1、湖 南 科 技 大 学课 程 设 计（ 论 文 ）题目 基于 DAC0832 波形发生器二一二 年 一 月 一 日微 机 原 理 课 程 设 计I目 录目 录 .I一、实验目的及任务 .- 1 -1.1 实验目的 - 1 -1.2 实验任务 - 1 -二、实验设备、实验分析 .- 1 -2.1 AEDK 实验系统介绍 - 1 -2.2 实验分析 - 2 -三、设计方案 .- 2 -3.1 8255 芯片简介 .- 2 -3.2 DAC0832 芯片简介 .- 3 -3.3 设计原理 - 4 -四、接线图 电路原理图 .- 5 -五、程序流程图 .- 7 -5.1 子程序设计 - 7 -5.2
2、总程序设计 - 8 -六、调试方法及及实验结果 .- 8 -七、总结与体会 .- 8 -附 录 .- 9 -源程序 .- 9 -致 谢 .- 11 -参 考 文 献 .- 11 -微 机 原 理 课 程 设 计- 1 -一、实验目的及任务1.1 实验目的1.掌握计算机应用系统特别是微机接口系统的设计。2.掌握接口电路设计技术。初步掌握电子设计软件 Protel99 使用。3.掌握微机接口程序的编制与调试技术。1.2 实验任务利用 AEDK 实验系统以及相关设备制作一个基于数/ 模转换器 DAC0832 的波形发生器，具备基本的功能。二、实验设备、实验分析2.1 AEDK 实验系统介绍2.1.1
3、 系统组成AEDK8688ET 微机教学实验系统是上海航虹高科技实业公司在继承 8688T 和 8688TI 微机教学实验机优点的基础上，广泛地吸取用户的使用意见和建议，结合 8086188 仿真技术，推出的新一代微机教学实验系统。本实验系统由 AEDK8688ET 实验机外配计算机和其他一些附件及选配件组成 缓 冲 驱 动卡 RS-23（ 可 选 ） 60芯 电 缆 （ 可 选 ） AEDK868ET实 验 机 机 电 实验 平 台 IBM PC机（ 可 选 ） 电 源 （ 可 选 ） 该实验系统，既可以在无 PC 机的状态下独立运行，又可以接 PC 机通过串口或 ISA 总线运行。在扩展功
4、能上，可以通过实验机的 25 芯插座外接机电实验平台，做机电一体化实验。系统硬件组成：主机：AEDK8688ET 实验板附件：PC 机缓冲驱动卡（UPCXT） 、60 芯联接电缆、RS232 通讯电缆、维修测试板（U88ETF）及联接电缆、硬导线一束、电源电缆。选配件：专用电源、机电实验平台。系统软件组成：软盘片：2 张（包含串口调试软件，ISA 总线调试软件和自诊断软件）2.1.2 性能特点AEDK688ET 教学实验系统集微处理器 8088 和外配 PC/80286/386/486/586 及其兼容机于一体的高科技实验系统，具有实验、开发、自诊断等功能。该实验系统自带键盘、八位七段数码管、
5、微处理器 8088 和 RS-232 通讯接口，可以接 PC 机做实验，也可以无须任何辅助设备而独立做实验。综合下来，它具有如下性能特点： 独立运行的单板机配置方式。 ISA 总线配置方式。微 机 原 理 课 程 设 计- 2 - 串行监控配置方式。2.2 实验分析本次课程设计采用 DAC0832 D/A 转换器来产生各种波形，通过 8255A 与外部控制开关相连实现不同波形的切换。此课程设计共设计了 4 种波形，分别是锯齿波、三角波、方波和正弦波。三、设计方案3.1 8255 芯片简介3.1.1 8255 可编程并行接口芯片简介:8255 可编程并行接口芯片有三个输入输出埠，即 A 口、B
6、口和 C 口，对应于引脚PA7PA0、PB 7PB0 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 位的埠，每个埠包含一个 4 位锁存器。它们分别与埠 A配合使用，可以用作控制信号输出或作为状态信号输入。3.1.2 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。其中 C 口按位置位复位控制字方式使用较为繁难，说明也较冗长，故在此不作叙述。方式控制字格式说明如表 1：8255 可编程并行接口芯
7、片工作方式说明:方式 0：基本输入输出方式。适用于三个埠中的任何一个。每一个埠都可以用作输入或输出。输出可被锁存，输入不能锁存。微 机 原 理 课 程 设 计- 3 -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 位元元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。用户程序区 8255 的端口地址如下表：信号线 寄存器 编址A 口 0208HB 口 0209HC 口 020AHY1控制寄存器 020BH表
8、1图 1. DAC0832 的引脚图DAC0832 各引脚的功能如下：DI0DI7： 数据输入线。ILE ：数据允许锁存信号，高电平有效；/CS：输入寄存器选择信号，低电平有效。/WR1 为输入寄存器的写选通信号。输入寄存器的锁存信号/LE1 由 ILE 、/CS、/WR1 的逻辑组合产生。当 ILE 为高电平、 /CS 为低电平、/WR1 输入负脉冲时，在/LE1 产生正脉冲； /LE1 为高电平，输入锁存器的状态随数据输入线的状态变化，/LE1 的负跳变将数据线上的信息锁入输入寄存器。/XFER: 数据传送信号，低电平有效。/WR2 为 DAC 寄存器的写选通信号。DAC 寄存器的锁存信号
9、/LE2, 由/XEFR、/WR2 的逻辑组合产生。当 /XFER 为低电平，/WR2 输入负脉冲，则在/LE2 产生正脉冲；/LE2 为高电平是时，DAC 寄存器的输出和输入寄存器的状态一致，/LE2 负跳变，输入寄存器的内容打入 DAC 寄存器。VREF ： 基准电源输入引脚 。3.2 DAC0832 芯片简介D/A 转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是：接收、保持和转换的数字信息，不存在随温度、时间漂移的问题，其电路抗干扰性较好。大多数的 D/A 转换器接口设计主要围绕D/A 集成芯片的使用及配置响应的外围电路。 DAC0832 是 8 位芯片，采用 CMOS 工艺和 R-2
