基于DAC0832波形發(fā)生器

..-..-可修遍-湖南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)〔論文〕題目基于DAC0832波形發(fā)生器二〇一二年一月一日..目錄目錄I一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)-1-1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1-1.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)-1-二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)分析-1-2.1AEDK實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹-1-2.2實(shí)驗(yàn)分析-2-三、設(shè)計(jì)方案-2-3.18255芯片簡(jiǎn)介-2-3.2DAC0832芯片簡(jiǎn)介-3-3.3設(shè)計(jì)原理-4-四、接線圖電路原理圖-5-五、程序流程圖-7-5.1子程序設(shè)計(jì)-7-5.2總程序設(shè)計(jì)-8-六、調(diào)試方法及及實(shí)驗(yàn)結(jié)果-8-七、總結(jié)與體會(huì)-8-附錄-9-源程序-9-致-11-參考文獻(xiàn)-11-..一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)特別是微機(jī)接口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2.掌握接口電路設(shè)計(jì)技術(shù)。初步掌握電子設(shè)計(jì)軟件Protel99使用。3.掌握微機(jī)接口程序的編制與調(diào)試技術(shù)。1.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)利用AEDK實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備制作一個(gè)基于數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC0832的波形發(fā)生器，具備根本的功能。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)分析2.1AEDK實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹2.1.1系統(tǒng)組成AEDK8688ET微機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是航虹高科技實(shí)業(yè)公司在繼承8688T和8688TI微機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)優(yōu)點(diǎn)的根底上，廣泛地吸取用戶的使用意見和建議，結(jié)合8086188仿真技術(shù)，推出的新一代微機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由AEDK8688ET實(shí)驗(yàn)機(jī)外配計(jì)算機(jī)和其他一些附件及選配件組成該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，既可以在無PC機(jī)的狀態(tài)下獨(dú)立運(yùn)行，又可以接PC機(jī)通過串口或ISA總線運(yùn)行。在擴(kuò)展功能上，可以通過實(shí)驗(yàn)機(jī)的25芯插座外接機(jī)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，做機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)硬件組成：主機(jī)：AEDK8688ET實(shí)驗(yàn)板附件：PC機(jī)緩沖驅(qū)動(dòng)卡〔UPCXT〕、60芯聯(lián)接電纜、RS－232通訊電纜、維修測(cè)試板〔U88ETF〕及聯(lián)接電纜、硬導(dǎo)線一束、電源電纜。選配件：專用電源、機(jī)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。系統(tǒng)軟件組成：軟盤片：2〔包含串口調(diào)試軟件，ISA總線調(diào)試軟件和自診斷軟件〕2.1.2性能特點(diǎn)AEDK688ET教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)集微處理器8088和外配PC/80286/386/486/586及其兼容機(jī)于一體的高科技實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具有實(shí)驗(yàn)、開發(fā)、自診斷等功能。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)自帶鍵盤、八位七段數(shù)碼管、微處理器8088和RS-232通訊接口，可以接PC機(jī)做實(shí)驗(yàn)，也可以無須任何輔助設(shè)備而獨(dú)立做實(shí)驗(yàn)。