和3个内部自测电压中,选通一路送到采样保持电路,该电路从第4个I/O CLOCK脉冲的下降沿开始,对所选信号进行采样,直到最后一个I/O CLOCK脉冲的下降沿。I/O周期的时钟脉冲个数与输出数据长度(位数)有关,输出数据长度由输入数据的D3、D2选择为8、12或16位。当工作于12或16位时,在前8个时钟脉冲之后,DATA INPUT无效。

实验2.6模数转换

实验2.6模数转换(ADC)实验 ?实验目的 ●学习模数转换的原理,了解其应用方向; ●学习模数转换芯片TLV0832的原理及使用; ●学习掌握ICETEK-DM6437-A板扩展ADC功能的原理和具体实现方式; ●学习并掌握模数转换的程序设计。 ?实验设备 ●PC一台,安装WindowsXP或以上版本操作系统;安装ICETEK-DM6437-A所需实验 和开发环境。 ●ICETEK-DM6437-A实验箱一台。如选择脱离实验箱测试,则配备ICETEK-XDS100v2+ 仿真器和ICETEK-DM6437-A,+5V电源一只,ICETEK-SG-A信号源一台及相关线缆电 源。 ●标准USB A口转Mini口电缆一条。 ●示波器一台(20M或以上)。 ?实验原理 通用计算机(包括单片机、DSP等)采用数字电路,其输入和输出的信号都是数字量,即高电压和低电压代表的1和0信号。但物理世界中存在的事物并不是按这种方式存在的,现实世界中的电信号也不一定与计算机的电平相同。我们管现实世界存在的信号(转化为电信号后)为模拟量,而计算机用的输入输出信号量叫数字量。那么就存在个问题:如何让我们要解决的物理世界中的各种信号输入到计算机(输入模拟量),计算机通过运算得到的解决方案再通过一定方式能影响到现实世界中的事物(输出模拟量)呢? 计算机输入外部信号的过程叫做信号采集,对于模拟量,使用专门的电路,将被采集的模拟量变换成计算机可以识别的数据,进行分时多次采集后输入计算机系统,我们管这种方式叫做信号的数字化,由于这个采集工作并非连续进行,而是要间隔一段时间(由于电路转换需要一定时间才能完成,在转换完成过程中的信号则无法转换而被舍弃),所以又称被测信号的离散化。 ●模数转换 对于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程,称之为模数转换(ADC),实现这一转换的电子电路称为模数转换器(ADC转换器,Analog-to-Digital Converter)。 ●模数转换用途 通过将实际模拟信号转换成数字信号,对于计算机来说实现了信号采集工作环节,这些信号能被计算机加以利用,进行快速数学解析运算后得到计算结果,以便进行智能决策。 模数转换一般应用在视频采集、音频采集、气象信息采集、针对各种对象的传感器。比如:电话拾音器、数字温度计、数字示波器、摄像头、电子秤、心电图仪器、CT扫描,等等等等运用非常广泛。 模数转换最常见的例子就是电视摄像了,我们使用摄像机将现实世界的连续画面进行拍摄(采样),得到的影像转换成数字信息,经过压缩、音视频合成,之后通过互联网进行传递,到了用户端再用一种能将数字信号恢复回模拟信号的装置(机顶盒),解码数据后送电视进行显示。视频信号是连续变化的,而我们在摄像时,一般采用 25帧每秒或30帧每秒的速度进行快速摄影,这就是对信号的离散化,这种离散化由于人眼的视觉暂留现象是可行的。

单片机AD模数转换实验报告

1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。 2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 二、设计要求。 1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0809接口。 2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。 3、在单片机的外部扩展数码管显示器。 4、分别采用延时和查询的方法编写A/D转换程序。 5、启动A/D转换,将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图 四、实验程序流程框图和程序清单。

1、 查询法: ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB , LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: MOV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管延时1ms 返回

