三角波發(fā)生器設(shè)計報告

1、計算機(jī)硬件技術(shù)課程設(shè)計學(xué)院:wrrv 0壬5A自動化工程學(xué)院班級: 姓名: 學(xué)號: 同組人:、目的二、內(nèi)容三、設(shè)計任務(wù)四、方案選擇及原理五、所用器件六、原理及結(jié)果圖八、程序代碼2015年1月目錄九、設(shè)計中遇到的問題十、收獲及體會二角波發(fā)生器一、目的1、了解和掌握8086、DAC0832等接口芯片和示波器的原理和功能;能用這些接口芯片構(gòu)建一個簡單的系統(tǒng)控制對象,掌握接口電路的綜合設(shè)計與使用;通過自己動手，進(jìn)一步了解計算機(jī)工作原理，接口技術(shù)，提高計算機(jī)硬件,軟件綜合應(yīng)用能力，即對微機(jī)原理，接口技術(shù)，匯編語言程序設(shè)計進(jìn)行綜合訓(xùn)練。、內(nèi)容利用D/A設(shè)計一個三角波發(fā)生器，可利用按鍵改變其輸出波形的幅值。

2、例如,可利用5個按鍵改變其輸出波形的幅值，當(dāng)按下按鍵時使D/A輸出幅值從1V增加到5V。三、設(shè)計任務(wù)1、選用8086和適當(dāng)?shù)拇鎯ζ骷敖涌谛酒瓿上鄳?yīng)的功能。2、畫出詳細(xì)的硬件連接圖。3、畫出軟件流程圖。4、給出所有程序清單并加上必要注釋。5、完成設(shè)計說明書（列出參考文獻(xiàn)，所用器件型號）四、方案選擇及原理D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生各種波形的原理：利用D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量與輸入數(shù)字量成正比關(guān)系這一特點(diǎn)，將 D/A轉(zhuǎn)換器作為微機(jī)輸出接口， CPU通過程序向D/A轉(zhuǎn)換器輸出隨時間呈現(xiàn)不同變化規(guī)律的數(shù)字量，則D/A轉(zhuǎn)換器就可輸出各種各樣的模擬量，如方波、三角波、鋸齒波、正弦波等。五、所用器件CPU8086、地

3、址鎖存器74LS373、譯碼器74154、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC0832主要器件簡介RESET READYADP-.15IMTA 心S1INTRALE?QSOHOLD 卯BHEHLDAX3T0DT/RS1TESTDEMS2忖MlRDWRJLOCKCLKeose詰AM8086功能簡介1.概述In tel 8086是一個由Intel于1978年所設(shè)計的16位微處理器芯片。8086CPU有20條地址線，可直接尋址1MB的存儲空間，每一個存儲單元可以存放一個字節(jié)（8位）二進(jìn)制信息。為了便于對存儲器進(jìn)行存取操作，每一個存儲單 元都有一個惟一的地址與之對應(yīng)， 其地址范圍用十進(jìn)制表示為 01048575，用十六

4、進(jìn)制表示為00000HFFFFFH。In tel 8086擁有四個16位的通用寄存器，也能夠當(dāng)作八個 8位寄存器來存取，以及四個16位索引寄存器（包含了堆棧指標(biāo)）。資料寄存器通常由指令隱含 地使用，針對暫存值需要復(fù)雜的寄存器配置。它提供 64K 8位元的輸出輸入（或 32K 16位單元），以及固定的向量中斷。大部分的指令只能夠存取一個內(nèi)存位址,所以其中一個操作數(shù)必須是一個寄存器。運(yùn)算結(jié)果會儲存在操作數(shù)中的一個。In tel 8086有四個內(nèi)存區(qū)段（segme nt）寄存器，可以從索引寄存器來設(shè)定。區(qū)段寄存器可以讓 CPU利用特殊的方式存取1 MB內(nèi)存。8086把段地址左移4位然后把它加上偏移地

5、址，8086的尋址方式改變讓內(nèi)存擴(kuò)充較有效率。2. CPU工作于最小模式中部分引腳信號定義(1) AD15 AD0 (Address Data Bus ):地址/數(shù)據(jù)總線，雙向，三態(tài)。這是一組采用分時的方法傳送地址或數(shù)據(jù)的復(fù)用引腳。根據(jù)不同時鐘周期的要求，決定當(dāng)前是傳送要訪問的存儲單元或I/O端口的低16位地址，還是傳送 16位數(shù)據(jù)，或是處于高阻狀態(tài)。(2) (RD)讀選通信號，三態(tài)，輸出，低電平有效信號低電平有效時，表示CPU正在進(jìn)行讀存儲器或讀I/O端口的操作(WR)寫選通信號，三態(tài)，輸出，低電平有效信號有效時，表明CPU正在執(zhí)行寫總線周期,同時由信號決定是對存儲器還是對I/O端口執(zhí)行寫操

