微机系统与接口技术课程设计.docx
- 文档编号:29123154
- 上传时间:2023-07-20
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:228.80KB
微机系统与接口技术课程设计.docx
《微机系统与接口技术课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微机系统与接口技术课程设计.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
微机系统与接口技术课程设计
微机系统与接口技术课程设计任务书
一.设计目的
1.建立微机系统概念,提升对微机系统的理解和认识,提高微机系统的应用能力。
2.进一步学习和掌握危机程序设计方法。
通过应用程序的编写和调试,学习程序的调试。
3.进一步熟悉典型接口芯片的使用,接口及外部设备与系统的连接方式。
二.题目:
微机应用系统设计-----------数字信号发生器
三.设计要求
1.以8086(8088)CPU的主控单元构建微机应用系统
2.应用系统的硬件设计,画出电路原理图和线路连接图。
3.应用系统的软件设计,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系统的部分模拟调试,写出调试说明。
5.整理设计说明说,列出参考文件清单。
四.列出使用元器件和设备清单。
五.完成定时器/计数器8253中断控制与8259实验,写出实验报告。
目录
第一章绪论4
第二章硬件设计5
一.硬件连接图5
二、系统硬件选择和设计5
三.电路原理图8
第三章软件设计9
一.程序流程图9
二.程序段14
第四章实验与调试19
一.实验步骤19
二.实验调试19
三.波形记录19
第五章设计总结21
参考文献22
使用元器件23
第一章绪论
在我们日常生活中,以及一些科学研究中,锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。
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的电压——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的光点,是靠磁场变化进行偏转的,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的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的电路或仪器。
因此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。
今天我们要设计一种能产生正弦波和三角波的信号发生器。
第二章硬件设计
一.硬件连接图
如图1,PC口地址为0FFDAH,8255A控制端口地址为0FFDBH,D/A转换器输出端口地址为0FFE0H.
二、系统硬件选择和设计
1.系统扩展接口的选择
本次设计采用的是8088微处理器,如图2,选择8255A(图3)可编程并行接口作为系统的扩展接口,8255A的通用性强,适应灵活,通过它CPU可直接与外设相连接。
图3
图2
2.D/A转换器的选择
D/A转换器是把数字量变换成模拟量的线性电路器件,一做成集成芯片。
由于实现这种转换的原理和电路结构及工艺技术有所不同,因而出现上百种D/A转换器,它们在转换速度、转换精度、分辨率以及使用价值上都具有特色。
在分辨率上,14、16、18位的D\A转换器已投入市场,20位的D\A转换器已研制成功。
在速度上,16位几百KHz,8位100MHz以上的产品都已成为商品。
在各种各样的D\A转换芯片中我们选用8位的DAC0832芯片作为接口芯片。
DAC0832(如图4)是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。
它由倒T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF四大部分组成。
输出的模拟量与输入的数字量成正比,这就实现了从数字量到模拟量的转换。
一个8位D/A转换器有8个输入端(其中每个输入端是8位二进制数的一位),有一个模拟输出端。
输入可有256个不同的二进制组态,输出为256个电压之一,即输出电压不是整个电压范围内任意值,而只能是256个可能值。
DAC0832有单缓冲,双缓冲,直通三种工作方式。