綜合下來，它具有如下性能特點(diǎn)：=1\*GB2⑴獨(dú)立運(yùn)行的單板機(jī)配置方式。=2\*GB2⑵ISA總線配置方式。=3\*GB2⑶串行監(jiān)控配置方式。2.2實(shí)驗(yàn)分析本次課程設(shè)計(jì)采用DAC0832D/A轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生各種波形，通過8255A與外部控制開關(guān)相連實(shí)現(xiàn)不同波形的切換。此課程設(shè)計(jì)共設(shè)計(jì)了4種波形，分別是鋸齒波、三角波、方波和正弦波。三、設(shè)計(jì)方案3.18255芯片簡(jiǎn)介3.1.18255可編程并行接口芯片簡(jiǎn)介:8255可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出埠，即A口、B口和C口，對(duì)應(yīng)于引腳PA7～PA0、PB7～PB0和PC7～PC0。其部還有一個(gè)控制存放器，即控制口。通常A口、B口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。C口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的埠，每個(gè)埠包含一個(gè)4位鎖存器。它們分別與埠A／Ｂ配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。3.1.28255可編程并行接口芯片方式控制字格式說明:8255有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是C口按位置位／復(fù)位控制字。其中C口按位置位／復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說明也較冗長(zhǎng)，故在此不作表達(dá)。方式控制字格式說明如表1：8255可編程并行接口芯片工作方式說明:方式0：根本輸入／輸出方式。適用于三個(gè)埠中的任何一個(gè)。每一個(gè)埠都可以用作輸入或輸出。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。方式1：選通輸入／輸出方式。這時(shí)A口或B口的8位外設(shè)線用作輸入或輸出，C口的4條線中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。方式2：雙向總線方式。只有A口具備雙向總線方式，8位元元外設(shè)線用作輸入或輸出，此時(shí)C口的5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。用戶程序區(qū)8255的端口地址如下表：信號(hào)線存放器編址Y1A口0208HB口0209HC口020AH控制存放器020BH表13.2DAC0832芯片簡(jiǎn)介D/A轉(zhuǎn)換器是一種將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的器件，其特點(diǎn)是：接收、保持和轉(zhuǎn)換的數(shù)字信息，不存在隨溫度、時(shí)間漂移的問題，其電路抗干擾性較好。大多數(shù)的D/A轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)主要圍繞D/A集成芯片的使用及配置響應(yīng)的外圍電路。DAC0832是8位芯片，采用CMOS工藝和R-2RT形電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為一對(duì)差動(dòng)電流Iout1和Iout2輸出。DAC0832引腳如圖1所示。主要性能參數(shù)如表1示，圖1.DAC0832的引腳圖DAC0832各引腳的功能如下：DI0～DI7：數(shù)據(jù)輸入線。ILE：數(shù)據(jù)允許鎖存信號(hào)，高電平有效；/CS：輸入存放器選擇信號(hào)，低電平有效。/WR1為輸入存放器的寫選通信號(hào)。輸入存放器的鎖存信號(hào)/LE1由ILE、/CS、/WR1的邏輯組合產(chǎn)生。當(dāng)ILE為高電平、/CS為低電平、/WR1輸入負(fù)脈沖時(shí)，在/LE1產(chǎn)生正脈沖；/LE1為高電平，輸入鎖存器的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)變化，/LE1的負(fù)跳變將數(shù)據(jù)線上的信息鎖入輸入存放器。/XFER:數(shù)據(jù)傳送信號(hào)，低電平有效。/WR2為DAC存放器的寫選通信號(hào)。DAC存放器的鎖存信號(hào)/LE2,由/XEFR、/WR2的邏輯組合產(chǎn)生。當(dāng)/XFER為低電平，/WR2輸入負(fù)脈沖，那么在/LE2產(chǎn)生正脈沖；/LE2為高電平是時(shí)，DAC存放器的輸出和輸入存放器的狀態(tài)一致，/LE2負(fù)跳變，輸入存放器的容打入DAC存放器。VREF：基準(zhǔn)電源輸入引腳。Rfb：反應(yīng)信號(hào)輸入引腳，反應(yīng)電阻在芯片部。IOUT1、IOUT2：電流輸出引腳。電流IOUT1、IOUT2的和為常數(shù)，IOUT1、IOUT2隨DAC存放器的容線性變化。VCC：電源輸入引腳。AGND：模擬信號(hào)地DGND：數(shù)字地。表1DAC0832性能參數(shù)性能參數(shù)

