微机原理综合性实验报告.doc

微机原理与汇编语言综合性实验微机原理与汇编语言综合性实验报告实验项目名称：A/D转换器 ADC0809数字温度计设计专业班级： 数学081 姓名： 张苇 学号: 200812010228实验起止日期： 2011 年 1月3日起 2011 年1月9日止实验目的：掌握A/D转换原理，掌握0809A/D转换芯片的硬件电路和软件编程。实验要求：包括开发环境要求，技术文档要求两部分。开发环境要求：软件环境：windows98/windowsXP/windows2000，QTH-8086B环境硬件环境：计算机（Pen4CPU, 256MRAM，60G以上硬盘，输入输出设备）技术文档要求：按照实验报告编写要求进行。要求流程图绘制规范，软、硬件功能描述清晰，实验总结深刻。实验内容：一 实验原理1 ADC0809的内部逻辑结构： 图1.1 ADC0809的内部逻辑结构由上图可知，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路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存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。时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。2 ADC0809转换时序图 图1.2 ADC0809转换时序图3 ADC0809电路连接简图：OE ALE START EOC D0 D7 IN0 0N1IN7 -VREF +VREF CLOCK V02.5V250KHZ图1.3 ADC0809电路连接简图4 引脚结构图1.4引脚结构IN0IN7：8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4条ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0IN7上的一路模拟量输入。数字量输出及控制线：11条ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE1，输出转换得到的数据；OE0，输出数据线呈高阻状态。D7D0为数字量输出线。CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，VREF（），VREF（）为参考电压输入。5 电路原理图 图1,5电路原理图 本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。图中ADC0809的CLK信号接CLK=2.385MHZ，基准电压Vref(+)接Vcc。一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接， 如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADDA、ADDB、ADDC 接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。二 启动本A/D转换只需如下三条命令： MOV DX，ADPORT；ADPORT为ADC0809端口地址。 MOV AL，DATA ；DATA为通道值。 MOV DX， AL ； 通道值送端口。 读取A/D转换结果用下面二条指令： MOV DX，ADPORT IN AL，DX三 相关芯片介绍ADC0809的主要性能：(1) 8位逐次逼近型A/D转换器，所有引脚的逻辑电平与TTL电平兼容。(2) 带有锁存功能的8路模拟量转换开关，可对8路05V模拟量进行分时切换。(3) 输出具有三态锁存功能。(4) 分辨率：8位，转换时间：100s。(5) 不可调误差：1LBS，功耗：15mW。(6) 工作电压：+5V，参考电压标准值+5V。(7) 片内无时钟，一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的时钟信号。ADC0809的内部结构：ADC0809是CMOS的8位模/数转换器，采用逐次逼近原理进行A/D转换，芯片内有模拟多路转换开关和A/D转换两大部分，可对8路05V的输入模拟电压信号分时进行转换。模拟多路开关由8路模拟开关和3位地址锁存译码器组成，可选通8路模拟输入中的任何一路，地址锁存信号ALE将3位地址信号ADDA、ADDB、ADDC进行锁存，然后由译码电路选通其中的一路，被选中的通道进行A/D转换。A/D转换部分包括比较器、逐次逼近寄存器（SAR）、256R电阻网络、树状电子开关、控制与时序电路等。另外ADC0809输出具有TTL三态锁存缓冲器，可直接连到CPU数据总线上。