实验五 DAAD转换实验 完整版

实验五 D/A、A/D转换实验 一、实验目的 了解数/模、模/数转换基本原理, 掌握DAC0832、ADC0809的使用方法; 掌握定时数据采集程序的编制方法。 二、实验内容 1、D/A转换实验 通过0832D/A转换输出一个从0V开始逐渐升至5V,再从5V降至0V的可变电压输出驱动直流电机。 (1)实验接线图 D/A转换实验接线图 (2)实验程序框图 (3)实验程序清单 CODE SEGMENT ;H0832-2.ASM 0-->5v ASSUME CS:CODE DAPORT EQU 0FF80h PA EQU 0FF20H ;字位口 PB EQU 0FF21H ;字形口 PC EQU 0FF22H ;键入口 ORG 1110H START: JMP START0 BUF DB ?,?,?,?,?,?

data1: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h db 82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h db 8ch,0f3h,0bfh,8FH START0: call buf1 DACON0: MOV AL,00H DACON1: MOV DX,DAPORT OUT DX,AL push ax call conv MOV CX,0040H DISCON: PUSH CX call disp POP CX LOOP DISCON pop ax INC AL CMP AL,00H JNZ DACON1 MOV AL,0FFH DACON2: MOV DX,DAPORT OUT DX,AL push ax call conv MOV CX,0040H DISCON2: PUSH CX call disp POP CX LOOP DISCON2 pop ax DEC AL CMP AL,0FFH JNZ DACON2 JMP DACON0 CONV: MOV AH,AL AND AL,0FH MOV BX,OFFSET BUF MOV [BX+5],AL MOV AL,AH AND AL,0F0H MOV CL,04H SHR AL,CL MOV [BX+4],AL RET DISP: MOV AL,0FFH ;00H MOV DX,PA OUT DX,AL MOV CL,0DFH ;20H; 5ms显示子程序 MOV BX,OFFSET BUF DIS1: MOV AL,[BX] MOV AH,00H

单片机AD模数转换实验报告

一、实验目的和要求 1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。 2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 二、设计要求。 1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0809接口。 2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。 3、在单片机的外部扩展数码管显示器。 4、分别采用延时和查询的方法编写A/D转换程序。 5、启动A/D转换,将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图

四、实验程序流程框图和程序清单。 1、 查询法: ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB P3.3, LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: MOV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码 送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管 延时1ms 返回

实验六ADC模数转换实验

实验六、ADC0809模数转换实验 一、实验目的 1、掌握ADC0809模数转换芯片与单片机的连接方法及ADC0809的典型应用 2、掌握用查询的方法、中断方法完成模数转换程序的编写方法 二、实验说明 本实验使用ADC0809模数转换器,ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式AD转换芯片,片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路、AD转换后的数据由三态锁存器输出,由于片内没有时钟需外接时钟信号,下图为芯片的引脚图 各引脚功能如下: (1)IN0-IN7:八路模拟信号输入端 (2)ADDA、ADDB、ADDC:三位地址译码输入端,八路模拟信号选择由这三个端口控制 (3)CLOCK:外部时钟输入端 (4)D0-D7:数字量输出端 (5)OE:AD转换结果输出允许控制端,当OE为高电平时,允许AD转换结果从D0~D7端输出。 (6)ALE:地址锁存允许信号输入端。八路模拟通道地址由A、B、C输入,在ALE 信号有效时将八路地址锁存。 (7)START:启动AD转换信号输入端,当START端输入一个正脉冲时,将进行AD 转换 (8)EOC:AD转换结束信号输出端,当AD转换结束以后,EOC输出高电平。 (9)VREF(+)、VREF(-):正负基准电压输入端,基准正电压为+5V。 (10)VCC、GND:芯片的电源端和接地端。 三、实验步骤 1、单片机最小应用系统1的P0口接AD转换的D0~D7,单片机最小应用系统1的Q0~Q7接AD转换的A0~A7,单片机最小应用系统1的WR、RD、P2.0、ALE、INT1分别连接AD转换的WR、RD、P2.0、CLOCK、INT1,AD转换的IN接+5V,单片机最小应用系统的P1口接LED灯。 2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器,把仿真器插到模块的锁紧插座中,请注意仿真器的方向:缺口朝上。

