微机原理课程设计 函数发生器

PAGEPAGE12xxxx大学理学与信息科学学院微机接口课程设计报告设计题目函数发生器设计学生专业班级计算机科学与技术09-1班学生姓名（学号）设计小组其他同学姓名（学号）指导教师完成时间2012年6月22日实习（设计）地点2012年6月22日

一、课程设计目的和任务设计目的：1、建立微机系统概念加深对微机系统的理解和认识，提高微机系统的应用能力。2、进一步学习和掌握微机程序设计方法，通过应用程序的应用和调试学习程序的调试。3、进一步熟悉微机典型接口芯片的使用，接口及外部设备系统的连接方法。设计任务：利用D/A设计一个波形发生器，能分别产生三角波、正弦波、锯齿波和方波等其中的三种以上的波形；并利用按键（自行定义）进行输出波形选择，并对应按键选择输出波形，将以上四种波形显示在屏幕上，将当前输出波形代号显示在LED上（左边位）：0为锯齿波、1正弦波、2三角波、3方波；设计电路并在实验箱上连接线路同时编程实现其功能。二、分析与设计1．设计任务分析：信号发生器是我们在学习，科学研究等方面不可缺少的工具。此外，信号发生器在教学、试验、测控等各个领域有十分广泛的应用，其输出信号的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，产生的波形从传统的正（余）弦波和脉冲波形，发展到现在能产生各种任意波形。以前的信号发生器往往独占一个机箱，而现在的一些应用中，它只是一块插在计算机中的扩展卡，还有一些信号发生器设计成一个独立的小模块，通过RS-232C或RS-422，RS-485等串行总线和计算机连接。我们知道当我们使用计算机来构成数据采集或者过程控制等系统时，所要采集的外部信号或被控制对象的参数，往往是温度、压力、流量、声音和位移等连续变化的模拟量。但是，计算机只能处理不连续的数字量，即离散的有限值。因此，必须用A/D转换器将模拟信号转换成数字量后才能送入计算机进行处理。而计算机处理后的结果也必须通过D/A转换器来转换成模拟量后，在示波器上显示结果波形和在记录仪上描述下来，或者是驱动执行部件，才能达到控制目的。可见模数转换和数模转换在构成一个控制系统中起着非常重要的作用。2。设计方案论证：D/A转换器产生各种波形的原理：利用D/A转换器输出的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的数字量，则D/A转换器就可输出各种各样的模拟量，如方波、三角波、锯齿波、正弦波等。8255A实现波形切换的原理：从8255A的B口读入外接开关的信号，CPU读入不同信号值，从而执行不同的代码，向D/A转换器传送不同的数据，控制D/A转换器输出锯齿波、三角波、方波、正弦波。3．硬件设计：课程设计应用到试验箱，以8088为核心，涉及到芯片有8055A和D/A0832。（D/A转换器)D/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。引脚图如下图：（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PA7～PA0、PB7～PB0和PC7～PC0。其内部还有一个控制寄存器，即控制口。通常A口、B口作为输入输出的数据端口。C口作为控制或状态信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每个端口包含一个4位锁存器。它们分别与端口A／B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:方式0：基本输入／输出方式。适用于三个端口中的任何一个。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口的8位外设线用作输入或输出，C口的4条线中三条用作数据传输的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口的5条线用作通讯联络信号和中断请求信号。4．程序流程图和源代码清单：开始开始读入B口的数据AL=1AL=2AL=3AL=4AL=5AL=1AL=2AL=3AL=4AL=5产生锯齿波产生三角波产生方波产生正弦波产生梯形波YYN源代码：STACKSEGMENTSTACK DW64DUP(?)STACKENDSDATASEGMENTTABDB80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96HDB99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5HDB0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H,0D8HDB0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9HDB0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5HDB0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDHDB0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDHDB0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6HDB0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAHDB0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DEH,0DDH,0DAHDB0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH,0CCH,0CAH,0C7HDB0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1HDB0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH,99HDB96H,93H,90H,8DH,89H,86H,83H,80HDB80H,7CH,79H,78H,72H,6FH,6CH,69HDB66H,63H,60H,5DH,5AH,57H,55H,51HDB4EH,4CH,48H,45H,43H,40H,3DH,3AHDB38H,35H,33H,30H,2EH,2BH,29H,27HDB25H,22H,20H,1EH,1CH,1AH,18H,16HDB15H,13H,11H,10H,0EH,0DH,0BH,0AHDB09H,08H,07H,06H,05H,04H,03H,02HDB02H,01H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB00H,00H,00H,00H,00H,00H,01H,02HDB02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09HDB0AH,0BH,0DH,0EH,10H,11H,13H,15HDB16H,18H,1AH,1CH,1EH,20H,22H,25HDB27H,29H,2BH,2EH,30H,33H,35H,38HDB3AH,3DH,40H,43H,45H,48H,4CH,4EHDB51H,55H,57H,5AH,5DH,60H,63H,66HDB69H,6CH,6FH,72H,76H,79H,7CH,80HDB256DUP(?)DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATACT8255EQU0FFDBH;8255的控制寄存器地址B8255EQU0FFD9H;8255的B口地址DA0832EQU0FFE0HSTART: MOVAX,DATA MOVDS,AX MOVAL,82H;初始化8255，B口输入，工作在方式0 MOVDX,CT8255 OUTDX,ALBG: MOVDX,B8255INAL,DX ANDAL,07H CMPAL,01H;显示锯齿波 JZJCBB CMPAL,02H;显示三角波 JZSJBB CMPAL,03H;显示方波 JZFBB CMPAL,04H;显示正弦波 JZZXBB CMPAL,05H;显示梯形波 JZTXB JMPBGTXB:JMPTXBBJCBB:PUSHAL MOVAL,06H OUT60H,AL POPAL MOVAL,00H;锯齿波AGAIN1:INCAL MOVDX,DA0832 OUTDX,AL CALLDELAY PUSHAX MOVDX,B8255 INAL,DX;再次读入开关信号，进行比较 CMPAL,01H JNZBG POPAX JMPAGAIN1SJBB:PUSHAL MOVAL,5BH OUT60H,AL POPAL MOVAL,00H;三角波UP:MOVDX,DA0832;启动D/A转换上升 OUTDX,AL CALLDELAY INCAL CMPAL,0FFH JNZUP DECAL

