基于簡單IO口的8LED顯示錄音回放機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、通信與信息工程學(xué)院2014/2015 學(xué)年 第 二 學(xué)期軟件設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告模 塊 名 稱 proteus 51 專 業(yè) 通信工程 學(xué) 生 班 級(jí) 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 設(shè)計(jì)題目基于簡單io口的8led顯示錄音回放機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)要求基本要求：1 把需要錄取的信號(hào)用ad轉(zhuǎn)換器采樣并存儲(chǔ)在sram中。2 在一組數(shù)碼管或lcd上顯示采樣速率和錄音時(shí)間（秒），以及信號(hào)相關(guān)參數(shù)。3 用d/a轉(zhuǎn)換器回放錄音信號(hào)，通過喇叭過模擬示波器顯示。4 在一組數(shù)碼管或lcd上顯示回放的播放時(shí)間或信號(hào)強(qiáng)度。發(fā)揮部分：1 用功能鍵可分別設(shè)定錄音和放音的采樣速率。2 多段錄音管理。3 任意組合播放。動(dòng)態(tài)

2、顯示格式：自定實(shí)驗(yàn)設(shè)備及軟件計(jì)算機(jī)、protues以及keil軟件同組人員學(xué)號(hào)及姓名無參考文獻(xiàn)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（protues仿真版）51系列單片機(jī) 李靜第一部分 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟊菊n程設(shè)計(jì)是在理論課程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，通過理論計(jì)算、實(shí)際編程、調(diào)試、測試、分析查找故障，解決在實(shí)際設(shè)計(jì)中的問題，使設(shè)計(jì)好的電路能正常工作，為下一部結(jié)合實(shí)際的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備條件。1、總體要求：以下各類設(shè)計(jì)必須按照實(shí)驗(yàn)提供的單片機(jī)原理圖（dpj.pdf文件），結(jié)合自己所選擇的題目進(jìn)行元器件的連接。每組學(xué)生只能選擇一個(gè)與別組不同的設(shè)計(jì)題目，按照先到先選擇的規(guī)則進(jìn)行選題。在仿真設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，有能

3、力的同學(xué)可以申請(qǐng)硬件實(shí)驗(yàn)板的下載并完成軟、硬件結(jié)合的課程設(shè)計(jì)。2、分類要求：錄音機(jī)類 實(shí)驗(yàn)中需要錄取的信源，可以用單片機(jī)或者信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生。基本要求：1 把需要錄取的信號(hào)用ad轉(zhuǎn)換器采樣并存儲(chǔ)在sram中。2 在一組數(shù)碼管或lcd上顯示采樣速率和錄音時(shí)間（秒），以及信號(hào)相關(guān)參數(shù)。3 用d/a轉(zhuǎn)換器回放錄音信號(hào)，通過喇叭過模擬示波器顯示。4 在一組數(shù)碼管或lcd上顯示回放的播放時(shí)間或信號(hào)強(qiáng)度。發(fā)揮部分：1 用功能鍵可分別設(shè)定錄音和放音的采樣速率。2 多段錄音管理。3 任意組合播放。動(dòng)態(tài)顯示格式：自定 根據(jù)提供的參考工程，在proteus平臺(tái)自己重新畫出實(shí)驗(yàn)所需要的電氣原理圖，并在此基礎(chǔ)上編寫相對(duì)

4、應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)其功能，學(xué)習(xí)proteus軟件的使用，其中包括原理圖器件的選取、原理圖的電氣連接、程序的編寫編譯以及運(yùn)行，并能查出其錯(cuò)誤等。第二部分 實(shí)驗(yàn)工具及實(shí)驗(yàn)器件1. proteus7.4以及keil 2軟件的使用proteus軟件是英國labcenter electronics公司出版的eda工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。proteus是世界上著名的

5、eda工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到pcb設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、pcb設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、hc11、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086和msp430等，2010年即將增加cortex和dsp系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持iar、keil和mplab等多種編譯器。在proteus繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.hex，可以在proteus的原理圖中看到模擬

6、的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。而*.hex文件則由keil軟件編譯后生成。keil uvision2是美國keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)c語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)c語言的語法來開發(fā)，與匯編相比，c語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用,而且大大的提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期,他還能嵌入?yún)R編，您可以在關(guān)鍵的位置嵌入，使程序達(dá)到接近于匯編的工作效率。keilc51標(biāo)準(zhǔn)c編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了c語言環(huán)境,同時(shí)保留了匯編代碼高效,快速的特點(diǎn)。c51編譯器的功能不斷增強(qiáng)，使你可以更加貼近c(diǎn)pu本身，及其它的衍生產(chǎn)品。c51已被完全集成

