計算機控制技術(shù)實驗報告

計算機掌握技術(shù)試驗報告試驗?zāi)康陌盐誘D-ACC+試驗教學(xué)系統(tǒng)聯(lián)機軟件中的各菜單功能，嫻熟把握其中的程序編輯、編譯、鏈接、加載及調(diào)試方法。了解TD-ACC+試驗教學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)資源及硬件操作環(huán)境。試驗設(shè)備PC機一臺，TD-ACC+試驗系統(tǒng)一套試驗內(nèi)容閱讀“第一局部i386EX系統(tǒng)板介紹”，了解TD-ACC+試驗教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成；讀懂試驗程序，對試驗程序進展編輯、編譯、鏈接、加載及調(diào)試練習(xí)。試驗原理調(diào)試以下程序：在顯示器上顯示一行26個英文字母，換行后重復(fù)進展。第一種實現(xiàn)方法：顯示兩行字母之間的延時時間承受軟件延時方式。試驗程序1〔承受軟件延時方式〕CODESEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV CX,001AH；顯示字符個數(shù)〔26〕→CXMOV AH,01MOV AL,13INT 10H；顯示換行CALL DELAY；調(diào)用延時子程序MOV AL,41H；送字符‘A’的ASCⅡ碼AGAIN:MOV AH,01；顯示一個字符INT 10HINC AL；下一顯示字符的ASCⅡ碼LOOP AGAIN；連續(xù)顯示26個字母JMP START；重復(fù)進展DELAY:PUSH CX；延時子程序MOVCX,0FFFFHDEL1:PUSHAXPOPAXLOOPDEL1POPCXCODERETENDSENDSTART間用內(nèi)部定時器8254OUT端發(fā)出脈沖信號到中斷掌握器8259的中斷信號輸入端，向CPU懇求中斷，在中斷程序中完成顯示一行字母的功能。硬件接線如圖1-1，用排線將i386內(nèi)部1#定時器輸出OUT1連接到8259的一個中斷懇求端IRQ7。

i386EXCPUi386EXCPUOUT1TMROUT1IRQ7INT31M分頻24MHzTMRCLK1CLK282548253類似，它們的編程方式是兼容的，其掌握字格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD0210SC1SC——所選計數(shù)器 MMM——工作方式選擇02100110010110011102X10211無意義X113RW1RW——讀/寫格式10040 0 〔CPU讀取〕101501只讀/8位BCD——計數(shù)格式10只讀/8位0計數(shù)器按二進制格式計數(shù)11先讀/8位，后讀/8位1計數(shù)器按BCD碼格式計數(shù)0試驗程序2〔承受定時中斷方式〕CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV AX,OFFSETIRQ825的7號中斷矢量入口地址的偏移量MOVSI,003CH；填寫8259中斷7的中段矢量MOV[SI],AX；填偏移量矢量MOVAX,CS；填寫8259中斷矢量入口地址的段地址MOVSI,003EH；填寫7號中斷段地址矢量MOV[SI],AXCLI；關(guān)系統(tǒng)總中斷CALLSYSINTI；調(diào)用系統(tǒng)初始化子程序MOVDX,0F043HMOVAL,076H；初始化1＃定時器OUTDX,ALMOVDX,0F041H1MOVAL,10H；定時10ms時間常數(shù)低8位OUTDX,AL；寫1#定時器定時常數(shù)的低字節(jié)MOVX,0F041HMOVAL,27H；定時10ms時間常數(shù)高8位OUTDX,AL；寫1#定時器定時常數(shù)的高字節(jié)MOVBX,64HMOVAH,01MOVAL,13INT10H；顯示換行AGAIN:STI；翻開系統(tǒng)總中斷HLT；停機等待直到有中斷產(chǎn)生JMPAGAIN；連續(xù)IRQ7:DECBXJNZFINISHMOVBX,64HMOVCX,001AHMOVAL,41HAGAIN1:MOVAH,01INT10HINCALLOOPAGAIN1MOVAH,01MOVAL,13INT10HFINISH:MOVAL,20H；中斷完畢OUT20H,ALIRET；中斷返回SYSINTI:MOVAX,8000H；系統(tǒng)初始化子程序〔已保存在機器中〕OUT23H,AL；擴展IO使能XCHGAL,AHOUT22H,ALOUT22H,AXMOVDX,0F822H；初始化管腳配置P2CFG，配置CS0#MOVAL,70HOUTDX,ALMOVDX,0F824H；初始化管腳配置P3CFG,配置主片IRQ7MOVAL,0B2HOUTDX,ALMOVDX,0F832H；初始化管腳配置INTCFGMOVAL,0AHOUTDX,ALMOVDX,0F834H；初始化管腳配置TMRCFGMOVAL,15H；將GATE1接VCCOUTDX,ALMOVAL,11H；初始化主片82592OUT20H,ALMOVAL,08HOUT21H,ALMOVAL,04HOUT21H,ALMOVAL,01HOUT21H,ALMOVAL,6FH8259IRQ7(用OUT21H,AL戶程序使用)和IRQ4(系統(tǒng)通訊用)MOVAL,11H；初始化從片8259OUT0A0H,ALMOVAL,30HOUT0A1H,ALMOVAL,02HOUT0A1H,ALMOVAL,01HOUT0A1H,ALMOVAL,0FFHOUTRETCODE ENDSEND0A1H,ALSTART試驗步驟翻開微機及試驗系統(tǒng)電源。如提示聯(lián)機有問題，檢查USB及串口通訊線是否正常連接，并按復(fù)位按鈕〔置于試驗面板上的i386EX系統(tǒng)小板上。編輯程序1。然后編譯鏈接并加載，如中間消滅錯誤，則按提示進展修改，直至加載成功。按工具欄上的“RUN”按鈕執(zhí)行程序。觀看輸出窗口的顯示內(nèi)容并記錄。如結(jié)果不正確，使用單步、跳過、斷點方式運行調(diào)試程序。試用單步、跳過、斷點方式運行調(diào)試程序，記錄運行中間存放器變化及顯示結(jié)果。編輯程序2。其中系統(tǒng)初始化子程序已保存在機器上，文件名：c:\shiyan\csh.asm。翻開該文件，將該文件復(fù)制粘貼到編輯程序2中。用排線連接掌握計算機上的IRQ7與OUT1信號。5。2中軟件計數(shù)器BX的值，調(diào)整兩行字母之間的顯示時間間隔，重復(fù)以上步驟。試驗結(jié)果試驗1-1試驗結(jié)果3試驗1-2試驗結(jié)果結(jié)論：轉(zhuǎn)變編輯程序2中軟件計數(shù)器BX的值，即調(diào)整兩行字母之間的顯示時間間隔，時間調(diào)大，兩行字母之間的顯示時間間隔變長。試驗二D/A轉(zhuǎn)換試驗試驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)把握D/A轉(zhuǎn)換的根本原理及TLC7528芯片的性能。學(xué)習(xí)利用DAC產(chǎn)生連續(xù)波形的編程方法。試驗設(shè)備PC機一臺，TD-ACC+試驗系統(tǒng)一套試驗內(nèi)容編寫試驗程序，實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生周期性同步的鋸齒波和方波〔如圖2-1〕，并用虛擬示波器觀看波形。試驗原理

圖2-1本試驗承受TLC7528芯片，它是8位、并行、兩路、電壓型輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器。其主要參數(shù)如下：轉(zhuǎn)換時間100ns，滿量程誤差1/2LSB，參考電壓－10V~+10V，供電電壓+5V~+15V，輸入規(guī)律電平與TTL兼容。方法一：軟件延時4掌握計算機按肯定規(guī)律連續(xù)輸出數(shù)據(jù)到DAC轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生相應(yīng)的連續(xù)波形。