IAP15F2K61S2单片机与PCF8591的ADC和DAC实验教程

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资源摘要信息:"IAP15F2K61S2单片机+PCF8591-ADC实验 DAC实验 KEIL例程源码+开发板原理图.zip" IAP15F2K61S2单片机是一款由STC公司生产的8051内核的单片机,具有高可靠性和高性能的特性,广泛应用于嵌入式系统的开发。PCF8591是一款具有单电源供电、8位模数转换器(ADC)和8位数模转换器(DAC)的芯片,能够通过I2C总线进行通信。PCF8591的ADC部分可以测量最多四路模拟输入信号,而DAC部分可以输出一路模拟信号。在本次实验中,我们利用IAP15F2K61S2单片机与PCF8591进行交互,完成模数转换与数模转换的实验,并使用KEIL软件开发相应的程序。 实验目的主要包括以下三点: 1. 掌握I2C总线通讯基本特点和工作时序。I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种多主机的串行通信总线,具有设备地址识别、双向传输、支持多主多从模式、硬件地址识别等特点。掌握其基本特点和工作时序对于开发基于I2C总线的系统至关重要。 2. 掌握51单片机模拟I2C总线时序的程序设计方法。由于IAP15F2K61S2单片机没有内置I2C硬件接口,因此需要通过软件模拟I2C总线的通信协议和时序,这就需要开发者具备编写I2C通讯协议的能力。 3. 掌握PCF8591 ADC芯片的操作方法。通过实验学习如何控制PCF8591芯片,进行模拟信号的采集和数字信号的输出。 实验配置要求中提到的J3跳线配置为MM方式,J5配置为BTN、J2配置为1-3和2-4,这些配置项是实验硬件电路的配置选项,用于设定单片机与外围设备(如数码管、电位器等)的连接方式。 程序现象描述了通过旋转电位器,数码管显示的数字会根据模拟信号的变化在0到255之间变化。这个现象说明单片机通过ADC采集到了模拟信号,并通过相应的程序处理后,将数字信号展示在数码管上。 硬件环境方面,实验中使用的是IAP15F2K61S2单片机,工作在11.0592MHz的频率下。这个频率是常见的晶振频率之一,为单片机提供时钟信号,确保程序的运行。 在主函数中,代码首先初始化了一些用于计时的寄存器,设置了定时器模式、定时初值,以及打开了定时器的中断使能和全局中断使能。紧接着,调用了`init_pcf8591()`函数对PCF8591芯片进行初始化。在初始化过程中,需要设置PCF8591的控制字,以配置芯片的工作模式。 此外,从文件名称列表中可以看出,此次实验包含了STC IAP15F2K61S2单片机电赛平台开发板的原理图PDF文件。通过原理图,开发者可以了解开发板的硬件连接方式,以及各个组件之间的关系。PCF8591_ADC实验和PCF8591_DAC实验的文件名暗示了实验可能包含了两部分内容,即ADC采集实验和DAC输出实验。开发者在完成硬件连接和程序下载后,通过调节电位器观察数码管的数值变化,验证模拟到数字转换(ADC)和数字到模拟转换(DAC)的实现。 整个实验流程不仅加深了对I2C通信协议的理解,而且加强了对单片机内部模块,特别是定时器的使用、模拟输入输出的操作以及程序编写实践的能力。