微机原理与接口技术课程设计数字信号发生器.doc

个人资料整理 仅限学习使用微机系统与接口技术课程设计任务书一、设计目地1、建立微机系统概念加深对微机系统地理解和认识,提高微机系统地应用能力.2、进一步学习和掌握微机程序设计方法,通过应用程序地应用和调试学习程序地调试.3、进一步熟悉微机典型接口芯片地使用,接口及外部设备系统地连接方法.二、题目微机应用系统设计数字信号发生器地设计三、设计要求1、以80868088）CPU为主控单元构建微机应用系统.2、应用系统地硬件设计,画出电路原理图和线路连接图.3、应用系统地软件设计,画出软件流程图,写出主要控制程序.4、根据实验条件,进行微机应用系统地部分模拟调试工作,写出调试说明.5、整理设计说明,列出参考文献清单.四、列出使用地元器件和设备清单五、完成定时/计数器8253,中断控制器8259实验,写出实验报告目录第一章绪论- 3 -第二章硬件设计- 4 -一、硬件地选择与设计- 4 -二、设计原理- 6 -第三章软件设计- 9 -一、子程序设计- 9 -二、总程序设计- 15 -第四章实验调试与设计- 20 -一、实验箱上连线- 20 -二、调试修正程序- 20 -三、产生地波形- 20 -第五章设计总结- 22 -参考文献- 23 -元器件清单- 24 -第一章 绪论信号发生器是我们在学习,科学研究等方面不可缺少地工具,锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用地基本测试信号.此外,如在示波器、电视机等仪器中,为了使电子按照一定规律运动,以利用荧光屏显示图像,常用到锯齿波产生器作为时基电路.例如,要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形,要求在水平偏转板加上随时间作线性变化地电压锯齿波电压,使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏.而电视机中显像管荧光屏上地光点,是靠磁场变化进行偏转地,所以需要要用锯齿波电流来控制,对于三角波,方波同样有这不可忽视地作用而函数发生器是指一般能自动产生方波正弦波 三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形地电路或仪器.此外,信号发生器在教案、实验、测控等各个领域有十分广泛地应用,其输出信号地频率范围覆盖了各个频段,从甚低频到甚高频,操作方式也从手动旋钮到程控,产生地波形从传统地正CPU引脚图如图1）：图12.DAC0832D/A0832是8位并行输出电流型D/A转换器,其主要参数：转换时间1us,满量程误差土1LSB,参考电压10V+10V,供电电压+5V+15V,输入逻辑电平与TTL兼容.DXDiTa9E3d引脚图如图2）：图23.8255A可编程并行接口）8255可编程并行接口芯片有三个输入输出端口,即A口、B口和C口,对应于引脚PA7PA0、PB7PB0和PC7PC0.其内部还有一个控制寄存器,即控制口.通常A口、B口作为输入输出地数据端口.C口作为控制或状态信息地端口,它在方式字地控制下,可以分成4位地端口,每个端口包含一个4位锁存器.它们分别与端口AB配合使用,可以用作控制信号输出或作为状态信号输入. 8255可编程并行接口芯片工作方式说明:RTCrpUDGiT方式0：基本输入输出方式.适用于三个端口中地任何一个.每一个端口都可以用作输入或输出.输出可被锁存,输入不能锁存. 方式1：选通输入输出方式.这时A口或B口地8位外设线用作输入或输出,C口地4条线中三条用作数据传输地联络信号和中断请求信号.方式2：双向总线方式.只有A口具备双向总线方式,8位外设线用作输入或输出,此时C口地5条线用作通讯联络信号和中断请求信号.5PCzVD7HxA 引脚图如图3）： 图3二、设计原理D/A转换器产生各种波形地原理：利用D/A转换器输出地模拟量与输入数字量成正比关系这一特点,将D/A转换器作为微机输出接口,CPU通过程序向D/A转换器输出随时间呈现不同变化规律地数字量,则D/A转换器就可输出各种各样地模拟量,如方波、三角波、锯齿波、正弦波等.jLBHrnAILg8255A实现波形切换地原理：从8255A地B口读入外接开关地信号,CPU读入不同信号值,从而执行不同地代码,向D/A转换器传送不同地数据,控制D/A转换器输出锯齿波、三角波、方波、正弦波和梯形波.xHAQX74J0X原理图如图4）： A15A08086CPUCS8255A DAC0832CS 数据总线D7D00FFE0H地址译码波形输出LDAYtRyKfE图4PA0 PA1D7D0 .RD .WR .PA7PB08255A .CS .PB3PC0A1A0 PC7 D7D0 RD WR8086 A7CPU M/IO A6 A4 A3 A2 A1 A0Zzz6ZB2LtkG1G2aG2b Y6CBA33 8086CPU与8255A地连接 图5D7D0 WR1 DAC0832 CS Rf Iout1 Iout2 AGAND DGANDXFERWR2dvzfvkwMI1 D7D0 WR8086 A7CPU M/IO A6 A4 A3 A2 rqyn14ZNXIG1G2aG2b Y0CBA33Vout 8086CPU与DAC0832地连接 图6线路连接图实验箱接线1.8086与8255A地接线实验箱已经接好,8255A地A、控制口地地址为FFD8H、FFD9、FFDAH、FFDBH.EmxvxOtOco2.8086与DAC0832地连接通过138译码器,A连A2,B连A3,C连A4,138译码器使能控制输入端G与位于地址线A0引出孔所在位置下方地使能控制输出端G作对应连接,该端地寻址范围为0FFE0H.SixE2yXPq5第三章 软件设计一、子程序设计1.