試驗中的鋸齒波由數(shù)據(jù)00H～FFH連續(xù)循環(huán)輸出產(chǎn)生，上升幅度為01個數(shù)據(jù)量，即每輸出一次后數(shù)據(jù)加一，數(shù)據(jù)輸出的時間間隔由軟件延時掌握；方波由兩個數(shù)據(jù)00H和FFH交替輸FFH變到00H〔用加一指令即可〔00H變?yōu)镕F或FF變?yōu)?0，從而實現(xiàn)兩波形的同步效果。試驗平臺中的TLC7528的八位數(shù)據(jù)線、寫信號線和通道選擇掌握線已接至掌握計算機的總線上。片選線預(yù)留出待試驗中連接到相應(yīng)的I/O片選上，具體如圖2-2。圖2-2以上電路是TLC7528雙極性輸出電路，輸出范圍－5V~+5V?！癢101”和“W102”分別為A路和B路的調(diào)零電位器，試驗前先調(diào)零，用DEBUG命令直接往TLC7528的A口和B口中送入數(shù)字量80H，分別調(diào)整“W101”和“W102”電位器，用萬用表分別測“OUT1”和“OUT2”的輸出電壓，應(yīng)在0mV左右。掌握計算機-IOW→數(shù)模轉(zhuǎn)換器-WR：IOW為D/A的寫信號；掌握計算機-IOY1→數(shù)模轉(zhuǎn)換器-CS：IOY1為D/A轉(zhuǎn)換器片選信號，其地址可選為0640H~0641H；掌握計算機-XD0~XD7→數(shù)模轉(zhuǎn)換器-D0~D7：掌握計算機的八位數(shù)據(jù)線接至D/A轉(zhuǎn)換器的八位數(shù)據(jù)輸入端；開頭1、2=02送D/A通道B1送D/A通道開頭1、2=02送D/A通道B1送D/A通道A調(diào)用延時子程序1加一變量1是否為0?5Y2取反N圖2-3程序2-1code segmentassumecs:codemovbl,0hmovbh,0hstart: movdx,0640hmoval,bloutdx,almovdx,0641hmoval,bhoutdx,alcalldelayincbljnzstartnotbhjmpstartdelay: pushcxmovcx,0ffhdel1: pushaxpopaxloopdel1popcxretcode endsendstart1#計數(shù)器編程，定時時間1ms，時間到由定時器OUT1產(chǎn)生的信號接到掌握計算機的中斷懇求IRQ7申請中斷，在中斷程序中進展D/A數(shù)據(jù)輸出。自行設(shè)計接線圖及程序流程圖。6圖2-3程序2-2：DA1_ADDREQU0640HDA2_ADDREQU0641HSTACK1SEGMENTDWSTACK256DUP(?)STACK1ENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:CALL SYSINTI ;調(diào)用系統(tǒng)初始化子程序MOV BL,00H ;賦D/A輸出初值0MOV BH,10HAGAIN: CALL DELAYMOV AL,BLMOV DX,DA1_ADDR ;選擇數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的OUT1端作為模擬量的輸出OUT DX,AL ;D/A輸出當(dāng)前AL中的值MOV AL,BHMOV DX,DA2_ADDROUT DX,ALINC BLNOT BH ;AL加一，預(yù)備下一次D/A輸出值JNZ AGAINDELAY:PUSHCX;延時子程序MOVCX,0200HDEL1:PUSHAXPOPAXLOOPDEL1POPRETCXSYSINTI:MOVAX,8000H;系統(tǒng)初始化子程序OUT23H,AL;擴展IO使能XCHGAL,AHOUT22H,AL7OUT22H,AXMOVDX,0F822H;初始化管腳配置P2CFG，配置CS0#MOVAL,70HOUTDX,ALMOVDX,0F824H;初始化管腳配置P3CFG,配置主片IRQ7MOVAL,0B2HOUTDX,ALMOVDX,0F832H;初始化管腳配置INTCFGMOVAL,0AHOUTDX,ALMOVDX,0F834H;初始化管腳配置TMRCFGMOVAL,15H;將GATE1接VCCOUTRETDX,ALCODE ENDSEND START試驗步驟按圖接線，畫“о”的線需自行連接，不帶“о”的線電路板上已連好無須連接。