7、到uvision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。uvision2 ide可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。keil c51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全windows界面，使您能在很短的時(shí)間內(nèi)就能學(xué)會(huì)使用keil c51來開發(fā)您的單片機(jī)應(yīng)用程序。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到keil c51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢。有了proteus和keil 我們就需要在這兩個(gè)軟件中建立我們所需要的工程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體步

8、驟如下：第一步：在keil2中建立一個(gè)新的工程，并命名，第二步：選擇使用的單片機(jī)芯片，我們選擇80c31，第三步：將新創(chuàng)建的.c文件添加到target中。這樣我們就可以在keil2的環(huán)境下對(duì)單片機(jī)的程序進(jìn)行編譯和運(yùn)行了。2. 51單片機(jī)at89c5151單片機(jī)是對(duì)目前所有兼容intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是intel的8031單片機(jī)，后來隨著flash rom技術(shù)的發(fā)展，8031單片機(jī)取得了長足的進(jìn)展，成為目前應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是atmel公司的at89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。目前很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出，在目前乃至今后

9、很長的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場。51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是52系列的單片機(jī)一般不具備自編程能力。當(dāng)前常用的51系列單片機(jī)主要產(chǎn)品有：*intel的：80c31、80c51、87c51，80c32、80c52、87c52等；*atmel的：89c51、89c52、89c2051等；*philips、華邦、dallas、siemens(infineon)等公司的許多產(chǎn)品80c31單片機(jī)，它是8位高性能單片機(jī)。屬于標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51的hcmos產(chǎn)品。它結(jié)合了hmos的高速和高密度技術(shù)及chmos的低功耗特征，標(biāo)準(zhǔn)mcs-51單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。80c

10、31內(nèi)置中央處理單元、128字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ram、32個(gè)雙向輸入/輸出(i/o)口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。但80c31片內(nèi)并無程序存儲(chǔ)器，需外接rom。此外，80c31還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)cpu而ram定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存ram數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。80c31有pdip(40pin)和plcc(44pin)兩種封裝形式。管腳說明：8031芯片具有40根引腳，其引腳圖如圖所示：80c31管腳圖40根引腳按其功能可分為四類：1.

11、電源線2根vcc：編程和正常操作時(shí)的電源電壓，接+5v。vss：地電平。2. 晶振：2根xtal1：振蕩器的反相放大器輸入。使用外部震蕩器是必須接地。xtal2：振蕩器的反相放大器輸出和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)用于輸入外部振蕩信號(hào)。3. i/o口共有p0、p1、p2、p3四個(gè)8位口，32根i/o線，其功能如下：1） p0.0p0.7 （ad0ad7）是i/o端口o的引腳，端口o是一個(gè)8位漏極開路的雙向i/o端口。在存取外部存儲(chǔ)器時(shí)，該端口分時(shí)地用作低8位的地址線和8位雙向的數(shù)據(jù)端口。（在此時(shí)內(nèi)部上拉電阻有效）2） p1.0p1.7端口1的引腳，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/

12、o通道，專供用戶使用。3） p2.0p2.7 （a8a15）端口2的引腳。端口2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高8位地址a8a154） p3.0p3.7端口3的引腳。端口3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o端口，該口的每一位均可獨(dú)立地定義第一i/o口功能或第二i/o口功能。作為第一功能使用時(shí)，口的結(jié)構(gòu)與操作與p1口完全相同，第二功能如下示：口引腳第二功能p3.0rxd（串行輸入口）p3.1txd（串行輸出口）p3.2 （外部中斷）p3.3 （外部中斷）p3.4t0（定時(shí)器0外部輸入）p3.5t1（定時(shí)器1外部輸入）p3.6 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）p3.7

13、 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）3. 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片adc0804。adc0804的管腳圖如下所示它的主要電氣特性如下：l 工作電壓：5v，即vcc5v。l 模擬輸入電壓范圍：05v，即0vin5v。l 分辨率：8位，即分辨率為1/28=1/256，轉(zhuǎn)換值介于0255之間。l 轉(zhuǎn)換時(shí)間：100us（fck640khz時(shí)）。l 轉(zhuǎn)換誤差：1lsb。l 參考電壓：2.5v，即vref2.5v。1.adc0804的轉(zhuǎn)換原理adc0804是屬于連續(xù)漸進(jìn)式（successive approximation method）的a/d轉(zhuǎn)換器，這類型的a/d轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快（幾十至幾百us）、分辨率高外，還有價(jià)錢便