10、RT 形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流 Iout1 和 Iout2 输出。DAC0832 引脚如图 1 所示。主要性能参数如表 1 示， 微 机 原 理 课 程 设 计- 4 -Rfb ： 反馈信号输入引脚，反馈电阻在芯片内部。IOUT1、I OUT2 ： 电流输出引脚。电流 IOUT1、I OUT2 的和为常数， IOUT1、I OUT2 随 DAC 寄存器的内容线性变化。VCC： 电源输入引脚。AGND： 模拟信号地DGND： 数字地。表 1 DAC0832 性能参数性能参数 参数值 分辨率 8 位 单电源 +5V- +15V 参考电压 +10V- -10V 转换时间 1Us 满刻度
11、误差 1LSB 数据输入电平 与 TTL 电平兼容 3.3 设计原理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。微 机 原 理 课 程 设 计- 5 -
12、四、接线图 电路原理图根据前面的分析初步确定电路原理及接线如图 1-图 4 所示208HCS8255AA9A0CPUDAC0832CS数据总线 D7D0200H地址译码波形输出图 2 原理图图 3 CPU 与 8255A 的连接D7D0RDWRCPU A5A4A3A1A0PA0PA1D7D0 RD WR PA7PB08255A 。 。CS 。 。PB3PC0A1A0 PC7G1G2aG2b Y1CBA33微 机 原 理 课 程 设 计- 6 -图 4 CPU 与 DAC0832 的连接经过查找资料及考证最终确定的电路原理图如图 5 所示，实际电路连线时，只需参照试验箱上的相应模块连线即可。Vo
13、ut 为输出端，连至发光二极管。图 5 电路原理图D7D0WRCPU A5A4A3D7D0 WR1 DAC0832 CS RfIout1Iout2AGANDDGANDXFERWR2G1G2aG2b Y0CBA33Vout微 机 原 理 课 程 设 计- 7 -五、程序流程图5.1 子程序设计1.正弦波 2.方波3.锯齿波 4.三角波微 机 原 理 课 程 设 计- 8 -5.2 总程序设计流程图如下六、调试方法及及实验结果调试方法：根据四种波的特性可知，用发光二极管可以很清晰的观测到实验的成功与否。在试验箱数模转换模块的 Vout 端接出一根导线然后接到二极管的阳极。当按下试验箱按键模块某个键
14、时就会显示相应的现象。实验结果：根据电路原理图接好电路后，烧录程序，当按下 s1 键时发光二极管先是逐渐变亮然后逐渐变暗，后重复这一过程；当按下 s2 键时发光二极管先是慢慢变亮然后突然变暗后重复这一过程；当按下 s3 键时发光二极管是以一定的频率一亮一暗；当按下 s4 键时，发光二极管忽亮忽暗，并以一定的频率重复这一过程。这四种结果表明我的电路设计及程序是正确的，能够基本的实现所要实现的功能。七、总结与体会在设计过程中，首先要熟悉系统的工艺，进行对象的分析，按照要求确定方案。然后要进行硬件和软件的设计，调试。通过设计实验，使我掌握了微型机控制系统 I/O 接口的扩展方法，模拟量输入/输出通道
15、的设计，常用控制程序的设计方法，数据处理及非线性补偿技术，以及数字控制器的设计方法。本设计从几个基础的部分着手总结综合运用各种资料最后完成一个数字信号发生器系统。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。而且在做课程设计的过程中，不仅是考验自己所学的微机原理与接口技术知识，更是要锻炼自己的分析问题的能力和解决实际问题的能力，而在在此次课程设计过程中得到了充分的体现。在此次设计中体也会到了交流知识的重要性，在千篇一律的设计中，显示自己的特色，在实用性和执行效率间取得平衡，
16、是设计的关键所在。通过这次课程设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我更加深刻的了解微机原理与接口技术，以及在常用微 机 原 理 课 程 设 计- 9 -编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。附 录 源程序;*波形发生器源程序*B8255 EQU 209H ;8255 PB 口地址C8255 EQU 20AH ;8255 PC 口地址CT8255 EQU 20BH ;8255 命令口地址DA0832 EQU 200H ;DAC0832 端口地址DATA SEGMENTTAB DB 80H,83
17、H,86H,89H,8DH,90H,93H,96HDB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5HDB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H, 0D4H,0D6H,0D8HDB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9HDB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5HDB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDHDB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH
18、,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDHDB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6HDB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAHDB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0DAHDB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH, 0CCH,0CAH,0C7HDB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH, 0B7H,0B4H,0B1HDB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5