AD转换实验报告

A/D转换实验报告

摘要 本设计是利用AT89C51、ADC0809、CD4027芯片为核心,加以其他辅助电路实现对信号的A/D转换,其中以单片机AT89C51为核心控制A/D转换器。先是对信号进行采集,然后用ADC0809对信号实现从模拟量到数字量的转换。改变采样数据,调整电路,使其达到精确转换。

目录 1.方案设计与论证 (1) 1.1理论分析 (1) 1.2输出、输入方案选择 (1) 1.3显示方案 (2) 1.4时钟脉冲选择 (2) 2.硬件设计 (2) 2.1A/D转换器模块 (2) 2.2单片机模块 (3) 2.3JK触发器模块 (4) 3软件设计 (4) 4.仿真验证与调试 (5) 4.1测试方法 (5) 4.2性能测试仪器 (7) 4.4误差分析 (7) 5.设计总结及体会 (5) 附录(一)实物图 (6) 附录(二)软件程序 (6)

1.方案设计与论证 1.1理论分析 8位A/D转换由芯片内部的控制逻辑电路、时序产生器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成,它具有将模拟量转换成数字量的特性,其原理图如下: AD转换原理图(1) 1.2输出、输入方案选择 A/D转换器有多路选择器,可选择八路模拟信号IN0~IN7中的一路进入A/D转换。现在选择IN0通道作为输入,则对应的地址码位ADD C=0、ADD B=0、ADD A=0。当转换完成后,OE=1,打开三态输出锁存缓冲器,将转换数据从D7~D0口输出到单片机的P0端口。 IN口输入D端口输出 A/D转换器 图(2)

1.3显示方案 单片机控制数码管显示有两种动态和静态两种方法,由于静态控制数码管每次只能显示一位,造成资源浪费,所以选择动态扫描,并增加变换频率。 1.4时钟脉冲选择 方案一:可以直接用矩形波来控制 方案二:ALE通过JK触发器完成二分频,然后 Q端接CLK。因为晶振的频率是12MHz,ALE的频率为12NHz×1/6=2MHz,经过JK 触发器二分频后就是1MHz. 2.硬件设计 2.1 A/D转换器模块 A/D转换电路图(3) 模拟量从IN0端口输入,经电压比较器后输入到控制电路,转换后从D0~D7口输出,地址码位ADD C=0、ADD B=0、ADD A=0。OE 端输出允许控制信号,EOC转换结束控制信号,EOC=0,转换结束后EOC=1。START转换启动信号,上升沿将片内寄存器清零,下降

AD转换实验报告

8292924809 基于单片机的AD转换电路 专业: 班级: 学号: 组员: 指导老师: 年月日

目录 键入章标题(第 1 级) (1) 键入章标题(第2 级) (2) 键入章标题(第3 级) (3) 键入章标题(第 1 级) (4) 键入章标题(第2 级) (5) 键入章标题(第3 级) (6)

引言 A/D转换是指将模拟信号转换为数字信号,这在信号处理、信号传输等领域具有重要的意义。常用的A/D转换电路有专用A/D集成电路、单片机ADC模块,前者精度高、电路复杂,后者成本低、设计简单。基于单片机的A/D转换电路在实际电路中获得了广泛的应用。 一般的A/D转换过程是通过采样、保持、量化和编码4个步骤完成的,这些步骤往往是合并进行的。当A/D转换结束时,ADC输出一个转换结束信号数据。CPU可由多种方法读取转换结果:a查询方式;b中断方式;c DMA方式。 通道8为A/D转换器,ADC0809是带有8为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。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路模拟量分时输出,共用A/D转换器进行转换。三台输出锁存器用于锁存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。 一个实际系统中需用传感器把各种物理参数测量出来,并转换为电信号,在经过A/D转换器,传送给计算机;微型计算机加工后,通过D/A转换器去控制各种参数量。

数模转换器和模数转换器实验报告

实验报告 课程名称微机原理与接口技术 实验项目实验五 数/模转换器和模/数转换器实验实验仪器 TPC-USB通用微机接口实验系统 系别计算机系 专业网络工程 班级/学号 学生 _ 实验日期 成绩_______________________ 指导教师王欣