6、作(M/IO)存儲器或I/O端口控制信號，三態(tài),輸出信號為高電平時，表示CPU正在訪問存儲器,為低電平時，表示 CPU正在訪問I/O端口。INTR ( Interrupt Request )可屏蔽中斷請求信號，輸入，電平觸發(fā)或邊 沿觸發(fā)，高電平有效CPU在每條指令周期的最后一個時鐘周期檢測此信號，一旦檢測到此信號有 效，并且中斷允許標(biāo)志位IF=1時，CPU在當(dāng)前指令執(zhí)行完后，轉(zhuǎn)入中斷處理程 序。用STI指令，可使中斷允許信號標(biāo)志位IF置“ 1 ”用CLI指令可使IF置“0” 從而可實(shí)現(xiàn)中斷屏蔽。3. 8086指令系統(tǒng)按功能分類，8086的指令共有六大類，它們是：數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯

7、運(yùn)算和移位指令、字符串處理指令、控制轉(zhuǎn)移指令以及處理器控制指令。常用指令簡介:MOV傳送指令（Move）指令格式：MOV 目的，源指令功能：將源操作數(shù)（一個字或一個字節(jié)）傳送到目的操作數(shù)IN輸入指令（Input）指令格式:INAL,端口地址INAX,端口地址INAL,DX;端口地址存放在DX寄存器中INAL,DX指令功能:輸入指令用來從指定的外設(shè)寄存器取信息送入累加器。OUT輸出指令（Out put ）指令格式:OUTAL,端口地址OUTAX,端口地址OUTAL,DX端口地址存放在DX寄存器中OUTAL,DX指令功能:輸出指令用來把累加器的內(nèi)容送往指定的外設(shè)存儲器當(dāng)端口地址大于FFH時，必須使

8、用第二種尋址方式，即先將端口號送入DX寄存器，再執(zhí)行操作。CMP比較指令(Com pare )指令格式:CMP 目的，源指令功能:兩個操作數(shù)相減，不產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果，僅影響標(biāo)志，接著可用條件跳轉(zhuǎn)指令決定程序去向(5)J MP 無條件轉(zhuǎn)移指令指令格式： JMP目的指令功能：使程序無條件的轉(zhuǎn)移到指定的地址去執(zhí)行2AD13AD 8AMJW11 iJbMBTtb11I"DOQODIQID2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6G5D7Q7OELE74LS373功能簡介2 A8 /5 A9 y9A11 y12 A12 y 15 M3 yBIS A14 y19 A15/74LS37374LS373的8D觸

9、發(fā)器。是常用的地址鎖存器芯片，它實(shí)質(zhì)是一個是帶三態(tài)緩沖輸出74LS373工作原理簡述：(1)1腳是輸出使能(OE),是低電平有效，當(dāng)1腳是高電平時，不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何，也 不管 11 腳(鎖存控制端，G)如何，輸出 2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài));(2)當(dāng)1腳是低電平時，只要11腳(鎖存控制端，G)上出現(xiàn)一個下降沿，輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳 3、 4、 7、 8、

10、 13、14、17、18的狀態(tài)。鎖存端LE由高變低時，輸出端8位信息被鎖存,直到LE端再次有效。當(dāng)三態(tài)門使能信號 0E為低電平時，三態(tài)門導(dǎo)通，允許Q0Q7 輸出，0E為高電平時，輸出懸空。5A0R1234567g101112131415DnLJ匚"1E2叫P： 1S74154-<EXT >:23IOO2 IO1 、102 "4 i103 '£104 4e i1057 106、8 ；107 "k108:10 i109 rIO10 'j 13 :1011 *14 ；I012 F5 15 ;1013、:16 ；1014 *I015)

11、O0.1574154功能簡介74154為4線16線譯碼器，當(dāng)選通端(E1、E2)均為低電平時，可將地址端（ABCD ）的二進(jìn)制編碼在一個對應(yīng)的輸出端，以低電平譯出。如果將E1 和E2中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由 ABCD對輸出尋址。A、B、C、D譯碼地址輸入端（低電平有效）E1、E2選通端（低電平有效）0 - 15輸出端（低電平有效）。U3)3)25")163U7"8910CSVCCWR1ILE(BY1/BY2)GNDWR2DI3XFERDI2nilDI4廠II%LJI 1DIOLJIJDISVREFDI7RFBI0UT2GNDIOUT1DAC0832功能簡介IOO 1 19

