1 A/D与D/A

将模拟量转换为数字量称为模数转换（A/D转换），模拟量是连续的，比如电压、电流等，可以连续变化的量；数字量是离散的，对应于计算机中的位，每一个位只能是0或1，是不存在中间状态的。通过模数转换原件将模拟量转化为数字量输入计算机，以便计算机进行计算、存储等（这里说的计算机指具有cpu芯片的计算系统）。

模数转换中运用到了微分思想。如下图所示：

将连续的信号转换成一系列接近的离散的值，分割的越窄，就能表现得越精确。

数模转换（D/A转换）与模数转换的效果相反，是输入控制的数字量，经过D/A转换器输出模拟量。

2 电路与元器件

1. 80C51芯片是intel公司开发的MCS-51系列单片机中的经典的一种。

2. DAC0832是D/A转换芯片，是专门用于数模转换的的芯片。

3. 电路图如图：

3 源代码

3.1 程序开始

org   0000h

      jmp   Start

;====================================================================

; CODE SEGMENT

;====================================================================

      org   0100h

3.2 监视按钮操作

watchKey:;//监控按钮的操作

      jnb p1.0,squareWave;//p1.0口，方波

      jnb p1.1,sawtoothWave;//p1.1口，锯齿波

      jnb p1.2,triangleWave;//p1.2口，三角波

      ret

根据电路图，三个按钮接地，即按钮按下会产生低电平，所以检测三个口接受到的信号，出现低电平时跳转到波形的发生函数部分。

3.3 按钮控制显示波形

Start:

      mov A,#0FFh

      mov p1,A;//给p1口送高电平，按键按下为低电平

      call watchKey

      jmp start;

先给p1端口送高电平，然后调用按钮监控函数，没有键按下则一直在Start部分循环。

3.4 方波产生的方法

方波信号是有一段时间输出稳定的高电平，一段时间输出稳定的低电平。要实现这个功能，需要保持端口的输出值稳定，并启用延时或循环。

squareWave:

      mov R0,#0FFh;//存电位初值

      mov R1,#0F0h;//存高电平循环次数

      mov R2,#40h;//存低电平循环次数。调整R1和R2可以调整占空比

positive:

      mov A,R0;//取电位值

      mov p3,A;//输出数据电位，DA输出模拟电位

      call watchKey;//监控按钮的动作（可以用开中断代替），下同

      djnz R1,positive;//剩余的循环次数不为零，继续输出高电平,剩余循环次数为零则进入低电平

      mov R0,#00h;//存低电平

negative:

      mov A,R0;

      mov p3,A;

      call watchKey;

      djnz R2,negative;//循判断循环结束，往下执行。

      jmp squareWave;//进行下一周期

这里没有用延时，而是用循环代替，二者的区别在于延时中不会监控按钮动作，循环时每一次循环都会监控按钮。当延时短时二者效果没有太大区别，所以这里用那种都可以。

3.5 锯齿波产生的方法

锯齿波是在一个周期内逐渐增大，在下一周期开始时又会跳回零点。代码实现如下：

sawtoothWave:

      mov R0,#00h;//初值

      mov R1,#80h;//上升沿循环次数

sawup:

      mov A,R0;

      mov p3,A;

      inc A;//每次增加1，在下一次循环输出，出现逐渐增大的效果。

      mov R0,A;

      call watchKey;

      cjne R0,#0FFh,sawup;//循环未结束则继续增加，结束则跳回低电平

      jmp sawtoothWave;//下一周期

3.6 三角波产生的方法

三角波的一个周期分为上升沿和下降沿，都是线性变化的，可以利用锯齿波的方法做一个上升沿和一个下降沿。

triangleWave:

      mov R0,#00h;//初值

      mov R1,#80h;//上升沿循环次数，反映为上升沿宽度

      mov R2,#80h;//下降沿循环次数，反映为下降沿宽度

up:;//上升沿

      mov A,R0;

      mov p3,A;

      inc A;

      mov R0,A;

      call watchKey;

      cjne R0,#80h,up;

down:;//下降沿

      mov A,R0;

      mov p3,A;

      dec A;

      mov R0,A;

      call watchKey;

      cjne R0,#00h,down;

      jmp triangleWave;  

3.7 程序结束

Loop:

      jmp Loop

;====================================================================

      END

4 效果

4.1 方波

4.2 锯齿波

4.3 三角波

5 参考资料

[1] 80c51_百度百科 (baidu.com)

[2] DAC0832_百度百科 (baidu.com)

[3] 51单片机汇编指令集_宇宙379的博客-CSDN博客_51单片机指令集

[4] 【51单片机】矩阵键盘逐行扫描法仿真实验+超详细Proteus仿真和Keil操作步骤_cumt等等的博客-CSDN博客_矩阵键盘键码扫描程序设计实验