实验五数/模转换器和模/数转换器实验 一、实验目的 1. 了解数/模转换器的基本原理,掌握DAC0832芯片的使用方法。 2. 了解模/数转换器的基本原理,掌握ADC0809的使用方法。 二.实验设备 1.PC微机系统一套 2.TPC-USB通用微机接口实验系统一套 三.实验要求 1.实验前要作好充分准备,包括程序框图、源程序清单、调试步骤、测试方法、对运行结果的分析等。 2.熟悉与实验有关的系统软件(如编辑程序、汇编程序、连接程序和调试程序等)使用方法。在程序调试过程中,有意识地了解并掌握TPC-USB通用微机接口实验系统的软硬件环境及使用,掌握程序的调试及运行的方法技巧。 3.实验前仔细阅读理解教材相关章节的相关容,实验时必须携带教材及实验讲义。 四.实验容及步骤 (一)数/模转换器实验 1.实验电路原理如图1,DAC0832采用单缓冲方式,具有单双极性输入端(图中的Ua、Ub),编程产生以下锯齿波(从Ua和Ub输出,用示波器观察) 图1 实验连接参考电路图之一 编程提示: 1. 8位D/A转换器DAC0832的口地址为290H,输入数据与输出电压的关系为:

(UREF表示参考电压,N表示数数据),这里的参考电压为PC机的+5V电源。 2. 产生锯齿波只须将输出到DAC0832的数据由0循环递增。 3. 参考流程图(见图2): 图2 实验参考流程图之一 (二)模/数转换器 1. 实验电路原理图如图3。将实验(一)的DAC的输出Ua,送入ADC0809通道1(IN1)。 图3 实验连接参考电路图之二 2. 编程采集IN1输入的电压,在屏幕上显示出转换后的数据(用16进制数)。编程提示: 1. ADC0809的IN0口地址为298H,IN1口地址为299H。 2. IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为:

计算机控制实验一AD与DA转换

学院:********** 班级:********** 姓名:****** 学号:********** 实验一A/D与D/A转换 实验项目名称:A/D与D/A转换 实验项目性质:普通 所属课程名称:计算机控制技术 实验计划学时:2学时 一、实验目的 1.通过实验了解实验系统的结构与使用方法; 2.通过实验了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。 二、实验内容和要求 1.了解A/D与D/A芯片转换性能,输入一定值的电压,测取模数转换的特性,并分析之;2.在上位机输入一十进制代码,完成通道的数模转换实验。 三、实验主要仪器设备和材料 1.THTJ-1型计算机控制技术实验箱 2.THVLW-1型USB数据采集卡一块(含37芯通信线、USB电缆线各1根) 3.PC机1台(含上位机软件“THTJ-1”) 四、实验方法、步骤及结果测试 1、打开实验箱电源。并按下面的电路图1设计一阶跃信号输出电路,然后将U0输出端连接到“数据采集接口单元”的“AD1”通道,同时将采集卡接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端: 图1 2、启动计算机,在桌面双击图标“THTJ-1”软件,在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮; 3. 点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”,在AD/DA实验界面上点击“开始/停止”

按钮,观测采集卡上AD转换器的转换结果,在输入电压为-10V~+10V,对应的数字量为 0~16384(A/D转换是14位的),如输入1V时应为00,0011,0101,0000(850)(其中后几位将处于实时刷新状态)。调节阶跃信号的大小,然后继续观AD转换器的转换结果,并与理论值(详见本实验五说明)进行比较; 4. DA转换时的数据转换关系为:-5~+5V对应为0~4095(D/A转换为12位),其数据格式(双极性电压输出时)为:根据DA转换器的转换规律,在DA部分的编辑框中输入一个10进制数据,然后虚拟示波器上观测DA转换值的大小; 5 实验结束后,关闭脚本编辑器窗口,退出实验软件。 五、实验报告要求 1.数据采集卡 本实验台采用了THVLW-1型USB数据采集卡。它是一种基于USB总线的数据采集卡,卡上装有14Bit分辨率的A/D转换器(AD7899)和12Bit分辨率的D/A转换器(DAC7625) ,其转换器的输入量程均为±10V、输出量程均为±5V。该采集卡为用户提供4路模拟量输入通道和2路模拟量输出通道。其主要特点有: 1) 支持USB1.1协议,真正实现即插即用 2) 400KHz14位A/D转换器,通过率为350K,12位D/A转换器,建立时间10μs 3) 4通道模拟量输入和2通道模拟量输出 4) 8k深度的FIFO保证数据的完整性 5) 8路开关量输入,8路开关量输出 2.编程实现测试信号的产生 利用上位机的“脚本编程器”可编程实现各种典型信号的产生,如正弦信号,方波信号,斜坡信号,抛物线信号等。其函数表达式分别为:

单片机AD模数转换实验报告

单片机AD模数转换实验报告

一、实验目的和要求 1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。 2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 二、设计要求。 1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0809接口。 2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。 3、在单片机的外部扩展数码管显示器。 4、分别采用延时和查询的方法编写A/D 转换程序。 5、启动A/D转换,将输入模拟量的转换

结果在显示器上显示。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图 四、实验程序流程框图和程序清单。 1、查询法: ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H

MAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB P3.3, LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, BH MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL DELAY RET DELAY: M OV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ R5, DL1 RET WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END display 送百分位字符代码送位选信号延时1ms 送十分位字符代码送位选信号延时1ms 送个位及小数点字符代码送位选信号延时1ms 熄灭第四位数码管延时1ms 返回

模 数(A D)转换器(微机实验报告)

模/数(A/D)转换器 一、实验目的 1、掌握ADC0809模数转换芯片与计算机的连接方法; 2、了解ADC0809芯片的功能及编程方法; 3、了解计算机如何进行数据采集。 二、实验设备 1、PC机一台 2、TPC-H微机接口实验系统实验箱一台 3、连接导线若干 三、实验内容 1、实验电路原理图如图1。 ADC0809是8位A/ D转换器,每采集一次一般需100 s。由于ADC0809 A/ D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效)。通过实验台左下角电位器RW1输出0~5V直流电压送入ADC0809通道0(IN0),利用debug的输出命令启动A/D转换器,输入命令读取转换结果,验证输入电压与转换后数字的关系。启动IN0开始转换: O 298, 0 读取转换结果: I 298 图1 模数转换电路 2、编程采集IN0输入的电压,在屏幕上显示出转换后的数据(用16进制数)。 3、将JP3的1、2短接,使IN1处于双极性工作方式,并给IN1输入一个低频交流信号(幅度为±5V),编程采集这个信号数据并在屏幕上显示波形。 四、编程提示

1、ADC0809的IN0口地址为298H,IN1口地址为299H。 2、IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为: 其中Ui为输入电压,UREF为参考电压,这里的参考电压为PC机的+5V电源。 3、一次A/D转换的程序可以为 MOV DX,口地址 OUT DX,AL ;启动转换 ;延时 IN AL,DX ;读取转换结果放在AL 五、参考流程图 图2 流程图1

图3 流程图2 六、实验源程序 code segment assume cs:code start: mov dx,298h ;启动A/D转换器 out dx,al mov cx,0ffh ;延迟 delay: loop delay in al,dx ;从A/D转换器输入数据 mov bl,al ;将Al保存到BL mov cl,4 shr al,cl ;将AL右移四位 call disp ;将显示子程序显示其高四位 mov al,bl

AD0804模数转换实验报告

FPGA实验报告 题目:ADC0804并行A/D实验班级:20110821 姓名:张俊卿 学号:2011071226 指导教师:张文旭 日期:2014.04.25