連接好后，請認真檢查，無誤前方可接通電源。D/A/調(diào)試窗口下的“>”示符后鍵入O064080↙，用虛擬萬用表測量數(shù)模轉(zhuǎn)換單元OUT1端，調(diào)電位W1010.00V，同樣O064180↙，用虛擬萬用表測量數(shù)模轉(zhuǎn)換單元OUT2端，調(diào)電位W102使該端輸出0.00V。編輯程序1，延時子程序文件名：c:\shiyan\yanshi.asm可以翻開并粘貼到程序中。然后編譯鏈接并加載，如中間消滅錯誤，則按提示進展修改，直至加載成功。按工具欄上的“RUN”按鈕執(zhí)行程序。點擊虛擬示波器菜單，進入虛擬示波器界面，按“運行”按鈕觀看并記錄OUT1、OUT2輸出波形。如示波器顯示不正確，運用調(diào)試命令調(diào)試程序，找出程序中的問題，使之實現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果。完成方法二的接線，編輯程序2，重復(fù)步驟3～6。轉(zhuǎn)變計數(shù)器的定時時間，以轉(zhuǎn)變鋸齒波的周期，重復(fù)以上步驟，用示波器觀看輸出波形并記錄。試驗結(jié)果試驗2-18試驗2-2思考題82531ms，則鋸齒波的周期為多少？350ms。試驗三A/D轉(zhuǎn)換試驗試驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)把握A/D轉(zhuǎn)換的根本原理及ADC0809器件的性能。把握試驗教學(xué)系統(tǒng)中A/D轉(zhuǎn)換單元的電路原理。9了解模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣作用及學(xué)習(xí)選擇采樣周期。試驗設(shè)備PC機一臺，TD-ACC+試驗系統(tǒng)一套試驗內(nèi)容當(dāng)輸入電壓為–5.00V到+5.00V之間變化時，由顯示器上讀取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值。當(dāng)A/D輸入為連續(xù)信號時，由A/D輸入并由D/A直接輸出，用示波器觀看D/A端輸出的相應(yīng)信號。轉(zhuǎn)變采樣周期觀看波形何時失真，觀看D/A器件的零階保持器的作用。試驗原理ADC0809芯片主要包括多路模擬開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器兩局部，其主要特點為：單電源供電、工作時鐘CLOCK最高可到達1200KHz、8位區(qū)分率，8個單端模擬輸入端，TTL電平兼容等，可以很便利地和微處理器接口。TD-ACC+教學(xué)系統(tǒng)中的ADC0809芯片，其輸出八位數(shù)據(jù)線以及CLOCK線已連到掌握計算機的數(shù)據(jù)線及系統(tǒng)應(yīng)用時鐘1MCLK(1MHz)上。其它掌握線依據(jù)試驗要求可另外連接(A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7)。其中IN0~IN5的模擬量輸入允許范圍：0V~4.98V，對應(yīng)數(shù)字量00H~FFH，2.5V對應(yīng)80H。IN6和IN7兩路由于接了上拉電阻，所以模擬量輸入允許范圍：-5V~+4.96V，對應(yīng)數(shù)字量00H~FFH。0V對應(yīng)80H。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元原理圖如圖3-2。