锯齿波程序流程图开始设初值AL=0AL=AL+1设置8255A的工作方式送DAC0832输出程序如下：MOV DX,0FFDBH 。设置8255A控制口地址MOV AL,82H OUT DX,AL 。设置8255A口A为方式0输出MOV DX,0FFE0H 。DAC0832地地址MOV AL,00H 。输出数据初值J:OUT DX,AL 。锯齿波输出INC ALJMP J2.三角波 程序流程图开始设初值AL=0AL=AL+1AL=0FFH送DA0832输出AL=AL-1AL=00HYN YN 设置8255A的工作方式6ewMyirQFL程序如下MOV DX,0FFDBH 。8255A控制口地址MOV AL,82HOUT DX, ALL:MOV DX,0FFE0H 。 DAC0832地地址 MOV AL,00H 。正向初值M:OUT DX,ALINC ALJNZ MMOV AL,0FFH 。负向初值N:OUT DX,ALDEC ALJNZ NJMP L3.方波程序流程图开始设置8255A的工作方式设初值AL=00H送DAC0832输出调用延时程序方波宽度）设AL=0FFHkavU42VRUs程序如下MOV DX,0FFDBH 。8255A控制口地址MOV AL,82HOUT DX,ALMOV DX,0FFE0H 。 DAC0832地地址AGAIN：MOV AL,00H OUT DX,AL 。输出方波为“0”CALL DELAY 。f方波宽度MOV AL,0FFHOUT DX,AL 。输出方波为“1”CALL DELAY 。方波宽度JMP AGAINDELAY:MOV CX,0400HLOOP $ RET4.正弦波开始BX=0NYBX256BX=BX+1AL=由BX寻址地 正弦函数表数据送DAC0832输出设置8255A地工作方式y6v3ALoS89ZXBB: LEA BX,TABMOV CX,0001HZX2: MOV AL,BX 。将TAB 中地数字一次赋给AL,再输出正弦波INC BXINC CXMOV DX,DA0832OUT DX,ALCALL DELAYPUSH AXMOV DX,B8255 。再次读入开关信号,进行比较IN AL,DXCMP AL,04HJNZ BG2POP AXCMP CX,256JNE ZX2JMP ZXBB5.梯形波开始流程图如下： AL=00H 送DAC0832输出AL=AL+1 调用延时NAL=7FHY调用延时,使波形维持在最高值AL=AL1 送DAC0832输出 调用延时AL=00HNYTXBB: MOV CX,0100H 。梯形波 MOV AL,00H LL0: MOV DX,DA0832 。低电平段 OUT DX,AL CALL DELAY DEC CX JNZ LL0 LL1: INC AL 。上升段 MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DELAY CMP AL,7FH JNE LL1 MOV CX,0100H LL2: MOV DX,DA0832 OUT DX,AL 。高电平段 CALL DELAY DEC CX JNZ LL2 LL3: DEC AL 。下降段 MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DELAY CMP AL,00H JNZ LL3 MOV DX,B8255 。再次读入开关信号,进行比较 IN AL,DX CMP AL,05H JNZ BG3 JMP TXBB二、总程序设计流程图如下 开始设置8255A地工作方式CODE ENDSEND START第四章 实验调试与设计一、实验箱上连线1.CPU与8255A地连接实验箱已经连接好,8255A地A口、B口、C口、控制口地地址为FFD8H、FFD9、FFDAH、FFDBH.M2ub6vSTnP2.CPU与DAC0832地连接通过138译码器.其中A连A2,B连A3,C连A4,138使能控制G与位于地址线A0引出孔所在位置下方地使能输出端G作对应连接,该端地寻址范围为0FFE0H0FFFFH.把D/A区0832片选CS信号线接至译码输出插孔Y0.将D/A区WR插孔连到六位LED显示地左下方控制线IOWR插孔.用8芯排线或8芯扁平线将D/A区单元总线接口D0D7与数据总线单元D0D7任一接口相连.0YujCfmUCw3.8255