微机控制实验指导书201011.doc

微型计算机控制技术实验指导书（第一次修订）济南大学机械工程学院2009.11实验一A/D、D/A转换实验一、实验目的 1、了解模/数、数/模转换的基本原理；2、掌握ADC0809、DAC0832的使用方法。二、实验设备1、PC机 2、东疆三合一微机实验装置 3、示波器三、实验内容 1、编写程序，搭建实验电路；2、利用实验装置上电位器提供的可调电压作为ADC0809模拟信号的输入，通过所编制程序，将模拟量转换为数字量，通过数码管显示出来；3、利用DAC0832，通过D/A转换交替产生方波和锯齿波，在示波器上观测并记录所产生的波形。四、编程指南 1、A/D转换（1）ADC0809的START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号，实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，其输入控制信号为CS和WR，故启动A/D转换只须如下两条指令：MOV DX，ADPORT ； ADC0809端口地址OUT DX，AL ； 发CS和WR信号并送通道地址（2）用延时方式等待A/D转换结果，使用下述指令读取A/D转换结果。 MOV DX，ADPORT ； ADC0809端口地址 IN AL，DX （3）循环不断采样A/D转换的结果，边采样边显示A/D转换后的数字量。2、D/A转换（1）首先须由CS片选信号确定量DAC寄存器的端口地址，然后锁存一个数据通过0832输出，典型程序如下：MOV DX，DAPORT；0832口地址 MOV AL，DATA；输出数据到0832 OUT DX，AL 五、实验步骤 （一）A/D转换部分1、电路设计 按图1（b）连接好实验线路。（1）用串口线连接PC机和实验装置的系统通信接口（在G1模块）；（2）将KB6开关（在G2模块）拨置“88”档，然后将JK开关拨置“系统”档； （3）将0809 CS4（在D4模块）插孔连到译码输出FF80H插孔（在E2模块下方）；（4）将通道0模拟量输入端IN0（在D4模块）连电位器W1的中心插头AOUT1(05V)插孔（在B2模块），8MHZ（在A3模块）T（在C5模块）； （5）连接完成后，打开机箱左侧面的电源开关，此时数码管显示字母“P”。 2、 编写程序（1）打开DJ8086k微机原理与接口技术调试软件，根据题意在微机上编写程序，或者调用已编好程序，然后点击调试、编译装载，即可完成源文件自动编译、装载目标代码功能，再单击“调试”中“R运行”或工具图标运行，即开始运行程序；（2）调节电位器Wl，显示器上会不断显示新的转换结果，模拟量和数字量对应关系的典型值为：0V00H，+2.5V80H，+5VFFH。（二）D/A转换部分1、电路设计按图2（b）连接好实验线路。（1）0832片选信号CS5（在D3模块）插孔和译码输出FF80H（在E2模块下方）插孔相连；（2）用示波器测量0832左侧AOUT插孔（在D3模块），观察波形输出；（3）示波器红色探头接AOUT插孔（在D3模块），黑色探头接GND（在G3模块）。2、编写程序（1）编写实现逆向锯齿波程序；（2）编写实现逆向锯齿波和正向锯齿波程序，出现连续的“M_M_M”波形。六、实验程序框图及接线图 （a） （b）图1 A/D转换程序框图及接线图 （a） （b）图2 D/A转换程序框图及接线图七、部分实验程序（一）A/D转换部分CODE SEGMENT ;H0809.ASMASSUME CS:CODEADPORT EQU 0FF80hPA EQU 0FF20H ;字位口PB EQU 0FF21H ;字形口PC EQU 0FF22H ;键入口 ORG 1000HSTART: JMP START0BUF DB ?,?,?,?,?,?data1: db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FHSTART0: CALL BUF1ADCON: MOV AX,00 MOV DX,ADPORT OUT DX,AL MOV CX,0500HDELAY: LOOP DELAY MOV DX,ADPORT IN AL,DX CALL CONVERS CALL DISP JMP ADCONCONVERS: 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*LED显示部分程序*BUF1: MOV BUF,00H MOV BUF+1,08H MOV BUF+2,00H MOV BUF+3,09H MOV BUF+4,00H MOV BUF+5,00H RETCODE ENDSEND START（二）D/A转换部分CODE SEGMENT ;H0832-1.ASMASSUME CS:CODEDAPORT EQU 0FF80h ORG 10D0hSTART: MOV AL,0FFH MOV CX,0800HDACON1: MOV DX,DAPORT OUT DX,AL PUSH CX MOV CX,0400H LOOP $ POP CX NOT AL LOOP DACON1;- MOV DX,DAPORT MOV AL,00H MOV CX,0008H MOV BX,0FFFFHDACON2: OUT DX,AL INC AL DEC BX CMP BX,0000H JNZ DACON2 LOOP DACON2 JMP STARTCODE ENDSEND START八、实验报告1、画出详细的接口电路接线图。2、分析电路的工作原理。3、写出新编写的程序清单和执行结果。4、画出示波器上显示的波形。注意：不能在DJ8086软件中直接新建，因为此DJ8086软件，不能很好的支持粘贴和写入，请新建“文本文件”，改后缀名为“.asm”，将编写的程序粘贴进去，或者直接在文本文件中写代码，完成后用DJ8086软件打开进行调试。否则可能会出现“编译错误，无法装载”。