依據(jù)試驗內(nèi)容一，可以設(shè)計出如圖3-1–5.00V到+5.00V的輸入電壓由單次階躍單元電路的電位器進展調(diào)整獲得，考慮模擬量輸入允許范圍〔-5V~+4.96V〕選取IN7為模擬量輸入端，因而地址線A、B、C應(yīng)接高電平〔+5Ｖ〕，ADC0809轉(zhuǎn)換器的啟動信號START〔STR〕由內(nèi)部1#定時器輸出信號OUT1掌握，轉(zhuǎn)換完畢后數(shù)據(jù)鎖存在三態(tài)輸出鎖存器中，當(dāng)計算機讀取數(shù)據(jù)時，IN語句中的地址信號IOY0有效，使得ADC0809輸出允許信號OE有效，轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)消滅在ADC0809數(shù)據(jù)端口上供計算機讀取。圖3-1-BC+5V：選擇A/D輸入通道為INT11單次階躍單元-X→+5V，U14-Z→-5V：使U14單元的Y端輸出–5V~+5V連續(xù)可調(diào)電壓；掌握計算機-分頻器→模數(shù)轉(zhuǎn)換單元-CLOCKA/D1MHz；同時該信號供給應(yīng)內(nèi)部計數(shù)器作時鐘。掌握計算機-OUT1→模數(shù)轉(zhuǎn)換單元-STR：1#A/D-/IOY0→模數(shù)轉(zhuǎn)換單元-/O/IOY0使模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC0809的輸出允許掌握OEADC0809三態(tài)輸出鎖存緩沖器中的數(shù)據(jù)可供計算機讀取-XD0~XD7→模數(shù)轉(zhuǎn)10XD0-XD7換單元-D0~D7：掌握計算機的數(shù)據(jù)線接A/D轉(zhuǎn)換器的八位數(shù)據(jù)線。XD0-XD7開頭調(diào)用初始化子程序開頭調(diào)用初始化子程序1#〔4〕1#定時時間常數(shù)〔1ms〕1〔＞1ms〕A/D采樣值調(diào)用顯示子程序2〔500ms＜t＜1.5s〕

圖3-23-1：CODE SEGMENTASSUME CS:CODE

圖3-3START: CALL SYSINTI ;調(diào)用系統(tǒng)初始化子程序MOV DX,0F043H ;初始化1#定時器MOV AL,076HOUT DX,ALTIME: MOV DX,0F041H ;1#定時器MOV AL,0E8H ;1ms8位OUT DX,ALMOV DX,0F041HMOV AL,03H ;1ms8位11OUT DX,ALCALLDELAY1 ;1(>1ms)MOVDX,0600H ;A/D采樣值INAL,DXCALLDSPY ;調(diào)用顯示子程序CALLDELAY2 ;調(diào)用延時子程序2(500ms<t<1.5s)JMPTIMESYSINTI:MOVAX,8000HOUT23H,ALXCHGAL,AHOUT22H,ALOUT 22H,AXMOV DX,0F822HMOV AL,70HOUT DX,ALMOV DX,0F824HMOV AL,0B2HOUT DX,ALMOV DX,0F832HMOV AL,0AHOUT DX,ALMOV DX,0F834HMOV AL,15HOUT DX,ALMOV AL,11HOUT 20H,ALMOV AL,08HOUT 21H,ALMOV AL,04HOUT 21H,ALMOV AL,01HOUT 21H,ALMOV AL,6FHOUT 21H,ALMOV AL,11HOUT 0A0H,ALMOV AL,30HOUT 0A1H,ALMOV AL,02HOUT 0A1H,ALMOV AL,01HOUT 0A1H,ALMOV AL,0FFHOUT 0A1H,ALRETDSPY: PUSH AXMOV AX,0001INT 10H