14、宜的優(yōu)點(diǎn)，普遍被應(yīng)用于微電腦的接口設(shè)計(jì)上。以輸出8位的adc0804動(dòng)作來說明“連續(xù)漸進(jìn)式a/d轉(zhuǎn)換器”的轉(zhuǎn)換原理，動(dòng)作步驟如下表示（原則上先從左側(cè)最高位尋找起）。第一次尋找結(jié)果：10000000 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位假設(shè)位1）第二次尋找結(jié)果：11000000 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位假設(shè)位1）第三次尋找結(jié)果：11000000 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位該假設(shè)位0）第四次尋找結(jié)果：11010000 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位假設(shè)位1）第五次尋找結(jié)果：11010000 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位該假設(shè)位0）第六次尋找結(jié)果：11010100 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位假設(shè)位1）第七次尋找結(jié)

15、果：11010110 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位假設(shè)位1）第八次尋找結(jié)果：11010110 （若假設(shè)值輸入值，則尋找位該假設(shè)位0）這樣使用二分法的尋找方式，8位的a/d轉(zhuǎn)換器只要8次尋找，12位的a/d轉(zhuǎn)換器只要12次尋找，就能完成轉(zhuǎn)換的動(dòng)作，其中的輸入值代表圖1的模擬輸入電壓vin2.分辨率與內(nèi)部轉(zhuǎn)換頻率的計(jì)算對(duì)8位adc0804而言，它的輸出準(zhǔn)位共有28256種，即它的分辨率是1/256，假設(shè)輸入信號(hào)vin為05v電壓范圍，則它最小輸出電壓是5v/2560.01953v，這代表adc0804所能轉(zhuǎn)換的最小電壓值。表1列出的是812位a/d轉(zhuǎn)換器的分辨率和最小電壓轉(zhuǎn)換值。表1 a/d轉(zhuǎn)換器的

16、分辨率和最小電壓值位數(shù)目分辨率最小電壓轉(zhuǎn)換值81/2560.01953v101/10240.00488v121/40960.00122v至于內(nèi)部的轉(zhuǎn)換頻率fck，是由圖2的clkr（19腳）、clk in（4腳）所連接的r（）、c(150pf)來決定。圖2 adc0804與cpld&fpga、8051單片機(jī)等典型連接圖頻率計(jì)算方式是：fck1/(1.1rc)若以圖2的r10k、c150pf為例，則內(nèi)部的轉(zhuǎn)換頻率是fck1/（1.110 k150pf）606khz更換不同的r、c值，會(huì)有不同的轉(zhuǎn)換頻率，而且頻率愈高代表速度愈快。但是需要注意r、c的組合，務(wù)必使頻率范圍是在100khz1460kh

17、z之間。3.adc0804的控制方法要求adc0804進(jìn)行模擬/數(shù)字的轉(zhuǎn)換，其實(shí)可以直接由下面的時(shí)序圖及圖2信號(hào)的流向來配合了解。圖3 adc0804控制信號(hào)時(shí)序圖以圖2、圖3信號(hào)流向而言，控制adc0804動(dòng)作的信號(hào)應(yīng)該只有cs、wr、rd。其中intr由高電位轉(zhuǎn)為低電位后，代表adc0804完成這次的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，而db0db7代表是轉(zhuǎn)換后的數(shù)字資料。圖3的動(dòng)作大概可分成4個(gè)步驟區(qū)間s0、s1、s2、s3，每個(gè)步驟區(qū)間的動(dòng)作方式如下：步驟s0：cs0、wr0、rd1（由cpld發(fā)出信號(hào)要求adc0804開始進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換）。步驟s1：cs1、wr1、rd1（adc0804進(jìn)行轉(zhuǎn)

18、換動(dòng)作，轉(zhuǎn)換完畢后intr將高電位降至低電位，而轉(zhuǎn)換時(shí)間100us）。步驟s2：cs0、wr1、rd0（由cpld發(fā)出信號(hào)以讀取adc0804的轉(zhuǎn)換資料）。步驟s3：cs1、wr1、rd1（由cpld讀取db0db7上的數(shù)字轉(zhuǎn)換資料）。由上述步驟說明，可以歸納出所要設(shè)計(jì)的cpld動(dòng)作功能有：負(fù)責(zé)在每個(gè)步驟送出所需的cs、wr、rd控制信號(hào)。在步驟s1時(shí)，監(jiān)控intr信號(hào)是否由低電位變高電位，如此以便了解adc0804的轉(zhuǎn)換動(dòng)作結(jié)束與否。在步驟s3，讀取轉(zhuǎn)換的數(shù)字資料db0db74. 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片dac0832。dac0832是8分辨率的d/a轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)da芯片以其價(jià)