參數(shù)值

分辨率

8位

單電源

+5V-+15V參考電壓

+10V--10V轉(zhuǎn)換時(shí)間

1Us滿刻度誤差

±1LSB數(shù)據(jù)輸入電平

與TTL電平兼容

3.3設(shè)計(jì)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(shí)間呈現(xiàn)不同變化規(guī)律的數(shù)字量，那么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。8255A實(shí)現(xiàn)波形切換的原理：從8255A的B口讀入外接開關(guān)的信號(hào)，CPU讀入不同信號(hào)值，從而執(zhí)行不同的代碼，向D/A轉(zhuǎn)換器傳送不同的數(shù)據(jù)，控制D/A轉(zhuǎn)換器輸出鋸齒波、三角波、方波、正弦波。四、接線圖電路原理圖根據(jù)前面的分析初步確定電路原理及接線如圖1-圖4所示208H208HCS8255AA9~A0CPUDAC0832CS數(shù)據(jù)總線D7~D0200H地址譯碼波形輸出圖2原理圖PA0PA1DPA0PA1D7~D0…RD…WR…PA7PB08255A。。CS。。PB3PC0A1A0PC7D7~D0RDWRCPUA5A4A3A1A0G1G2aG1G2aG2bY1CBA33圖3CPU與8255A的連接DD7~D0WR1DAC0832CSRfIout1Iout2AGANDDGANDXFERWR2D7~D0D7~D0WRCPUA5A4A3G1G1G2aG2bY0CBA33VoutVout圖4CPU與DAC0832的連接經(jīng)過查找資料及考證最終確定的電路原理圖如圖5所示，實(shí)際電路連線時(shí)，只需參照試驗(yàn)箱上的相應(yīng)模塊連線即可。Vout為輸出端，連至發(fā)光二極管。圖5電路原理圖五、程序流程圖5.1子程序設(shè)計(jì)1.正弦波2.方波3.鋸齒波4.三角波5.2總程序設(shè)計(jì)流程圖如下六、調(diào)試方法及及實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)試方法：根據(jù)四種波的特性可知，用發(fā)光二極管可以很清晰的觀測(cè)到實(shí)驗(yàn)的成功與否。在試驗(yàn)箱數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的Vout端接出一根導(dǎo)線然后接到二極管的陽極。當(dāng)按下試驗(yàn)箱按鍵模塊某個(gè)鍵時(shí)就會(huì)顯示相應(yīng)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：根據(jù)電路原理圖接好電路后，燒錄程序，當(dāng)按下s1鍵時(shí)發(fā)光二極管先是逐漸變亮然后逐漸變暗，后重復(fù)這一過程；當(dāng)按下s2鍵時(shí)發(fā)光二極管先是慢慢變亮然后突然變暗后重復(fù)這一過程；當(dāng)按下s3鍵時(shí)發(fā)光二極管是以一定的頻率一亮一暗；當(dāng)按下s4鍵時(shí)，發(fā)光二極管忽亮忽暗，并以一定的頻率重復(fù)這一過程。這四種結(jié)果說明我的電路設(shè)計(jì)及程序是正確的，能夠根本的實(shí)現(xiàn)所要實(shí)現(xiàn)的功能。七、總結(jié)與體會(huì)在設(shè)計(jì)過程中，首先要熟悉系統(tǒng)的工藝，進(jìn)展對(duì)象的分析，按照要求確定方案。然后要進(jìn)展硬件和軟件的設(shè)計(jì)，調(diào)試。通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使我掌握了微型機(jī)控制系統(tǒng)I/O接口的擴(kuò)展方法，模擬量輸入/輸出通道的設(shè)計(jì)，常用控制程序的設(shè)計(jì)方法，數(shù)據(jù)處理及非線性補(bǔ)償技術(shù)，以及數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法。本設(shè)計(jì)從幾個(gè)根底的局部著手總結(jié)綜合運(yùn)用各種資料最后完成一個(gè)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才是真正的知識(shí)，才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。而且在做課程設(shè)計(jì)的過程中，不僅是考驗(yàn)自己所學(xué)的"微機(jī)原理與接口技術(shù)"知識(shí)，更是要鍛煉自己的分析問題的能力和解決實(shí)際問題的能力，而在在此次課程設(shè)計(jì)過程中得到了充分的表達(dá)。在此次設(shè)計(jì)中體也會(huì)到了交流知識(shí)的重要性，在千篇一律的設(shè)計(jì)中，顯示自己的特色，在實(shí)用性和執(zhí)行效率間取得平衡，是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。通過這次課程設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我更加深刻的了解微機(jī)原理與接口技術(shù)，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧〔特別是匯編語言〕的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的根底。