北理工微機(jī)實(shí)驗(yàn)四

1、實(shí)驗(yàn)4 A/D和D/A轉(zhuǎn)換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解A/D轉(zhuǎn)換的基本原理，掌握ADC0809芯片的使用方法。2了解D/A轉(zhuǎn)換的基本原理，掌握DAC0832芯片的使用方法。3了解直流電機(jī)控制的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（一）A/D轉(zhuǎn)換部分1. 接線：CS /0809 接 Y3 /IO地址IN0 /0809接05V /直流信號(hào)EOC接總線的IRQ2. 實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)左下角電位器RW1輸出0 5V 直流電壓送入 ADC0809通道0（IN0），利用 debug 的輸出命令啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換器，輸入命令讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，驗(yàn)證輸入電壓與轉(zhuǎn)換后數(shù)字的關(guān)系。啟動(dòng)IN0開(kāi)始轉(zhuǎn)換：OUT 298H讀取轉(zhuǎn)

2、換結(jié)果：IN 298H圖1 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3. 用萬(wàn)用表測(cè)量 CLOCK、ADD-C、ADD-B、ADD-A 在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上如何聯(lián)系的？4. 編程按中斷方式采集IN0輸入的電壓，在屏幕上顯示出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)（用16進(jìn)制數(shù)）。5. 考慮如果采用IN7輸入的電壓，啟動(dòng)開(kāi)始轉(zhuǎn)換和讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的地址應(yīng)該是多少？6. 按查詢方式采集IN0輸入的電壓，軟硬件如何實(shí)現(xiàn)？ 編程提示1. ADC0809的IN0口地址為298H.2. IN0 單極性輸入電壓與轉(zhuǎn)換后的數(shù)字的關(guān)系為：其中，為輸入電壓，為參考電壓，這里的參考電壓為+5V電源。3. 一次A/D 轉(zhuǎn)換的程序可以為：MOV DX , portOUT DX , A

3、L;延時(shí)IN AL , DX（二）D/A轉(zhuǎn)換部分1. 接線：CS /0832接Y2 /IO地址用萬(wàn)用表測(cè)量WR2和XFER在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上如何聯(lián)系的？2. 實(shí)驗(yàn)電路原理如圖2所示：圖2 DAC0832電路原理圖DAC0832采用單緩沖方式，具有單雙極性輸入端(圖中的Ua、Ub)，利用debug輸出命令(Out 290 數(shù)據(jù))輸出數(shù)據(jù)給DAC0832，用萬(wàn)用表測(cè)量單極性輸出端Ua及雙極性輸出端Ub的電壓，驗(yàn)證數(shù)字與電壓之間的線性關(guān)系。3. 編程產(chǎn)生以下波形(從Ub輸出，用示波器觀察) （1）鋸齒波 （2）正弦波 編程提示1. 8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的口地址為290H，輸入數(shù)據(jù)與輸出電壓的關(guān)系

4、為：(UREF表示參考電壓,N表示數(shù)數(shù)據(jù))，這里的參考電壓為PC機(jī)的+5V電源。2. 產(chǎn)生鋸齒波只須將輸出到DAC0832的數(shù)據(jù)由0循環(huán)遞增。產(chǎn)生正弦波可根據(jù)正弦函數(shù)建一個(gè)下弦數(shù)字量表，取值范圍為一個(gè)周期，表中數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)在16個(gè)以上。3. 參考流程圖設(shè)計(jì)（三）直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制1. 按圖5線路接線：圖5 直流電機(jī)連線在實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，考慮到拿8255去做，只有開(kāi)關(guān)的幾種狀態(tài)，因此我們使用ADC0809對(duì)電位器的采樣值來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)速度的連續(xù)可調(diào)。CS /0832接Y2 /IO 地址UB /0832接直流電機(jī)DJCS /0809 接 Y3 /IO地址IN0 /0809接

5、05V /直流信號(hào)EOC接總線的IRQ三、程序代碼及注釋3.1 ADC0809程序;ADC0809DATAS SEGMENT;數(shù)據(jù)段PORT_ADC EQU 298HSPACE DB 13,$INT_SEG DW ?;保存中斷向量段基址的變量 INT_OFF DW ?;保存中斷向量偏移量的變量INT_SOR DB ?;定義保存中斷屏蔽字的變量DATAS ENDSSTACKS SEGMENT;堆棧段 STA DB 256 dup(?)TOPEQU SIZE STASTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSMAIN PRO

6、C FAR;主函數(shù) MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,STACKS MOV SS,AX MOV SP,TOP;建立堆棧指針 ;初始化0B號(hào)中斷向量 PUSH ESPUSH BX;保護(hù) MOV AL,0BH;指定中斷號(hào)，0BH對(duì)應(yīng)IRQ3MOV AH,35H;取該中斷向量INT 21HMOV INT_SEG,ES;保存向量段基址MOV INT_OFF,BX;保存向量偏移地址CLI;中斷允許標(biāo)志位清零POP BXPOP ES;填寫(xiě)中斷向量表PUSH DSMOV AX,SEG INTPMOV DS,AX;中斷服務(wù)程序入口段基址送DSMOV DX,OFFSET INTP;中斷

