微机原理课程设计报告++da转换
微机原理课程设计报告第 - 1 - 页 共 23 页目录目录目录目录内容提要.- 2 -一、课程设计题目及功能.- 3 -课程设计题目：数字信号发生器及其控制. - 3 -课程设计题目的意义及使用方法.- 3 -二、硬件电路设计.- 4 -DAC0832（D/A 转换器）.- 4 -8255（可编程并行接口芯片）.- 5 -硬件的外部连线.- 6 -三、程序设计流程及描述.- 7 -主程序.- 7 -子程序段流程.- 9 -四、源程序设计.10基本的波形选择和波形发生.10可实现波形选择和频率可调（三级可调）关键程序段.15五、课程设计体会.19参考文献.20微机原理课程设计报告第 - 2 - 页 共 23 页内容提要内容提要微型计算机原理与接口技术是一门专业基础课程，它的主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。 要求学生对微机原理中的基本概念有较深入的了解， 能够系统地掌握微型计算机的结构、8086 微处理器和指令系统、汇编语言程序设计方法、微机系统的接口电路设计及编程方法等， 并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。微机应用系统设计与综合实验课程是自动化专业本科生必修的一门技术基础课程。通过该课程的学习，可以使学生对微机系统有一个全面的了解，掌握常规的芯片使用方法、掌握简单的微型计算机应用系统软硬件的设计方法。课程中要求学生根据课程设计指导书来选择课题， 并且独立完成课题，写出课程设计说明书，画出电路原理图，说明工作原理，画出电路板图，编写程序以及程序流程图。针对数字信号发生器及其控制这一课题，主要涉及到硬件的连接（主要用到芯片有:8088CPU、DAC0832、8255 等）以及硬件连接原理图，程序的编写（主要涉及到显示波形以及通过开关来对波形进行选择）以及各个子程序或程序段的程序流程等，具体详见各个小节。通过课程设计不仅可以锻炼学生在微机应用方面的实际工作能微机原理课程设计报告第 - 3 - 页 共 23 页力， 将所学转化为所用， 更是一个锻炼解决实际问题能力的很好机会 。课程设计题目及功能课程设计题目及功能课程设计题目：数字信号发生器及其控制课程设计题目：数字信号发生器及其控制课程设计题目：数字信号发生器及其控制课程设计题目：数字信号发生器及其控制设计内容：以 8086CPU 为核心，拓展相应的接口单元，要求产生正弦波、三角波、方波等，并且各种波形可以选择，可在虚拟仪器上实现。主要的接口芯片是 0832转换器（D/A）。实验条件：TD-ACC 教学设备及所需的接口芯片。设计要求：1）画出数字信号发生器系统的原理图，并分析工作原理及过程。2）编写系统的控制总线程序及程序的流程图。3）设计 PCB 电路版图。4）获取实验结果。课程设计题目的意义及使用方法课程设计题目的意义及使用方法课程设计题目的意义及使用方法课程设计题目的意义及使用方法我们知道当我们用计算机来构成数据采集或者是过程控制等系统时， 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， 必须用模数转换器即 A/D 转换器将模拟信号变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数模转换器即 D/A 转换器转换成模拟量后，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，微机原理课程设计报告第 - 4 - 页 共 23 页才能达到控制目的。 可见模数或数模转换在构成一个控制系统中起着非常重要的作用。我们这里通过设计这个数字信号发生器，可以使我们加深对该转换过程的认识和理解，有利于以后的学习及设计一个控制系统。针对这个课程设计题目，主要是通过外部设备来进行选择控制，比如说可用开关来选择波形和调节波的频率等，因而在设计中可以用到借口芯片 8255 来完成该功能，通过开关的切换来改变 8255 的输入，从而对数字信号发生器进行控制。具体说来，我们可以选用一定数目的开关来选波形，另外选一定的波形来改变波的频率，在使用时，可以用四个开关来选波形（可 8255 接 PB0 至 PB3 端口），用另外四个开关来调节频率（可接 8255 的 PB4 至 PB7 端口）。用于实验箱上只有四个可用的开关，只能分别用两个，可分别完成四次选波和频率的三级可调。硬件电路设计硬件电路设计课程设计应用的是 TD-ACC 试验箱，以 8086CPU 为核心，涉及到 DAC0832和 8255 以其他的硬件设备。下面对谈谈对各个所需硬件的认识以及在课程设计中各硬件在使用时所需要的外部接线。DAC0832DAC0832DAC0832DAC0832（D/AD/AD/AD/A 转换器转换器转换器转换器）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。TD-ACC 教学系统中的 D/A0832。起输入数字量的 8 位数据线以及读线和片选已通过扁平电缆接至 8088 控制计算机总线上。微机原理课程设计报告第 - 5 - 页 共 23 页D/A0832 引脚图及逻辑结构图如下所示：DAC0832 结构框图及引脚排列微机原理课程设计报告第 - 6 - 页 共 23 页8255825582558255（可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片）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 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:方式方式0 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。方式方式1 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。方式方式2 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。8255 可编程并行接口芯片方式控制字格式说明:8255 有两种控制命令字；一个是方式选择控制字；另一个是 C 口按位置位复位控制字。在实验设备上可用的只有 B 口可用， 因而在 8255 初始化写入的方式选择控制字是 82H（10000010B）, 此时定义 B 口输入，工作在方式 0 状态。硬件的外部连线硬件的外部连线硬件的外部连线硬件的外部连线1）、最小模式最小模式：8088CPU 可以工作在两种工作模式，即最小模式和最大模式，其中最小模式用于单机系统，系统中所需要的控制信号全部由 8088 直接提供。在最小系统中，除了 8088CPU、存储器、以及I/O 接口芯片外，还包括：一片 8284A,作为时微机原理课程设计报告第 - 7 - 页 共 23 页钟频率；三片 8282/8283 或 74LS373，作为地址锁存器；二片 8286/8287 或74LS245，作为双向数据总线收发器。8088CPU 工作在最小模式下，各模块如图：2）、外部接线外部接线在设计中，由于要利用开关来控制波的频率和波形，因而需要 I/O 接口芯片 8255 将开关的状态读入到 8255 的 B 口，从而写入到寄存器中。具体的外部接线图如下：M/IO RD WR INTR INTA NMI HOLD HLDA READYA19A16ALE AD15AD0DT/R DENM/IO RD WR INTR INTA NMI HOLD HLDA READYBHEA19A16BHEA15A0D15D0STBSTBDIR OEOEOEHLDAHLDA82828282(2)8286地 址 总 线数据 总线控 制 总 线+5 MN/MX (2)微机原理课程设计报告第 - 8 - 页 共 23 页程序设计流程及描述程序设计流程及描述主程序主程序主程序主程序主程序主要是将开关的信号读入到 8255 的 B 口的低四位， 通过读取开关的状态，与设定的数值进行比较，若两数值相等时则转入到相应的程序段，分别产生三角波、梯形波、正弦波、锯齿波以及方波。微机原理课程设计报告第 - 9 - 页 共 23 页初始化设置 8255 的工作方式（82H）读 B口低四位等于 3等于 2等于 2等于 1等于 4产生锯齿波产生三角波产生方波结束等于 1产生正弦波等于 3等于 4等于 5产生梯形波等于 5等于 0NYYYYYYNNNNN微机原理课程设计报告第 - 1