19、格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。d/a轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位dac寄存器、8位d/a轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。dac0832的主要特性參數(shù)如下：* 分辨率為8位；* 電流穩(wěn)定時(shí)間1us；* 可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入；* 只需在滿量程下調(diào)整其線性度；* 單一電源供電（+5v+15v）；* 低功耗，20mw。dac0832結(jié)構(gòu)：* d0d7：8位數(shù)據(jù)輸入線，ttl電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))；* ile：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效；* cs：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；* wr1：數(shù)據(jù)鎖存

20、器寫選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由ile、cs、wr1的邏輯組合產(chǎn)生le1，當(dāng)le1為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，le1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存；* xfer：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；* wr2：dac寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由wr2、xfer的邏輯組合產(chǎn)生le2，當(dāng)le2為高電平時(shí)，dac寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，le2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入dac寄存器并開始d/a轉(zhuǎn)換。* iout1：電流輸出端1，其值隨dac寄存器的內(nèi)容線性變化；* iout2：電流輸出端2，

21、其值與iout1值之和為一常數(shù)；* rfb：反饋信號(hào)輸入線，改變r(jià)fb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；* vcc：電源輸入端，vcc的范圍為+5v+15v；* vref：基準(zhǔn)電壓輸入線，vref的范圍為-10v+10v；* agnd：模擬信號(hào)地* dgnd：數(shù)字信號(hào)地dac0832芯片：dac0832dac0832是8分辨率的d/a轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)da芯片以其價(jià)格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。d/a轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位dac寄存器、8位d/a轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。1.dac0832的結(jié)構(gòu)dac0832中有兩級(jí)鎖存器，

22、第一級(jí)鎖存器稱為輸入寄存器，它的鎖存信號(hào)為ile；第二級(jí)鎖存器稱為dac寄存器，它的鎖存信號(hào)為傳輸控制信號(hào)。因?yàn)橛袃杉?jí)鎖存器，dac0832可以工作在雙緩沖器方式，即在輸出模擬信號(hào)的同時(shí)采集下一個(gè)數(shù)字量，這樣能有效地提高轉(zhuǎn)換速度。此外，兩級(jí)鎖存器還可以在多個(gè)d/a轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)，利用第二級(jí)鎖存信號(hào)來實(shí)現(xiàn)多個(gè)轉(zhuǎn)換器同步輸出。le為高電平、和為低電平時(shí)，為高電平，輸入寄存器的輸出跟隨輸入而變化；此后，當(dāng)由低變高時(shí)，為低電平，資料被鎖存到輸入寄存器中，這時(shí)的輸入寄存器的輸出端不再跟隨輸入資料的變化而變化。對(duì)第二級(jí)鎖存器來說，和同時(shí)為低電平時(shí)，為高電平，dac寄存器的輸出跟隨其輸入而變化；此后，當(dāng)由

23、低變高時(shí)，變?yōu)榈碗娖?，將輸入寄存器的資料鎖存到dac寄存器中。2. dac0832的引腳特性dac0832是20引腳的雙列直插式芯片。各引腳的特性如下：cs片選信號(hào)，和允許鎖存信號(hào)ile組合來決定是否起作用，低有效。ile允許鎖存信號(hào)，高有效。wr1寫信號(hào)1，作為第一級(jí)鎖存信號(hào)，將輸入資料鎖存到輸入寄存器（此時(shí)，必須和、ile同時(shí)有效），低有效。wr2寫信號(hào)2，將鎖存在輸入寄存器中的資料送到dac寄存器中進(jìn)行鎖存（此時(shí)，傳輸控制信號(hào)必須有效）低有效。xfer傳輸控制信號(hào)，低有效。di7di08位數(shù)據(jù)輸入端。iout1模擬電流輸出端1。當(dāng)dac寄存器中全為1時(shí)，輸出電流最大，當(dāng)dac寄存器中全為