;系統(tǒng)初始化子程序;IO使能;初始化管腳配置P2CFG，配置CS0#;初始化管腳配置P3CFG,配置主片IRQ7;初始化管腳配置INTCFG;初始化管腳配置TMRCFG;GATE1接VCC;8259;8259的中斷屏蔽字，允許主片的IRQ7;825912POPAXMOVCL,04MOVDL,ALSHRAL,CLCMPAL,09JNADLAY1ADDAL,07NOPDLAY1:ADDAL,30HMOVAH,01INT10HANDDL,0FHCMPDL,09JNADLAY2ADDDL,07DLAY2:ADDDL,30HMOVAL,DLMOVAH,01INTRET10HDELAY1:PUSHCX;1MOVDEL1: PUSHCX,0FFFFHAXPOPAXLOOPDEL1POPCXRETDELAY2:PUSHCX;2PUSHBXMOVBX,300CZ: MOVCX,0FFFFHDEL2: PUSHAXPOPAXLOOPDEL2DECBXJZCZPOPCXPOPBXRETCODE ENDSENDSTART13對連續(xù)信號進展采樣，然后再復(fù)原輸出為模擬信號。由正弦波單元的“OUT”端輸出周期性的正弦波信號，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的“IN7”端輸入,系統(tǒng)用定時器作為基準(zhǔn)時鐘〔初始10mINA/EO825的IRQ7懇求中斷，響應(yīng)中斷后，在中斷效勞程序中讀入轉(zhuǎn)換好的數(shù)字量，再輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，在數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的“OUT1”端輸出相應(yīng)的模擬信號。試驗線路圖如圖3-4所示。圖3-4采樣周期T=TK×10ms，TK的范圍為01~FFH，程序中將其定義在某個數(shù)據(jù)單元〔如2600TK就可以敏捷地轉(zhuǎn)變采樣周期?！矃⒖荚囼炓怀绦蛴嫈?shù)初值為10ms。中斷開頭采樣周期到否中斷開頭采樣周期到否?〔TK=0？〕NY讀取采樣值D/A輸出復(fù)原采樣周期變量初值采樣周期變量TK-1寫中斷完畢字中斷返回開頭開頭8259關(guān)中斷調(diào)用系統(tǒng)初始化子程序8254賦采樣周期變量初值TK開中斷等待中斷程序3-2CODE SEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVAX,OFFSETIRQ7MOVSI,003CHMOV[SI],AXMOVAX,CSMOVSI,003EHMOV[SI],AX

始化8259CLI ;關(guān)總中斷CALLSYSINTI ;系統(tǒng)初始化MOVDX,0F043H ;初始化1#定時器MOVAL,076HOUTDX,ALMOVDX,0F041H ;寫1#定時器MOVAL,10H ;10ms定時器低8位OUTDX,ALMOVDX,0F041HMOVAL,27H ;10ms定時器高8位OUTDX,ALMOVBL,04H ;相當(dāng)于TK的值A(chǔ)GAIN:STIHLTJMPAGAINIRQ7: CMPBL,00H ;BL=0則D/A輸出，！=0則跳轉(zhuǎn)JAJIANYIMOVDX,0600H ;讀A/D采樣值INAL,DXMOVDX,0640H ;采樣值送通道AOUTDX,ALMOVBL,05 ;復(fù)原采樣周期變量初值JIANYI:DECBLFINISH:MOVAL,20H ;中斷完畢OUT20H,ALIRETSYSINTI:MOV OUT XCHGAL,AHOUT 22H,ALOUT 22H,AX

;系統(tǒng)初始化子程序;擴展IO使能MOVMOVOUT

DX,0F822HAL,70HDX,AL

;初始化管腳配置P2CFG，配置CS0#MOVAL,0B2HOUTDX,ALMOVDX,0F832H;初始化管腳配置INTCFGMOVAL,0AHOUTDX,ALMOVDX,0F834H;初始化管腳配置TMRCFGMOVAL,15H;將GATE1接VCCOUTDX,ALMOVAL,11H;初始化主片8259OUT20H,ALMOVAL,08HOUT21H,ALMOVAL,04HOUT21H,ALMOVAL,01HOUT21H,ALMOVAL,6FH;寫主片8259IRQ7(用戶程序使用)和IRQ4(系統(tǒng)通訊用)OUT21H,ALMOVAL,11H;初始化從片8259OUT0A0H,ALMOVAL,30HOUT0A1H,ALMOVAL,02HOUT0A1H,ALMOVAL,01HOUT0A1H,ALMOVA