12、 T18 '1716 - AD才15 ADS 1 彳 ADS13 AD7 12 .DAC0832DAC0832型電阻網(wǎng)絡(luò)的是CMOS工藝制造的 8位單片D/A轉(zhuǎn)換器，屬于 R-2RT 8位D/A轉(zhuǎn)換器，建立時間150ms，為電流輸出型，并且片內(nèi)帶輸入數(shù)字鎖存器。DAC0832 與89S52接成的是單緩沖方式，由于DAC0832是電流輸出，而我們用的是模擬電壓，在這種情況下，要將輸出的電流轉(zhuǎn)換成電壓，轉(zhuǎn)換電路接成同相電壓輸出形式。引腳的功能定義1、DI0 DI7 : 8位數(shù)字量輸入信號。2、CS :輸入寄存器的選擇信號，低電平有效。WRI、WR2 :前者為輸入寄存器的“寫”選通信號，低電

13、平有效。后者為DAC寄存器的“寫”選通信號。XFER:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移控制信號，用來控制WR2信號，低電平有效。IOUTI :電流輸出引角1端，此電流輸出端為是“ 1 ”的各位權(quán)電流匯集輸出端。當(dāng) DAC寄存器全為“1”時，此電流最大，當(dāng) DAC寄存器全為“ 0”時，此電流為“ 0”。6、I0UT2 :電流輸出引角 2端,此電流輸出端是邏輯電平為“0”的各位輸出電流之和。在數(shù)值上，IOUT，+I0UT2=常數(shù)。7、Rfb :反饋信號輸入端，芯片內(nèi)已連接有反饋電阻。8、VREF:基準(zhǔn)電壓輸入端，可在 -10V +10V 范圍內(nèi)選擇。9、AGND、DGND :模擬地和數(shù)字地，為了防止串?dāng)_，系統(tǒng)的模擬地 應(yīng)

14、共接與一點(diǎn)，系統(tǒng)字地匯于一點(diǎn)，然后兩地再共接與一點(diǎn)。10、VCC :工作電源，可在 +5V +15V 間選擇。六、原理及結(jié)果圖屮k=J MD-4TXAH*TIL _W iiraTTFjjMTraMH*吃 Yfl ：fP*監(jiān) £itRWU5町11-屮|PW mLIT iRI-rrWhIM-'vUTfnnrr>kDiiDDEE沽脾hrAl*rijhr«h#E-UHa fciEAJ 砒Jg 也 沙 iwJ2ijljg:>rrr t-lAD" !' MITln riBT"rr <=EX 也g-TEufK'* 5?齋劄丄：

15、竺 1 E -薩1亦, *呼可一4. A iZJa-Itii>.+ 11 fe-jrnkn<EOE1 ? J+k匸D ?BR ID II 213 Irb IEte:遷B：心<1口 -予 «PW*原理圖運(yùn)行結(jié)果七、流程圖1 P1打開顯示善*1r選弔AL為數(shù)字掩£量4» 盧 T 3_- I I I -王隆呼開幫*J三負(fù)減上升段，AL 4 日0開始増1并境:S環(huán)256次屮八、程序代碼;代碼段開始CODE SEGMENTASSUME CS:CODE;代碼段定義START: MOV CX,256;計數(shù)器設(shè)為256，計數(shù)器大小與上升高度相MOV AL,00H

16、；高度初始值為0MOV DX,0000H;DAC0832 地址為 0000HLOOP1: OUT DX,AL;輸出ALMOV BX,125;延遲環(huán)節(jié)的計數(shù)器使用 BX,延遲125個單位時DELAY1:DEC BX；BX自減1JNZ DELAY1;直到BX為0才延遲結(jié)束INC AL；AL自力卩1LOOP LOOP1;三角波上升過程的循環(huán)，256次后結(jié)束MOV CX,256;計數(shù)器重設(shè)為256，開始AL下降MOV AL,0FFH；AL 為 255MOV DX,0000HLOOP2: OUT DX,AL；輸出ALMOV BX,125DELAY2:DEC BXJNZ DELAY2DEC AL；AL自減

17、1LOOP LOOP2;三角波下降的循環(huán)，256次后返回上一段程JMP START;AL再次上升CODE ENDS;代碼段結(jié)束END START;整個程序結(jié)束九、設(shè)計中遇到的問題本次大作業(yè)中所用到的Proteus仿真軟件可以說是很熟悉了，只要的問題的 如何在軟件當(dāng)中畫出他的仿真電路圖，根據(jù)在計算機(jī)硬件這門課程中學(xué)到的有關(guān) 于cpu8086以及D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識原理，在繪制仿真的過程中，在如何 用鍵盤輸入1-5V這個環(huán)節(jié)上可謂是下了蠻大功夫，在仿真的過程中實(shí)在不知道 如何輸入這一環(huán)節(jié)，為此和同學(xué)討論了許久怎樣實(shí)現(xiàn)這個功能， 最后被網(wǎng)上一篇有關(guān)微機(jī)原理的內(nèi)容點(diǎn)醒，于是用了5個開關(guān)分別接入1,2,3,4，5V，在仿真的過程可以接入1,2,3,4，5V，通過這樣改變幅值。而這CPU程序代碼這一塊，書上107頁有實(shí)現(xiàn)三角波輸出的具體代碼段, 主要是通過EMU80