7、服務(wù)程序入口偏移量送DXMOV AL,0BH;IRQ3中斷類型號(hào)MOV AH 25H;功能號(hào)INT 21HPOP DS IN AL,21HMOV INT_SOR,AL;保存原中斷屏蔽字AND AL,11110111B;開(kāi)放IRQ3的中斷請(qǐng)求OUT 21H,ALSTI;開(kāi)中斷 LO:MOV DX,PORT_ADCOUT DX,AL ;啟動(dòng)ADHLTMOV CX, 0FFFFHLOOP $ JMP LOEND_PRO:MOV AX,INT_SEG;恢復(fù)中斷向量MOV DS,AXMOV DX,INT_OFFMOV AL,0BHMOV AH,25HINT 21HMOV AL,INT_SOROUT 21

8、H,ALSTIMOV AH,4CHINT 21H ;結(jié)束程序MAIN ENDPINTP PROCMOV DX,PORT_ADCIN AL,DX;讀ADC數(shù)據(jù)CALL DISPLAY ;顯示;OUT DX,AL ;啟動(dòng)下一次ADC轉(zhuǎn)換MOV AL,20H;EOI結(jié)束OUT 20H,ALIRETINTP ENDPDISPLAY PROCMOV AH,0MOV CL,4SHL AX,CL;AH中高4bitSHR AL,CL;AL中低4bitPUSH AXMOV AL,AHCMP AL,10;AL10JB DISP1JMP DISP2DISP1: ;顯示高4bitADD AL,30H;30H-39HM

9、OV DL,AL ;顯示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_NEXTDISP2:SUB AL,10ADD AL,41H;41H-AMOV DL,AL;顯示MOV AH,2INT 21HDISP_NEXT:POP AXCMP AL,10JB DISP3JMP DISP4DISP3: ADD AL,30H;0-9MOV DL,AL ;顯示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_ENDDISP4:SUB AL,10ADD AL,41HMOV DL,ALMOV AH,2INT 21HDISP_END:MOV DL,48H;顯示MOV AH,2INT 21HLEA DX,SP

10、ACE ;回車換行 MOV AH,9 INT 21H RETDISPLAY ENDP CODES ENDS END MAIN 3.2 DAC0832程序;DAC0832DATAS SEGMENT;數(shù)據(jù)段PORT_DACEQU 290HLEN DB 32DATA_SIN DB 80h, 96h, 0aeh, 0c5h, 0d8h, 0e9h, 0f5h,0fdh;正弦表 DB 0ffh,0fdh,0f5h,0e9h,0d8h,0c5h,0aeh,96h DB 80h,66h,4eh,38h,25h,15h,09h,04h DB 00h,04h,09h,15h,25h,38h,4eh,66hDAT

11、A_JUCHI DB 0H,1H,2H,3H,4H,5H,6H,7H;鋸齒波 DB 8H,9H,0AH,0BH,0CH,0DH,0EH,0FH DB 10H,0FH,0EH,0DH,0CH,0BH,0AH,9H DB 8H,7H,6H,5H,4H,3H,2H,1HDATAS ENDSSTACKS SEGMENT;堆棧段 STA DB 256 dup(?)TOPEQU SIZE STASTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSMAIN PROC FAR;主函數(shù) MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,

12、STACKS MOV SS,AX MOV SP,TOP;建立堆棧指針MOV DX,PORT_DACINIT_LO: MOV BH,LEN ;LEA SI,DATA_SIN LEA SI,DATA_JUCHISEND_LO: MOV AL,SI MOV CL,3 SHL AL,CL OUT DX,AL ;向DA送數(shù)據(jù) INC SI DEC BH CMP BH,0 ;一個(gè)周期已完成 JZ INIT_LO MOV AH,1 ;檢測(cè)按鍵 INT 16H JZ SEND_LO MOV AH,4CH;結(jié)束 INT 21HMAIN ENDPCODES ENDS END MAIN3.3 利用AD采樣值調(diào)速直流

13、電機(jī)（PWM）;PWM_motorDATAS SEGMENT;數(shù)據(jù)段PORT_ADC EQU 298HPORT_DACEQU 290HDUTY DB 0 ;保存AD采樣數(shù)據(jù)SPACE DB 13,$INT_SEG DW ? ;保存中斷向量段基址的變量 INT_OFF DW ?;保存中斷向量偏移量的變量INT_SOR DB ?;定義保存中斷屏蔽字的變量DATAS ENDSSTACKS SEGMENT;堆棧段 STA DB 256 dup(?)TOPEQU SIZE STASTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSMAIN

14、 PROC FAR;主函數(shù) MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,STACKS MOV SS,AX MOV SP,TOP;建立堆棧指針 PUSH ES ;初始化0B號(hào)中斷向量PUSH BX;保護(hù) MOV AL,0BH;指定中斷號(hào)，0BH對(duì)應(yīng)IRQ3MOV AH,35H;取該中斷向量INT 21HMOV INT_SEG,ES;保存向量段基址MOV INT_OFF,BX;保存向量偏移地址CLI;中斷允許標(biāo)志位清零POP BXPOP ES;填寫(xiě)中斷向量表PUSH DSMOV AX,SEG INTPMOV DS,AX;中斷服務(wù)程序入口段基址送DSMOV DX,OFFSET INT

15、P;中斷服務(wù)程序入口偏移量送DXMOV AL,0BH;IRQ3中斷類型號(hào)MOV AH,25H;功能號(hào)INT 21HPOP DS IN AL,21HMOV INT_SOR,AL;保存原中斷屏蔽字AND AL,11110111B;開(kāi)放IRQ3的中斷請(qǐng)求OUT 21H,ALSTI ;開(kāi)中斷 MOV DX,PORT_ADCOUT DX,AL ;啟動(dòng)ADMOV BL, 0LO: MOV AL, 0FFHMOV AH, DUTY;AND AH, (0FFH - 111B)CMP BL, AHJB SKIP_ZEROMOV AL, 128SKIP_ZERO:MOV DX,PORT_DAC OUT DX,AL

16、 ;向DA送數(shù) INC BL ;MOV CX,10 ;延時(shí) ;LOOP $ JMP LOEND_PRO:MOV AX,INT_SEG;恢復(fù)中斷向量MOV DS,AXMOV DX,INT_OFFMOV AL,0BHMOV AH,25HINT 21HMOV AL,INT_SOROUT 21H,ALSTIMOV AH,4CHINT 21H ;結(jié)束程序MAIN ENDPINTP PROCPUSH DXPUSH CXPUSH AXMOV DX,PORT_ADCIN AL,DX;讀ADC數(shù)據(jù)MOV DUTY, AL;SAVE THE SAMPLED DUTYCALL DISPLAY ;顯示MOV DX,P

17、ORT_ADCOUT DX,AL ;啟動(dòng)下一次ADC轉(zhuǎn)換MOV AL,20H;EOI結(jié)束OUT 20H,ALPOP AXPOP CXPOP DXIRETINTP ENDPDISPLAY PROCMOV AH,0MOV CL,4SHL AX,CL;AH中高4bitSHR AL,CL;AL中低4bitPUSH AXMOV AL,AHCMP AL,10;AL10JB DISP1JMP DISP2DISP1: ;顯示高4bitADD AL,30H;30H-39HMOV DL,AL ;顯示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_NEXTDISP2:SUB AL,10ADD AL,41H;41

18、H-AMOV DL,AL;顯示MOV AH,2INT 21HDISP_NEXT:POP AXCMP AL,10JB DISP3JMP DISP4DISP3: ADD AL,30H;0-9MOV DL,AL ;顯示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_ENDDISP4:SUB AL,10ADD AL,41HMOV DL,ALMOV AH,2INT 21HDISP_END:MOV DL,48H;顯示MOV AH,2INT 21HLEA DX,SPACE ;回車換行 MOV AH,9 INT 21H RETDISPLAY ENDP CODES ENDS END MAIN四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分

19、析1）對(duì)ADC0809芯片進(jìn)行正確連線，然后用實(shí)驗(yàn)板上的邏輯筆測(cè)量 CLOCK、ADD-C、ADD-B、ADD-A，發(fā)現(xiàn)其電平均為低電平，因此在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上這三條線均為低電平，選中的是ADC0809的通道IN0.運(yùn)行ADC0809的中斷程序，擰動(dòng)電位器，以16進(jìn)制，顯示AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果：采樣值以16進(jìn)制顯示，如圖，此時(shí)顯示為5EH.2）運(yùn)行DAC0832的程序，將示波器接在Ub腳，在示波器上可以看到完整的正弦波。然后將正弦表?yè)Q成鋸齒波表，可以在示波器上看到鋸齒波，除此之外，我們還做了三角波和PWM波的輸出，為以下的直流電機(jī)調(diào)速做準(zhǔn)備。示波器的輸出波形如下圖所示：3）直流電機(jī)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，考慮到拿8255去做，只有開(kāi)關(guān)的幾種狀態(tài)，因此我們使用ADC0809對(duì)電位器的采樣值來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)速度的連續(xù)可調(diào)。我們通過(guò)擰動(dòng)電位器來(lái)改變ADC的采樣值，通過(guò)ADC的采樣值（0255）來(lái)