ADC0804实验报告 一.实验原理 1.1 输入模拟量转数字量实验原理 本实验要求利用ADC0804实现输入模拟量到数字量的转换,并将转换结果在数码管上输出。由已知电路得ADC0804的输入模拟电压用一个滑动变阻器对电源分压得到,它的8位输出AD0~AD7与FPGA的8个管脚相连,即input [7:0] data。而data就是数码管的动态显示数据。通过循环扫描,使数码管正确的显示出data的十进制数形式。 以下为实验箱内ADC0804与FPGA的连接关系, 图2.ADC0804与FPGA连接图 二.实验应用的器件分析 2.1 ADC0804原理 ADC0804是8位全MOS中速逐次逼近式A/D转换器,片内有三态数据输出锁存器,可以和单片机直接接口。单通道输入,转换时间大约100us。ADC0804转换时序是:当CS=0许可进行A/D转换。WR由低到高时,A/D开始转换,一次转换共需要66-73个时钟周期。CS与WR同时有效时启动A/D转换,转换结束产生INTR信号(低电平有效),可供查询或者中断信号。在CS和RD的控制下可以读取数据结果。 ADC0804 为一只具有20引脚8位CMOS 连续近似的A/D 转换器,其规格如下: (1) 高阻抗状态输出 (2) 分辨率:8 位(0~255) (3) 存取时间:135 ms (4) 转换时间:100 ms

(5) 总误差:-1~+1LSB (6) 工作温度:ADC0804C为0度~70度;ADC0804L为-40 度~85 度 (7) 模拟输入电压范围:0V~5V (8) 参考电压:2.5V (9) 工作电压:5V (10) 输出为三态结构 1. 接脚说明见图1: 2. PIN1 (CS ):Chip Select,与RD、WR 接脚的输入电压高低一起判断读取或写入与否,当其为低位准(low) 时会active。 3. PIN2 ( RD ):Read。当CS 、RD 皆为低位准(low) 时,ADC0804 会将转换后的数字讯号经由DB7 ~ DB0 输出至其它处理单元。 4. PIN3 (WR ):启动转换的控制讯号。当CS 、WR 皆为低位准(low) 时ADC0804 做清除的动作,系统重置。当WR 由0→1且CS =0 时,ADC0804会开始转换信号,此时INTR 设定为高位准(high)。 5. PIN4、PIN19 (CLK IN、CLKR):频率输入/输出。频率输入可连接处理单元的讯号频率范围为100 kHz 至800 kHz。而频率输出频率最大值无法大于640KHz,一般可选用外部或内部来提供频率。若在CLK R 及CLK IN 加上电阻及电容,则可产生ADC 工作所需的时序,其频率约为: 6. PIN5 ( INTR ):中断请求。转换期间为高位准(high),等到转换完毕时INTR 会变为低位准(low)告知其它的处理单元已转换完成,可读取数字数据。 7. PIN6、PIN7 (VIN(+)、VIN(-)):差动模拟讯号的输入端。 输入电压VIN=VIN(+)-VIN(-),通常使用单端输入,而将VIN(-)接地。 8. PIN8 (A GND):模拟电压的接地端。 9. PIN9 (VREF∕2)∶模拟参考电压输入端。VREF 为模拟输入电压VIN 的上限值。若PIN9空接,则VIN 的上限值即为VCC。 10. PIN10 (D GND)∶数字电压的接地端。 11. PIN11 ~ PIN18 (DB7 ~ DB0)∶转换后之数字数据输出端。 12. PIN20 (Vcc)∶驱动电压输入端。

模数转换实验报告

单片机控制ADC0809的模数转换与显示 一、实验内容和要求 本题目对单片机控制ADC0809(Proteus的元件库中没有ADC0809,用ADC0808来代替)的通道3的电压模拟量进行模数转换,转换为数字量后,显示在3位数码管上。调节图中的电位器,可观察到数码管显示的电压值在变化。 二、实验主要仪器设备和材料 计算机一台 三、实验方法、步骤及结果测试 所有操作都在ISIS中进行,步骤如下。 (一)、Proteus电路设计 1.从Proteus库中选取元器件 (1)AT89C51:单片机; (2)RES:电阻; (3)7SEG-MAPX4-CC-BLUE (4)CAP、CAP-ELEC:电容、电解电容 (5)CRYSTAL:晶振; (6)BUTTON:开关 (7)BUTTON (8)ADC0808 (9)POT-HG (10)LED-YELLOW (11)MAX7219 (12)RESONATOR 2.放置元器件、放置电源和地、连线、元器件属性设置、电气检测 所有操作都在ISIS中进行 完成的电路图设计如图