24、0時(shí)，輸出電流為0。iout2模擬電流輸出端2。iout1+iout2=常數(shù)。rfb反饋電阻引出端。dac0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以，rfb端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端。相當(dāng)于將反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端之間。vref參考電壓輸入端。可接電壓范圍為10v。外部標(biāo)準(zhǔn)電壓通過vref與t型電阻網(wǎng)絡(luò)相連。vcc芯片供電電壓端。范圍為+5v+15v，最佳工作狀態(tài)是+15v。agnd模擬地，即模擬電路接地端。dgnd數(shù)字地，即數(shù)字電路接地端。3.dac0832的工作方式dac0832進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換，可以采用兩種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存。第一種方法是使輸入寄存器工作在鎖存狀態(tài)，而dac

25、寄存器工作在直通狀態(tài)。具體地說，就是使和都為低電平，dac寄存器的鎖存選通端得不到有效電平而直通；此外，使輸入寄存器的控制信號(hào)ile處于高電平、處于低電平，這樣，當(dāng)端來一個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，就可以完成1次轉(zhuǎn)換。第二種方法是使輸入寄存器工作在直通狀態(tài)，而dac寄存器工作在鎖存狀態(tài)。就是使和為低電平，ile為高電平，這樣，輸入寄存器的鎖存選通信號(hào)處于無效狀態(tài)而直通；當(dāng)和端輸入1個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，使得dac寄存器工作在鎖存狀態(tài)，提供鎖存數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。根據(jù)上述對(duì)dac0832的輸入寄存器和dac寄存器不同的控制方法，dac0832有如下3種工作方式：單緩沖方式。單緩沖方式是控制輸入寄存器和dac寄存器同時(shí)接收資料，

26、或者只用輸入寄存器而把dac寄存器接成直通方式。此方式適用只有一路模擬量輸出或幾路模擬量異步輸出的情形。雙緩沖方式。雙緩沖方式是先使輸入寄存器接收資料，再控制輸入寄存器的輸出資料到dac寄存器，即分兩次鎖存輸入資料。此方式適用于多個(gè)d/a轉(zhuǎn)換同步輸出的情節(jié)。直通方式。直通方式是資料不經(jīng)兩級(jí)鎖存器鎖存，即 cs*，xfer* ，wr1* ，wr2* 均接地，ile接高電平。此方式適用于連續(xù)反饋控制線路和不帶微機(jī)的控制系統(tǒng)，不過在使用時(shí)，必須通過另加i/o接口與cpu連接，以匹配cpu與d/a轉(zhuǎn)換。5. sram芯片6264。6264的容量為8kb，是28引腳雙列直插式芯片，采用cmos工藝制造a

27、12a0（address inputs）：地址線，可尋址8kb的存儲(chǔ)空間。d7d0（data bus）：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài)。oe（output enable）：讀出允許信號(hào)，輸入，低電平有效。we（write enable）：寫允許信號(hào)，輸入，低電平有效。ce1（chip enable）：片選信號(hào)1，輸入，在讀/寫方式時(shí)為低電平。ce2（chip enable）：片選信號(hào)2，輸入，在讀/寫方式時(shí)為高電平。vcc：+5v工作電壓。gnd：信號(hào)地。6. 6264的操作方式6264的操作方式由, ce1 , ce2的共同作用決定寫入：當(dāng)和為低電平，且和ce2為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸入緩沖器打開，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)

28、線d7d0寫入被選中的存儲(chǔ)單元。讀出：當(dāng)和為低電平，且和ce2為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸出緩沖器選通，被選中單元的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線d7d0上。保持：當(dāng)為高電平，ce2為任意時(shí)，芯片未被選中，處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)線呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。微處理器通過數(shù)據(jù)總線、地址總線及控制總線與存儲(chǔ)器連接，如下圖所示：控制總線地址總線存儲(chǔ)器cpu數(shù)據(jù)總線地址總線為地址信號(hào)，用來指明選中的存儲(chǔ)單元地址。數(shù)據(jù)總線為數(shù)據(jù)信號(hào)，它是微處理器送往存儲(chǔ)器的信息或存儲(chǔ)器送往微處理器的信息。它包括指令和數(shù)據(jù)。控制總線發(fā)出存儲(chǔ)器讀寫信號(hào)，以便從rom、ram中讀出指令或數(shù)據(jù)，或者向ram寫入數(shù)據(jù)。在微機(jī)系統(tǒng)中，常用的靜態(tài)ram有6116、6264、6