DOWN:MOVDX,DA0832;启动D/A转换下降 OUTDX,AL CALLDELAY DECAL CMPAL,00H JNZDOWN MOVDX,B8255;再次读入开关信号，进行比较 INAL,DX CMPAL,02H JNZBG JMPSJBB

FBB:PUSHAL MOVAL,4FH OUT60H,AL POPAL MOVAL,00H;方波FB1:MOVDX,DA0832;写00H，输出低电平 OUTDX,AL PUSHCX MOVCX,00FFH;低电平延迟L: CALLDELAY LOOPL POPCX PUSHCX MOVCX,00FFH MOVAL,0FFH MOVDX,DA0832 OUTDX,ALL1:CALLDELAY;高电平延迟 LOOPL1 POPCX MOVDX,B8255;再次读入开关信号，进行比较 INAL,DX CMPAL,03H JNZBG1 JMPFBBBG1:JMPBGZXBB:PUSHAL MOVAL,66H OUT60H,AL POPAL LEABX,TAB MOVCX,0001HZX2:MOVAL,[BX];将TAB中的数字一次赋给AL,再输出正弦波 INCBX INCCX MOVDX,DA0832 OUTDX,AL CALLDELAY1 PUSHAX

MOVDX,B8255;再次读入开关信号，进行比较 INAL,DX CMPAL,04H JNZBG2 POPAX CMPCX,256 JNEZX2 JMPZXBBBG2:JMPBGTXBB:PUSHAL MOVAL,6DH OUT60H,AL POPAL MOVCX,0100H;梯形波MOVAL,00HLL0:MOVDX,DA0832;低电平段OUTDX,ALCALLDELAY1DECCXJNZLL0LL1:INCAL;上升段MOVDX,DA0832OUTDX,ALCALLDELAY1CMPAL,0FFH

JNELL1MOVCX,0100HLL2:MOVDX,DA0832OUTDX,AL;高电平段CALLDELAY1DECCXJNZLL2LL3:DECAL;下降段MOVDX,DA0832OUTDX,ALCALLDELAY1CMPAL,00HJNZLL3MOVDX,B8255;再次读入开关信号，进行比较INAL,DXCMPAL,05HJNZBG3JMPTXBBBG3:JMPBGDELAY: CMPAL,0D0HJNBW_ENDCMPAL,7AHJBW_ENDMOVCX,180LOOP$W_END:RETDELAY1:PUSHCX MOVCX,0090HDEL1:PUSHAX POPAX LOOPDEL1 POPCX RET CODEENDSENDSTART三、系统实施一、实验箱上连线1.CPU与8255A的连接实验箱已经连接好，8255A的A口、B口、C口、控制口的地址为60H、61H、62H、63H。2.CPU与DAC0832的连接XD0~XD7对连。把D/A区0832片选CS信号线接至8088总线IOY0。将D/A区WR插孔连到总线IOWR插孔。3.8255A的B口的PB0、PB1、PB2口分别与开关K1、K2、K3相连。4、8255A的A口PA0、PA1、PA2连接LED数码管。连接图如下：CSWRCSWRD0….….D7IOYOIOWR8088XD0......XD7PA0PA0PA1PA28055APB0PB1PB2LEDK1K2K3二、调试修正程序

1.调试程序，改正程序语法错误

2.观察波形，修正程序，使波形更完美。三、产生的波形程序运行后，波形会闪现比较快，多添加几个延时程序解决。四、总结与体会第一周我们先查资料，了解DAC0832和8255A的原理。第二周到实验室结合自己查的资料开始分析任务、设计方案，画出线路图。在实验箱连接出线路图，进行调试。此次课程设计，巩固了以前所学过的知识，加深了对《微机原理》和《汇编语言》的理解，我进一步了解了波形发生器的原理，在实际动手操作过程中，使我接触了许多我以前没接触过的元件，使我学得了许多知识，使我获益匪浅。在这次的软件设计中，程序设计采用的是汇编语言。汇编语言具有速度快，可以直接对硬件进行操作的优点，它可以极好的发挥硬件的功能。但是汇编语言也存在编