(二)、源程序设计 1、流程图 2、通过Keil u Vision4建立工程,再建立源程序文件

源程序如下 主机程序: LED_0 EQU 30H LED_1 EQU 31H LED_2 EQU 32H ADC EQU 35H CLOCK BIT P2.4 ST BIT P2.5 EOC BIT P2.6 OE BIT P2.7 ORG 00H SJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV LED_0, #00H MOV P2,#0FFH MOV LED_1,#00H MOV LED_2,#00H MOV DPTR,#TABLE MOV TMOD,#02H ;设置定时器工作方式2 MOV TH0,#245 MOV TL0,#00H MOV IE,#82H ;开总中断和定时器0中断 SETB TR0 ;启动定时器0 WAIT: CLR ST SETB ST CLR ST JNB EOC,$ ;判断A/D转换结束否 SETB OE ;允许数据量输出 MOV ADC,P3 CLR OE MOV A,ADC MOV B,#51 DIV AB MOV LED_2, A MOV A,B MOV B,#5 DIV AB MOV LED_1, A MOV LED_0, B LCALL DISP ;跳至显示子程序 SJMP WAIT

实验五 AD转换器实验

实验五A/D转换器实验一、电路图 二、程序框图 三、实验程序及注释 CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE ORG 1200H START:MOV DX,0FF2BH MOV AL,10000000B ;设置8255方式字:A口出 OUT DX,AL LOP1: MOV DX, 8000H ;0809口地址 MOV AL,0 ;选择通道0 OUT DX,AL ;发送发CS和WR信号并送通道地址 MOV BL,100 LOP2:MOV DX,0FF29H IN AL,DX TEST AL,08H JZ LOP2 MOV DX,8000H ;读0809转换结果 IN AL,DX NOT AL MOV DX,0FF28H OUT DX,AL JMP LOP1 CODE ENDS END START 四、实验内容 1实验数据记录 输入电压转换二进制数 0.00V 0000 0000 0.33V 0001 0000 0.65V 0010 0000 1.28V 0100 0000 2.50V 1000 0000 4.95V 1111 1111 五、问答题: 1、0809获取A/D转换数据的方法有哪几种?比较这些方法的优劣。 答:0809获取A/D转换数据的方法有3种:中断方式、查询方式、延时方式。 中断方式处理比较及时,只要发生这个事件会执行对应操作,查询方式的话要等到查询状态之后才会做出相应操作。中断方式在程序较复杂的情况下和对实时性要求高的情况下更明显。 2、为获取比较平稳的数据显示,采取数据滤波措施,你能想到采用什么滤波措施比

较合理。(列出算法,程序实现的流程图) 答:求平均值法公式为X =(X1+X2+X3+…+X n)/n,在一个周期内取多次值,然后求平均值,可以有效的消除周期性的干扰。同样,这种方法还可以推广成为连续几个周期进行平均。中值滤波法这种方法的原理是将采集到的若干个周期的变量值进行排序,然后取排好顺序的值得中间的值,这种方法可以有效的防止受到突发性脉冲干扰的数据进入。在实际使用时,排序的周期的数量要选择适当,如果选择过小,可能起不到去除干扰的作用,选择的数量过大,会造成采样数据的时延过大,造成系统性能变差。 六、调试过程: 1. 按连线图连接好,检查无误后打开实验箱电源。 2. 在PC端软件开发平台上输入设计好的程序,编译通过后下载到实验箱。 3.运行程序后,记录输入电压和转换输出的二进制数。 七、心得体会: 通过本实验,我熟悉了ADC0809的使用方法,掌握了模/数转换基本原理。本实验的难点主要在于如何确认ADC0809转换数据完毕,我们用的是延时和查询两种方式。