附錄源程序..;*******波形發(fā)生器源程序******B8255EQU 209H;8255PB口地址C8255EQU 20AH;8255PC口地址CT8255EQU 20BH;8255命令口地址DA0832EQU200H;DAC0832端口地址DATASEGMENTTABDB80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96HDB99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5HDB0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H,0D8HDB0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9HDB0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5HDB0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDHDB0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDHDB0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6HDB0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAHDB0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DEH,0DDH,0DAHDB0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH,0CCH,0CAH,0C7HDB0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1HDB0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH,99HDB96H,93H,90H,8DH,89H,86H,83H,80HDB80H,7CH,79H,78H,72H,6FH,6CH,69HDB66H,63H,60H,5DH,5AH,57H,55H,51HDB4EH,4CH,48H,45H,43H,40H,3DH,3AHDB38H,35H,33H,30H,2EH,2BH,29H,27HDB25H,22H,20H,1EH,1CH,1AH,18H,16HDB15H,13H,11H,10H,0EH,0DH,0BH,0AHDB09H,08H,07H,06H,05H,04H,03H,02HDB02H,01H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB00H,00H,00H,00H,00H,00H,01H,02HDB02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09HDB0AH,0BH,0DH,0EH,10H,11H,13H,15HDB16H,18H,1AH,1CH,1EH,20H,22H,25HDB27H,29H,2BH,2EH,30H,33H,35H,38HDB3AH,3DH,40H,43H,45H,48H,4CH,4EHDB51H,55H,57H,5AH,5DH,60H,63H,66HDB69H,6CH,6FH,72H,76H,79H,7CH,80HDB256DUP(") DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:CODE,SS:CODE,ES:CODESTART:MOVAL,82H;初始化8255，B口輸入，工作在方式0MOVDX,CT8255OUTDX,ALMOVAL,00H ;使PC置1MOVDX,PC55OUTDX,ALBG:MOVDX,B8255INAL,DXANDAL,07HCMPAL,01H;顯示鋸齒波JZJCBBCMPAL,02H;顯示三角波JZSBCMPAL,03H;顯示方波JZFBBCMPAL,04H;顯示正弦波JZZXBBJMPBG;********************鋸齒波****************JCBB:MOVAL,00HAGAIN1:INCALMOVDX,DA0832OUTDX,ALCALLDELAYPUSHAXMOVDX,B8255INAL,DX;再次讀入開關(guān)信號(hào)，進(jìn)展比擬CMPAL,01HJNZBGPOPAXJMPAGAIN1;*************三角波**********************SB:MOVAL,00HUP:MOVDX,DA0832;啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換上升OUTDX,ALCALLDELAYINCALCMPAL,0FFHJNZUPDECALDOWN:MOVDX,DA0832;啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換下降OUTDX,ALCALLDELAYDECALCMPAL,00HJNZDOWNMOVDX,B8255;再次讀入開關(guān)信號(hào)，進(jìn)展比擬INAL,DXCMPAL,02HJNZBGJMPSB;*********方波*************************FBB:MOVAL,00HFB1:MOVDX,DA0832;寫00H，輸出低電平OUTDX,ALPUSHCXMOVCX,00FFH;低電平延遲L:CALLDELAYLOOPLPOPCXPUSHCXMOVCX,00FFHMOVAL,0FFHMOVDX,DA0832OUTDX,ALL1:CALLDELAY;高電平延遲LOOPL1POPCXMOVDX,B8255;再次讀入開關(guān)信號(hào)，進(jìn)展比擬INAL,DXCMPAL,03HJNZBG1