19、H,0A2H, 9FH, 9CH, 99HDB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80HDB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69HDB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51HDB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AHDB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27HDB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16HDB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH,
20、0BH, 0AHDB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02HDB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00HDB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02HDB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09HDB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15HDB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25HDB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38HDB 3A
21、H, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EHDB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66HDB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80HDB 256 DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:CODE,SS:CODE,ES:CODESTART:MOV AL,82H ;初始化 8255，B 口输入，工作在方式 0MOV DX,CT8255OUT DX,ALMOV AL,00H ;使 PC 置 1MOV DX,PC55OUT DX,ALBG: MOV
22、DX,B8255IN AL,DXAND AL,07HCMP AL,01H ;显示锯齿波JZ JCBBCMP AL,02H ;显示三角波JZ SJBBCMP AL,03H ;显示方波JZ FBBCMP AL,04H ;显示正弦波JZ ZXBBJMP BG;*锯齿波*JCBB: MOV AL,00H AGAIN1: INC ALMOV DX,DA0832OUT DX,ALCALL DELAYPUSH AXMOV DX,B8255IN AL,DX ;再次读入开关信号，进行比较CMP AL,01HJNZ BGPOP AX微 机 原 理 课 程 设 计- 10 -JMP AGAIN1;*三角波*SJBB
23、: MOV AL,00H UP: MOV DX,DA0832 ;启动 D/A 转换上升OUT DX,ALCALL DELAYINC ALCMP AL,0FFHJNZ UPDEC ALDOWN: MOV DX,DA0832 ;启动 D/A 转换下降OUT DX,ALCALL DELAYDEC ALCMP AL,00HJNZ DOWNMOV DX,B8255 ;再次读入开关信号，进行比较IN AL,DXCMP AL,02HJNZ BGJMP SJBB;*方波*FBB: MOV AL,00H FB1: MOV DX,DA0832 ;写 00H，输出低电平OUT DX,ALPUSH CXMOV CX,
24、00FFH ;低电平延迟L: CALL DELAYLOOP LPOP CXPUSH CXMOV CX,00FFHMOV AL,0FFHMOV DX,DA0832OUT DX,ALL1: CALL DELAY ;高电平延迟LOOP L1POP CXMOV DX,B8255 ;再次读入开关信号，进行比较IN AL,DXCMP AL,03HJNZ BG1JMP FBBBG1: JMP BG;*正弦波*ZXBB: LEA BX,TABMOV CX,0001HZX2: MOV AL,BX ;将 TAB 中的数字一次赋给 AL,再输出正弦波INC BXINC CXMOV DX,DA0832OUT DX,A
25、LCALL DELAY1PUSH 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 ZXBBBG2: JMP BGDELAY:CMP AL,0D0HJNB W_ENDCMP AL,7AHJB W_END MOV CX,180LOOP $W_END: RETDELAY1:PUSH CXMOV CX,0090HDEL1: PUSH AXPOP AXLOOP DEL1POP CXRETCODE ENDSEND START微 机 原 理 课 程 设 计- 11 -致 谢通过本次课程设计，我们在指导老师的精心指导和同学的热情帮助下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，并对当前电子领域的研究状况和发展方向有了一定的了解，微机原理与接口技术的课程设计对我们今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。在此，我们忠心感谢我的指导老师以及在设计中帮助我的同学们。在未来的工作和学习中，我们将会更加努力的学习。参 考 文 献1 朱晓华，李洪涛，李 微机原理与接口技术（第 2 版） 北京：电子工业出版社，2008.52 刘永华，王成端 微机原理与汇编语言程序设计 北京：中国铁道出版社， 2006.53 仇玉章，冯一兵 微机算计技术试验与辅导 北京：清华大学出版社， 2006.1