实验 ADC0809-0832模数转换实验

实验十三ADC0809模数转换实验 一、实验目的 1、掌握ADC0809模/数转换芯片与单片机的连接方法及ADC0809的典型应用。 2、掌握用查询方式、中断方式完成模/数转换程序的编写方法。 二、实验说明 本实验使用ADC0809模数转换器,ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式A/D转换芯片,片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路,A/D转换后的数据由三态锁存器输出,由于片内没有时钟需外接时钟信号。下图为该芯片的引脚图。 各引脚功能如下: IN0~IN7:八路模拟信号输入端。 ADD-A、ADD-B、ADD-C:三位地址码输入端。八路模拟信号转换选择由这三个端口控制。 CLOCK:外部时钟输入端(小于1MHz)。 D0~D7:数字量输出端。 OE:A/D转换结果输出允许控制端。当OE为高电平时,允许A/D转换结果从D0~D7端输出。 ALE:地址锁存允许信号输入端。八路模拟通道地址由A、B、C输入,在ALE信号有效时将该八路地址锁存。 START:启动A/D转换信号输入端。当START端输入一个正脉冲时,将进行A/D转换。 EOC:A/D转换结束信号输出端。当 A/D转换结束后,EOC输出高电平。 Vref(+)、Vref(-):正负基准电压输入端。基准正电压的典型值为+5V。 和GND:芯片的电源端和地端。 V CC 三、实验步骤 1、单片机最小应用系统1的 P0口接A/D转换的D0~D7口,单片机最小应用系统1的Q0~Q7口接0809的A0~A7口,单片机最小应用系统1的WR、RD、P2.0、ALE、INT1分别接A/D转换的WR、RD、P2.0、CLOCK、INT1,A/D转换的IN接入+5V,单片机最小应用系统1的P1.0、P1.1连接到串行静态显示实验模块的DIN、CLK。 2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器,把仿真器插到模块的锁紧插座中,请注意仿真器的方向:缺口朝上。 3、打开Keil uVision2仿真软件,首先建立本实验的项目文件,接着添加 AD转换.ASM源程序,进行编译,直到编译无误。 4、进行软件设置,选择硬件仿真,选择串行口,设置波特率为38400。 5、打开模块电源和总电源,点击开始调试按钮,点击RUN按钮运行程序。5LED静态显示“AD XX”,“XX”为AD转换后的值,8位发光二极管显示“XX”的二进制值,调节模拟信号输入端的电位器旋

单片机AD模数转换实验报告

、实验目的和要求 1掌握单片机与 ADC0809的接口设计方法 2、掌握Proteus 软件与Keil 软件的使用方法 二、设计要求。 1、 用Proteus 软件画出电路原理图, 在单片机的外部扩展片外三总线, 总线 与0809接口。 2、 在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。 3、 在单片机的外部扩展数码管显示器。 4、 分别采用延时和查询的方法编写 A/D 转换程序。 5、 启动A/D 转换,将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图 并通过片外三 n Frr inn LB LL ir~ 才 TT 2ira : 2.1边 存 10 丄 Wil 乙*TH zan.13 2.irxis Z5TS.13 2.1rt19 ricrra 1 2 1c 1 c 儿IE" jjm 3 ATI 「u rip. XTAGl; PEL. ■ .L^c

ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH NT: MOV DPTR, #0FF78H MOVX @DPTR, A LOOP: JB P3.3, LOOP MOVX A, @DPTR MOV B, #51 DIV AB MOV R0, A MOV A, B MOV B, #5 DIV AB MOV R1, A MOV R2, B LCALL DIR SJMP NT DIR: MOV R7, #0 SJMP LOOP1 BH: MOV A, R1 MOV R2, A LOOP1: MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R2 MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A LCALL DELAY INC R7 CJNE R7, #2, MOV DPTR, #WK MOV A, R7 MOVC A, @A+DPTR MOV P2, A MOV DPTR, #DK MOV A, R0 MOVC A, @A+DPTR ANL A, #7FH MOV P1, A LCALL RET DELAY DELAY: MOV R5, #01H DL1: MOV R4, #8EH DL0: MOV R3, #02H DJNZ R3, $ DJNZ R4, DL0 DJNZ RET R5, DL1 WK: DB 10H DB 20H DB 40H DK: DB 0C0H,0F9 H,0A4H,0B0 1、 BH 四、实验程序流程框图和程序清单。 查询法: 屈刎D 判断P :L 3 4 从ND 中取数抑 数据处理 调显示了函数 display 丁 送百分位字符代码 送位选信号 延时1ms 送十分位字符代码 送位选信号 延时1ms 送个位及小数点字符代码 送位选信号 延时1ms 熄灭第四位数码管 延时1ms 返回

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