ADC0809的多路转换：在实时控制与实时检测系统中，被控制与被测量的电路往往是几路或几十路，对这些电路的参数进行模/数、数/模转换时，常采用公共的模数、数模转换电路。因此，对各路进行转换是分时进行的。此时，必须轮流切换各被测电路与模数、数模转换电路之间的通道，以达到分时切换的功能。ADC0809转换时序： 首先输入地址选择信号，在ALE信号作用下，地址信号被锁存，产生译码信号，选中一路模拟量输入。然后输入启动转换控制信号START（不小于100ns ），启动A/D转换。转换结束，数据送三态门锁存，同时发出EOC信号，在允许输出信号控制下，再将转换结果输出到外部数据总线。四 实验线路的连接在原理图中，粗黑线是学生需要连接的线， 粗黑线两端是需连接的信号名称。 (1)IN0插孔连W1的输出V1插孔。 (2)0809CS连译码输出060H06FH插孔。五 实验方法、步骤及结果测试 1) 正确连接好实验线路。 2) 理解实验原理。 3) 打开源程序，仔细阅读，弄懂实验程序。 4) 运行实验程序：(1)按“调试”按钮 (2)按“运行”按钮在DVCC-8086JH实验箱上应显示“0809-XX”。 5) 调节电位器W1，以改变模拟电压值，显示器上会不断显示新的A/D转换结果。用ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5VFFH，2.5V80H，0V00H。六 实验讨论本实验利用实验板上的ADC0809做A/D转换实验，将模拟信号转换成数字信号并在数码管上显示，调节电位器观察数码管上数据的变化。当调节电位器时，数码管上将显示00H-FFH之间的数字。特别地，当模拟量分别输入+5V，2.5V，0V时，数码管上将分别显示(数字量)FFH，80H，00H；当模拟量数值介于它们之间时，数码管上也会相应的显示00H-FFH之间相应的数值。七 微机原理与汇编语言实验收获与总结 通过此次设计性实验，使我对汇编语言程序设计有了深一步的了解，对设计及开发有了比较全面的思路。虽然程序是老师给好的，但在实际编译过程中会遇到很多不同的错误，有时候是一些很明显很细节的操作错误，这些可以通过编译来查找错误的所在。在找出错误感觉非常自豪的同时我翻阅了大量的书籍，尽管大部分书都只是翻了一部分页码而已，却给了我一个非常有价值的经验。 总之，此次设计给我们提供了一个既动手又动脑、自学、独立实践的机会，使我们养成了勤翻阅各种相关资料的习惯，将书本上的理论知识和实际有机地结合起来，锻炼了实际分析问题和解决问题的能力，提高了适应实际、实践操作的能力，为今后的学习和实践打下了良好的基础。于此同时我还学习了一些电路知识，熟悉了ADC0809的实验引脚及工作过程，掌握了A/D转换的工作原理及实验过程，使自己变得更加全面。八 参考文献1冯博琴 吴宁 微型计算机原理与接口技术(第二版) 清华大学出版社附录源程序代码0809选通信号接A14，CLK接ALE，INT0接电位器PAGE60,132 .MODEL SMALL .STACK 20H .DATA20HAD0809EQU0B000HA8255EQU7000HB8255EQU7001HC8255EQU7002HD8255EQU7003HDCLK0EQU00000000BDCLK1EQU00000001BDIN0EQU00000010BDIN1EQU00000011B .CODEDIDATADB?ORG0100HMAIN:MOVSP,9000H MOV DX,D8255 MOV AL,80H;写8255控制字A、B输出，C输入 OUT DX,AL NEXT:MOV DX,AD0809MOV AL,00HOUTDX,AL;启动AD转换CALLDELAY;延时INAL,DX;转换结束读取结果CMPAL,DIDATAJZNEXTMOVDIDATA,ALCALLDISPCALLDELAY1JMPNEXT ;*;/*显示子程序*/ *;*DISP:MOVAL,DIDATA;取低位ANDAL,0FHCALLSEND;显示MOVAL,DIDATAMOVCL,04HSHRAL,CL;取高位CALLSEND;显示RETSEND:PUSHCXMOVAH,00HMOVDI,AXMOVBX,OFFSET SGTB1MOVAL,BX+DI;取字符MOVAH,ALMOVCX,01HSEND1:MOVDX,D8255MOVAL,DCLK0;DCLK-0OUTDX,ALMOVAL,AHRCLAL,CLJCSEND2MOVAL,DIN0;DIN-0OUTDX,ALJMPSEND3SEND2:MOVAL,DIN1;DIN-1OUTDX,ALSEND3:MOVAL,DCLK1OUTDX,AL;DCLK-1INCCXCMPCX,09HJNZSEND1MOVAL,DIN1OUTDX,ALPOPCXRET;*;/*延时程序*/;*DELAY:PUSHCXMOVCX,0FFH;延