在应用系统中只有一路
D/A转换,即不要求多个模拟输出通道同时刷新模拟输出时,通常采用单缓冲方
式。
本实验便采用了此工作方式。
DAC0832的内部包括两个8位寄存器、1个8位转换器和相应辅助电路。
8位输入寄存器为第一级锁存器,它的锁存信号为ILE。
当ILE为高电平、CS和WR1为低电平时,LE1为1,这种情况下,输入寄存器的输出随输入而变化。
此后,WR1由低变高时,ILE变为低电平,此时,数据被锁存到输入寄存器中。
8位DAC寄存器为第二级锁存器,它的锁存信号也称为通道控制信号。
WR2和XFEB同时为低电平时,LE2为高电平,这时,8位的DAC寄存器的输出随输入而变化,此后,当WR2由低变高时,LE2变为低电平,将输入寄存器的信息锁存到DAC寄存器。
正是由于DAC0832内部的这两种锁存器,故它可直接挂接在总线上,在需要进行D/A转换时,CPU通过片选信号和写控制信号将数据写至D/A变换器。
图4
3.74LS138译码器
74LS138(如图5)为3线-8线译码器,共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式。
其工作原理如下:
①当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端(E2)和/(E3))为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
比如:
A2A1A0=110时,则Y6输出端输出低电平信号。
②利用E1、E2和E3可级联扩展成24线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。
③若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器
可用在8086的译码电路中,扩展内存。
三.电路原理图
第三章软件设计
一.程序流程图
1.主程序流程图
判断8255APC口PC0—PC3中的数据,为高电平时调用各个子程序以输出不同的波形,在运行子程序时要不断的检查点评变化以达到开关的效果,若点评发生改变则返回主程序。
如图7。
2.梯形波流程图
将AL置0,将其输出并延时,然后再将AL加1并延时即可得到斜向上的波形,判断AL是否打到最大值0FFH,若达到最大值则调用延时即可得到高电平的波形,然后将AL减1并调用延时即可得到些向下的波形,即可得到梯形波。
如图8。
3.方波流程图
将AL赋予初值0FFH,将其从端口输出并调用延时程序即可得到高电平的波形,将AL取反输出到端口并延时则输出低电平波形,从而得到方波波形。
如图9。
4.锯齿波流程图
先将AL置初值0,并将其从端口输出,将AL加1并调用延时程序即可输出锯齿波。
如图10。
5.三角波流程图
将AL置0并将其从端口输出,将AL加1并调用延时程序,若AL打到最大值则可输出斜向上的波形,将AL减1并调用延时程序,若AL打到最小值则输出些向下的波形,则可形成三角波。
如图11。
二.程序段
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
CODE,ES:
CODE
ORG33E0H
PAEQU0FFD8H
PBEQU0FFD9H
PCEQU0FFDAH
PCTLEQU0FFDBH
DAPORTEQU0FFE0H
H5:
MOVDX,PCTL
MOVAL,89H
OUTDX,AL
MOVDX,PC
INAL,DX
TESTAL,01H
JNZH4
TESTAL,02H
JNZH6
TESTAL,04H
JNZH7
TESTAL,08H
JNZH8
JMPH5
H4:
MOVAL,0
L0:
MOVDX,DAPORT
OUTDX,AL
CALLP2
L1:
INCAL
CALLP3
OUTDX,AL
CMPAL,0FFH
JNZL1
CALLP2
L2:
DECAL
CALLP3
OUTDX,AL
CMPAL,00H
JNZL2
PUSHAX
MOVDX,PC
INAL,DX
TESTAL,01H
POPAX
JZH5
JMPL0
H6:
MOVAL,0FFH
P6:
MOVDX,DAPORT
OUTDX,AL
CALLP2
NOTAL
PUSHAX
MOVDX,PC
INAL,DX
TESTAL,02H
POPAX
H10:
JZH5
JMPP6
H7:
MOVAL,00H
P7:
MOVDX,DAPORT
OUTDX,AL
INCAL
PUSHAX
MOVDX,PC
INAL,DX
TESTAL,04H
POPAX
JZH5
CALLP1
JMPP7
H8:
MOVAL,00H;三角波
L3:
MOVDX,DAPORT
OUTDX,AL
CALLP1
INCAL
CMPAL,0B0H
JNZL3
DECAL
L4:
MOVDX,DAPORT
OUTDX,AL
CALLP1
DECAL
CMPAL,00H
JNZL4
PUSHAX
MOVDX,PC
INAL,DX
TESTAL,04H
POPAX
JZH10
JMPH8
P0:
CMPAL,0DAH
JNBW1
CMPAL,80H
JBW1
MOVCX,180
LOOP$
W1:
RET
P1:
PUSHCX
MOVCX,0090H
LOOP$
POPCX
RET
P2:
PUSHCX
MOVCX,2000H
LOOP$
POPCX
RET
P3:
PUSHCX
MOVCX,20H
LOOP$
POPCX
RET
CODEENDS
ENDH5
第四章实验与调试
一.实验步骤
1.按实验电路图连接138译码器输入端A.B.C,其中A连A2,B连A3,C连A4,138时能控制输入端G与位于地址线A0引出孔所在位置下方的时能控制输出端G作相应连接,该段的寻址范围为0FFE0H~0FFFFH。
2.将D/A区WR从轧空连到六位LED显示的左下方控制线IOW插孔。
用8芯排线或8芯扁平线将D/A区单元总线接口D0-D7与数据总线单元D0-D7任一接口相连。
3.将开关K1,K2,K3,K4分别连接至8255A的PC0,PC1,PC1,PC3。
4.输入编好的程序并运行,用示波器观察D/A的AOUT插孔应有各种波的输出。
二.实验调试
1.检查程序错误,并给予更正。
2.观察输出波形,与理想波形对比,修正延迟程序,使得波形更接近理想波形。
三.波形记录
1.梯形波(如图12)
图12
2.方波(如图13)
图13
3锯齿波(如图14)
4.三角波(如图15)
第五章设计总结
通过本次课程设计,了解了Intel系列微型机的基本组成以及计算机中数和字符的表示方法;熟练掌握Intel8086指令系统及寻址方式,伪指令及汇编语言程序格式;掌握基本程序设计方法、I/O程序设计方法以及DOS调用;掌握宏汇编的基本概念和方法;了解汇编语言程序与高级语言程序的连接方法,熟悉上机操作和程序调试技术,初步具备软件设计的能力;并很好的了解了D/A转换器(DAC0832)的功能,以及用汇编语言进行程序设计的基本思想和方法。
但在将计算机理论知识转化为计算机应用知识的同时,也发现了许多薄弱环节,比如说用汇编语言编程是我的弱项,对计算机领域各门学科的交叉应用还有待加强与提高。
这次的课程设计让我知道了理论要联系实践。
只有理论是远远不够的,只有不断的通过实践来加强理论才能使自己真正掌握所学的知识并能充分合理的发挥。
通过这次的课程设计,我发现平时自己的学习有很多不足的地方,也因此在此次课程设计过程中出现很多问题。
同时次课程设计也使自己认识到各种仪器之间的联系,一种实验或研究需要多种仪器的共同组合搭配才能使该实验或研究能更顺利的进行下去。
从这次课程设计中我学到很多东西,更是加强了对课文理论知识的理解,这会让我在以后的学习中更好的运用这些知识。
参考文献
[1]潘名莲.微计算机原理.北京:
电子工业出版社,2004.7
[2]李志民.计算机原理与汇编语言程序设计.长沙:
中南大学出版社,2001.8
[3]许骏.微型计算机系统原理及应用.广州:
华南理工大学出版社,1996.5
[4]宫云战.微型计算机原理与应用基础教程.北京:
机械工业出版社,1999.5
[5]廖炉霖.跟我学Protel99.北京:
冶金工业出版社,2000.1
[6]杨恢先.单片机原理及应用.长沙:
国防科技大学出版社,2002.7
[7]荀殿栋.微处理器应用技术与实例.北京:
电子工业出版社,1997.11
[8]刘乐善.微型计算机接口技术.成都:
电子科技大学出版社,1994.6
[9]朱仲英.微型计算机原理与应用.上海:
上海交通大学出版社,1984.4
[10]许立梓.微型计算机原理及应用.北京:
机械工业出版社,1997
使用元器件
8086CPU1个
DAC08321个
74LS138译码器1个
8255A1个
示波器1个
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 微机 系统 接口 技术 课程设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)