微机原理课设 波形发生器

微机原理课设 波形发生器 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 1( 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 目的.......................................1 1.1 课程设计目的.................................1 1.2 课程设计任务及要求...........................1 2( 设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 论证...................................2 2.1 DAC0832(D/A 转换器)........................3 2.2 255(可编程并行接口芯片)....................3 2.3 件的外部连线.................................4 2.4 程序.........................................6 2.5 程序段流程...................................7 3( 序设计结果与分析...............................10 3.1 本的波形选择和波形发生.......................10 3.2 实现波形选择和频率可调(三级可调关键程序段).18 4. 课程设计体会...................................23 5. 参考文献.......................................23 课程设计说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf NO.1 1 设计的目的 1.1 课程设计目的 《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 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 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。 1.2 课程设计任务及要求 1.2.1简述 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 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.2 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，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。 1.2.2内容及要求 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。 2 计方案论证 课程设计应用的是TD-ACC 试验箱，以8086CPU 为核心，涉及到DAC0832和 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.3 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。 2.1 DAC0832(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。 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。 D/A0832 引脚图及逻辑结构图如下所示: 图1 D/A0832 引脚图及逻辑结构图 2.2 8255(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 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.4 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。 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。 2.3 硬件的外部连线 1).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: 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.5 图2 8088CPU最小模式下各模块图 2).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: 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.6 图3 外部接线图 2.4主程序 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.7 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。 图4 主程序图 2.5子程序段流程 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.8 1).梯形波: 图5 梯形波流程图 2).锯齿波: 图6 锯齿波流程图 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.9 3).三角波: 图7 三角波流程图 4).方波: 图8 方波流程图 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.10 5).正弦波: 图9 正弦波流程图 3 序设计结果与分析 3.1基本的波形选择和波形发生 IOY0 EQU 00H ;片选IOY0 对应的端口始地址 CT8255 EQU 63H ;8255 的控制寄存器地址 B8255 EQU 61H ;8255 的b 口地址 DA0832 EQU IOY0+00H*4 ;DA0832 的端口地址 DATA SEGMENT TAB DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H DB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H, 0D4H,0D6H,0D8H DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9H DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5H 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.11 DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDH DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFH DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDH DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6H DB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAH DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0DAH DB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH, 0CCH,0CAH,0C7H DB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH, 0B7H,0B4H,0B1H DB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H, 9FH, 9CH, 99H DB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80H DB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69H DB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51H DB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AH DB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27H DB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16H DB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH, 0BH, 0AH DB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02H DB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02H DB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09H DB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15H DB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25H DB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38H DB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EH DB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66H DB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80H DATA ENDS 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.12 SSTACK SEGMENT PARA STACK 'STACK' DB 256 DUP(?) CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:SSTACK,ES:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,82H ;初始化8255，B 口输入，工作在方式0 OUT CT8255,AL BG: IN AL,B8255 CMP AL,01H ;显示锯齿波 JZ JCBB CMP AL,02H ;显示三角波 JZ SJBB CMP AL,03H ;显示方波 JZ FBB CMP AL,04H ;显示正弦波 JZ ZXBB CMP AL,05H ;显示梯形波 JZ TXBB CMP AL,0FH JZ QIT JMP BG JCBB: JMP JC0 ;转至锯齿波子程序 SJBB: JMP SJ0 ;转至三角波子程序 FBB: JMP F0 ;转至方波子程序 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.13 ZXBB: JMP ZX0 ;转至正弦波子程序 TXBB: JMP TX0 ;转至梯形波子程序 QIT: JMP EXIT ;转至调用DOS 子程序，推出程序 JC0 PROC FAR SCB: MOV AL,0FFH ;锯齿波 AGAIN1: INC AL MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DELAY PUSH AX MOV DX,B8255 IN AL,DX ;再次读入开关信号，进行比较 CMP AL,01H JNZ BG POP AX JMP AGAIN1 RET JC0 ENDP SJ0 PROC FAR SJB: MOV AL,00H ;三角波 UP: MOV DX,DA0832 ;启动D/A 转换上升 OUT DX,AL CALL DELAY INC AL CMP AL,7FH JNZ UP 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.14 MOV DX,B8255 ; 再次读入开关信号，进行比较 IN AL,DX CMP AL,02H JNZ BG DEC AL DOWN: MOV DX,DA0832 ;启动D/A 转换下降 OUT DX,AL CALL DELAY DEC AL CMP AL,00H JNZ DOWN MOV DX,B8255 ;再次读入开关信号，进行比较 IN AL,DX CMP AL,02H JNZ BG JMP SJB SJ0 ENDP F0 PROC FAR FB: MOV AL,00H ;方波 FB1: MOV DX,DA0832 ;写00H，输出低电平 OUT DX,AL PUSH CX MOV CX,00FFH ;低电平延迟 L: CALL DELAY LOOP L POP CX PUSH CX 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.15 MOV CX,00FFH MOV AL,0FFH MOV DX,DA0832 OUT DX,AL L1: CALL DELAY ;高电平延迟 LOOP L1 POP CX MOV DX,B8255 ;再次读入开关信号，进行比较 IN AL,DX CMP AL,03H JNZ BG1 JMP FB BG1: JMP BG F0 ENDP ZX0 PROC FAR ;正弦波 ZXB: LEA BX,TAB MOV CX,0001H ZX2: MOV AL,[BX] ;将TAB 中的数字一次赋给AL,再输出正弦波 INC BX INC CX MOV DX,DA0832 OUT DX,AL CALL DELAY PUSH AX MOV DX,B8255 ;再次读入开关信号，进行比较 IN AL,DX 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.16 CMP AL,04H JNZ BG2 POP AX CMP CX,256 JNE ZX2 JMP ZXB BG2: JMP BG ZX0 ENDP TX0 PROC FAR ;梯形波 LOOP1: MOV CX,0100H 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: OUT 00H,AL ;高电平段 CALL DELAY DEC CX 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.17 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 LOOP1 BG3: JMP BG TX0 ENDP EXIT: MOV AH,4CH ;调用DOS,推出 INT 21H DELAY PROC NEAR ;延迟程序 PUSH CX MOV CX,0090H DEL1: PUSH AX POP AX LOOP DEL1 POP CX RET DELAY ENDP CODE ENDS END START 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.18 3.2可实现波形选择和频率可调(三级可调)关键程序段 START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,82H ;初始化8255，B 口输入，工作在方式0 OUT CT8255,AL BG: IN AL,B8255 MOV BL,AL ;将AL 保存到BL AND AL,03H ;取AL 的低二位做波形选择 CMP AL,01H ;显示梯形波 JZ TXBB CMP AL,02H ;显示三角波 JZ SJBB CMP AL,03H ;显示方波 JZ FBB CMP AL,0FH JZ QIT JMP BG SJBB: JMP SJ0 FBB: JMP F0 TXBB: JMP TX0 QIT: JMP EXIT SJ0 PROC FAR SJB: MOV AL,00H ;三角波 UP: MOV DX,DA0832 ;启动D/A 转换上升 OUT DX,AL 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.19 CALL DELAY INC AL CMP AL,7FH JNZ UP MOV DX,B8255 ;再次读入开关信号 IN AL,DX MOV BL,AL AND AL,03H CMP AL,02H ;再次进行比较 JNZ BG MOV AL,7FH DOWN: MOV DX,DA0832 ;启动D/A 转换下降 OUT DX,AL CALL DELAY DEC AL CMP AL,00H JNZ DOWN MOV DX,B8255 ;再次读入开关信号 IN AL,DX MOV BL,AL AND AL,03H CMP AL,02H ;再次进行比较 JNZ BG4 JMP SJB BG4: JMP BG SJ0 ENDP 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.20 F0 PROC FAR FB: MOV AL,00H ;方波 FB1: MOV DX,DA0832 ;写00H，输出低电平 OUT DX,AL PUSH CX MOV CX,00FFH ;低电平延迟 L: CALL DELAY LOOP L POP CX PUSH CX MOV CX,00FFH MOV AL,0FFH MOV DX,DA0832 OUT DX,AL L1: CALL DELAY ;高电平延迟 LOOP L1 POP CX MOV DX,B8255 ;再次读入开关信号 IN AL,DX MOV BL,AL AND AL,03H CMP AL,03H ;再次进行比较 JNZ BG1 JMP FB BG1: JMP BG F0 ENDP 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.21 TX0 PROC FAR ;梯形波 LOOP1: MOV CX,0100H 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: OUT 00H,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 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.22 IN AL,DX MOV BL,AL AND AL,03H CMP AL,01H ;再次进行比较 JNZ BG3 JMP LOOP1 BG3: JMP BG TX0 ENDP EXIT: MOV AH,4CH INT 21H DELAY PROC NEAR ;延迟程序 PUSH CX ;将CX、AX 入栈，保护数据 PUSH AX MOV CL,2 MOV AL,BL SHR AL,CL MOV AH,00H MOV CX,0010H MUL CL MOV CX,AX DEL1: PUSH AX POP AX LOOP DEL1 POP AX POP CX RET DELAY ENDP 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.23 CODE ENDS END START 4 课程设计体会 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，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》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。 例如在改变频率的设计过程中，由于数据的出栈、入栈的混乱，导致程序没有波形输出，还好在师兄的指点下，才发现了问题，主要是由于在程序的跳转过程中，PUSH 和POP 指令并没有成对的使用，导致入栈、出栈混乱。最后修改时，只能不用PUSH 和POP 指令，改用寄存器来暂存数据，特别是在调用延迟的程序段时，由于AX 的混乱使用，导致延迟改变，波形无法正常输出。最后才修改好，能正常的输出波形，并且能完成频率三级调节。 虽然在设计的过程遇到了各种各样的问题，但同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计，把以前所学过的知识重新温故，巩固了所学的知识。 5 参考文献 [1]陈学,武侠云.计算机控制技术实验指导书[M].长沙:中南大学出版社,2008.3:124-145 [2]潘名莲,马争,丁庆生.微计算机原理[M].北京:电子工业出版社,2003.9:36-49 [3]李志民.微机原理与汇编语言程序设计实验指导书[M].长沙:中南大学出版社,2006.8:72-94 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.24 [4]周荷琴,吴秀清.微型计算机原理与接口技术[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2004.12:131-174 [5]陆秋俊.“微机原理与接口技术”教学方法探讨[J].电脑知识与技术,2010,14(6):12-18 [6]李长青.微机原理与接口技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2006.4:19-40 [7]王向红.“微机原理及接口技术”课程多媒体课件的设计[J].电脑应用技术, 2007,17(3):20-25 [8]黄健.论“微机原理与接口技术”课程的教学改革[J].中国成人教育, 2010,3(6):40-45 [9]李顺增.微机原理及接口技术[M].北京:机械工业出版社,2006.10:170-191 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