实验二 8255A并行接口实验一、实验目的 掌握通过8255A并行口传输数据的方法，以控制发光二极管的亮与灭。二、实验设备1、PC机 2、东疆三合一微机实验装置 3、示波器三、实验内容 用8255A做输出口，控制十二个发光管二极管亮灭，模拟交通灯管理。四、实验程序框图及接线图图1图2五、编程指南1、通过8255A控制发光二极管，PB4-PB7对应黄灯，PC0-PC3对应红灯，PC4-PC7对应绿灯，以模拟交通路灯的管理。2、要完成本实验，必须先了解交通路灯的亮灭规律，设有一个十字路口l、3为南北方向，2、4为东西方向，初始状态为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。延时一段时间后，l、3路口的绿灯熄灭，而l、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，l、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车，延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到l、3路口方向，之后，重复上述过程。3、程序中设定好8255A的工作模式及三个端口均工作在方式0，并处于输出状态。4、各发光二极管共阳极，使其点亮应使8255A相应端口的位清0。六、实验步骤 1、用串口线连接PC机和实验装置的系统通信接口（在G1模块）；2、按图2连好实验线路PC0L3，PC1L6，PC2L9，PC3L12；PC4L2，PC5L5，PC6L8，PC7L11；PB4L1，PB5L4，PB6L7，PB7L103、连接完实验线路后，打开实验箱侧面电源，联PC机进行调试，打开DJ8086k微机原理与接口技术调试软件，根据题意在微机上编写程序，或者打开样例程序。4、然后点击“调试”，“编译装载”，装载完毕后，再单击“调试”中“R运行”或工具图标运行，即开始运行程序。5、熟悉样例程序后，编写新程序，实现8个红绿灯从左到右循环亮灭。七、实验程序清单CODE SEGMENT ;H8255-2.ASMASSUME CS:CODEIOCONPT EQU 0FF2BHIOAPT EQU 0FF28HIOBPT EQU 0FF29HIOCPT EQU 0FF2AHORG 11e0HSTART:MOV AL,82HMOV DX,IOCONPTOUT DX,AL*红绿灯实现的程序段*DELAY1: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0030HDELY2: CALL DELAY2LOOP DELY2POP CXPOP AXRETDELAY2: PUSH CXMOV CX,8000HDELA1: LOOP DELA1POP CXRETCODE ENDSEND START八、实验报告1、画出详细的接口电路接线图。2、列出新编写的程序清单，记录实验结果。3、实验过程中出现了哪些问题，是如何解决的？注意：不能在DJ8086软件中直接新建，因为此DJ8086软件，不能很好的支持粘贴和写入，请新建“文本文件”，改后缀名为“.asm”，将编写的程序粘贴进去，或者直接在文本文件中写代码，完成后用DJ8086软件打开进行调试。否则可能会出现“编译错误，无法装载”。实验三数字PID控制器程序设计一、实验目的通过数字PID控制器程序设计，了解数字控制器的控制方式、特点。二、实验设备数字计算机 汇编集成编辑器三、实验内容位置式数字PID控制器程序设计。应用8086汇编语言编制位置式数字PID控制器。数字PID控制器控制算法为：其中， 这里设，给定值为30，采样周期，反馈值为0，10，15，20，25，30，求输出的控制量。四、实验步骤1、确定PID参数；2、绘制位置式数字PID控制器控制程序流程图；3、应用8086汇编语言编辑位置式数字PID控制器控制程序；4、程序编译、调试；5、记录调试结果。五、实验报告将位置式数字PID控制器程序流程图、源程序和调试结果记录在实验报告上。主要程序段如下：（注意：程序初始要首先注明编译模式。）;-;编译模式DOS;-.MODEL SMALLDATA SEGMENT CONS0 DB 16;a0 CONS1 DB 17;a1 CONS2DB 6;a2 GEC1DB 30;GEIDING GEC2DB 0,10,15,20,25,30;FANKUI SUB1DB?;e(k) SUB2DB0;e(k-1) SUB3DB0;e(k-2) MID1DW?;a0*e(k) MID2DW? ;a1*e(k-1) OUTP1DW0 ;u(k-1) OUTP2 DW6 DUP(?) ;u(k)DATA ENDSSTACKSEGMENTPARASTACK STACKSTADW50 DUP (?)STACKENDSCODE SEGMENT Assume CS: CODE, DS: DATAMAINPROCFARSTART: PUSH DS XOR AX, AX PUSH AX MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV CX, 0006H MOV DI, OFFSET GEC2 MOV SI, OFFSET OUTP2BACK1:MOVAL, DI SUBAL, (GEC1) MOV(SUB1), AL ;e(k) MOVDL, (CONS0) ;a0IMULDL ;a0*e(k)MOV(MID1), AX MOVAL, (SUB2) MOVDL, (CONS1) IMULDL ;a1*e(k-1) MOV(MID2), AX MOVAL, (SUB3) MOVDL, (CONS2) IMULDL ;a2*e(k-2) ADDAX, (MID1) SUBAX, (MID2) ADDAX, (OUTP1) MOV(OUTP1), AX MOVSI, AX MOVAL, (SUB2) MOV(SUB3), AL MOVAL, (