29、2256等。在本實(shí)驗(yàn)中使用的是6264。6264為8k8位的靜態(tài)ram，其邏輯圖如下： 其中a012為13根地址線，i/o07為8根數(shù)據(jù)線，cs1 、cs2為兩個(gè)片選端，oe為數(shù)據(jù)輸出選通端，wr為寫信號(hào)端。其工作方式見下表：ce1ce2oewe方式d0-d7h*未選中高阻*l*未選中高阻lhhh輸出禁止高阻lhlh讀doutlhhl寫dinlhll寫din7. 74ls373鎖存器當(dāng)三態(tài)允許控制端 oe 為低電平時(shí)，o0o7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) oe 為高電平時(shí)，o0o7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端 le 為高

30、電平時(shí)，o 隨數(shù)據(jù) d 而變。當(dāng) le 為低電平時(shí)，o 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) le 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mv。引出端符號(hào)：d0d7 數(shù)據(jù)輸入端oe 三態(tài)允許控制端（低電平有效）le 鎖存允許端o0o7 輸出端真值表：dnleoeonhhlhlhllxllq0xxh高阻態(tài)第三部分 實(shí)驗(yàn)原理圖及程序代碼1.硬件部分電路設(shè)計(jì) 本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的是一個(gè)基于簡單io口的8led顯示錄音回放機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，基于簡單io口是指顯示由74hc373控制，使得達(dá)到控制通過按鍵選擇在8led上顯示采樣速率和錄音時(shí)間（秒），以及信號(hào)相關(guān)參數(shù)。通過input輸入信號(hào)，進(jìn)行

31、ad轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)相應(yīng)數(shù)據(jù)在sram中，最后進(jìn)行da轉(zhuǎn)換回放錄音信號(hào)，通過模擬示波器顯示，該電路的顯示部分按要求則使用型號(hào)為7seg-mpx8-ca-blue的8led液晶顯示器，通過p0口傳送數(shù)據(jù)然后由8led顯示出來。另外，電路中還設(shè)計(jì)了兩個(gè)按鍵，分別是采樣和回放鍵。完整電路圖如下：2.軟件部分設(shè)計(jì)/*基于簡單io口的8led顯示錄音回放機(jī)設(shè)計(jì)程序*/#include#include/*宏定義*/#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/*芯片端口地址定義*/#define dac0832 xbyte0xbfff /dac0832

32、口#define adc0804 xbyte0x77ff /adc0804口/*系統(tǒng)引腳定義*/sbit key1=p31; /key1sbit key2=p32; /key2sbit bpsp=p33; /bps+sbit bpsm=p34; /bps-/*定義系統(tǒng)變量*/uchar num=0,second=0,minute=0; /定義時(shí)間變量bit flag1=0,flag2=0; /定義狀態(tài)標(biāo)志位uint bps=1000,delay=1000,z=0;uchar xianshi10; /顯示緩存 unsigned char code ledcode=0xc0,0xf9,0xa4,0

33、xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e;/數(shù)碼管編碼/*延時(shí)子程序*/void delayms(uchar x) /ms延時(shí)函數(shù)uchar y;for(;x0;x-)for(y=110;y0;y-) ;void delayus(uint x) /us延時(shí)函數(shù)while(x-);/*屏幕驅(qū)動(dòng)程序*/void display()uchar i;for(i=0;i8;i+) /掃描8位數(shù)碼管p0=xianshii; /送段碼p1=(110000)bps=1000;delay=1000;return; while(

34、!bpsp); if(bpsm=0)/判斷bps-是否被按下delayms(20);if(bpsm=0)bps-=5;delay=1000000/bps;if(bps5)bps=1000;delay=1000;return; while(!bpsm); void initial()tmod=0x01; /定義定時(shí)器工作方式et0=1; /開定時(shí)器0的中斷ea=1;/開總中斷th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;/給定時(shí)器0裝初值tr0=0;/關(guān)定時(shí)器0/*主程序*/void main()uint x=0xe000; /定義sram地址變量uin

35、t max;uchar temp; /定義系統(tǒng)臨時(shí)變量initial();while(1)keyscan();display();x=0xe000; /將地址清零 while(flag1=1)/采樣循環(huán) if(tr0=1)/判斷是否正在進(jìn)行采樣adc0804=0xff;/將口置1，啟動(dòng)addelayus(delay);/延時(shí)temp=adc0804;/讀取ad轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)xbytex=temp; /將ad轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入sram中x+;max=x; /地址加1if(x=0xffff) /判斷sram的地址范圍x=0xe000;keyscan(); /鍵盤掃描display(); /顯示時(shí)間x=0xe000; /將地址清零while(flag2=1) /回放循環(huán) if(tr0=1) /判斷是