微機原理綜合性實驗報告.doc

微機原理與匯編語言綜合性實驗微機原理與匯編語言綜合性實驗報告實驗項目名稱：A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809數(shù)字溫度計設(shè)計專業(yè)班級： 數(shù)學(xué)081 姓名： 張葦 學(xué)號: 200812010228實驗起止日期： 2011 年 1月3日起 2011 年1月9日止實驗?zāi)康模赫莆誂/D轉(zhuǎn)換原理，掌握0809A/D轉(zhuǎn)換芯片的硬件電路和軟件編程。實驗要求：包括開發(fā)環(huán)境要求，技術(shù)文檔要求兩部分。開發(fā)環(huán)境要求：軟件環(huán)境：windows98/windowsXP/windows2000，QTH-8086B環(huán)境硬件環(huán)境：計算機（Pen4CPU, 256MRAM，60G以上硬盤，輸入輸出設(shè)備）技術(shù)文檔要求：按照實驗報告編寫要求進行。要求流程圖繪制規(guī)范，軟、硬件功能描述清晰，實驗總結(jié)深刻。實驗內(nèi)容：一 實驗原理1 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)： 圖1.1 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由上圖可知，ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。2 ADC0809轉(zhuǎn)換時序圖 圖1.2 ADC0809轉(zhuǎn)換時序圖3 ADC0809電路連接簡圖：OE ALE START EOC D0 D7 IN0 0N1IN7 -VREF +VREF CLOCK V02.5V250KHZ圖1.3 ADC0809電路連接簡圖4 引腳結(jié)構(gòu)圖1.4引腳結(jié)構(gòu)IN0IN7：8條模擬量輸入通道ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是05V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。數(shù)字量輸出及控制線：11條ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。當(dāng)ST上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當(dāng)EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（），VREF（）為參考電壓輸入。5 電路原理圖 圖1,5電路原理圖 本實驗采用 ADC0809 做 A/D 轉(zhuǎn)換實驗。ADC0809 是一種8路模擬輸入、8位數(shù)字輸出的逐次逼近法A/D器件，轉(zhuǎn)換時間約100us，轉(zhuǎn)換精度為1/512，適用于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。ADC0809片內(nèi)有三態(tài)輸出的數(shù)據(jù)鎖存器，故可以與8088微機總線直接接口。圖中ADC0809的CLK信號接CLK=2.385MHZ，基準(zhǔn)電壓Vref(+)接Vcc。一般在實際應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)該接精確+5V，以提高轉(zhuǎn)換精度，ADC0809片選信號0809CS和/IOW、/IOR經(jīng)邏輯組合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信號。ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC未接， 如果以中斷方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，需將EOC信號線接至中斷控制器8259的中斷源輸入通道。本實驗以延時方式等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，ADC0809的通道號選擇線ADDA、ADDB、ADDC 接系統(tǒng)數(shù)據(jù)線的低3位，因此ADC0809的8個通道值地址分別為00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。二 啟動本A/D轉(zhuǎn)換只需如下三條命令： MOV DX，ADPORT；ADPORT為ADC0809端口地址。 MOV AL，DATA ；DATA為通道值。 MOV DX， AL ； 通道值送端口。 讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果用下面二條指令： MOV DX，ADPORT IN AL，DX三 相關(guān)芯片介紹ADC0809的主要性能：(1) 8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，所有引腳的邏輯電平與TTL電平兼容。(2) 帶有鎖存功能的8路模擬量轉(zhuǎn)換開關(guān)，可對8路05V模擬量進行分時切換。(3) 輸出具有三態(tài)鎖存功能。(4) 分辨率：8位，轉(zhuǎn)換時間：100s。(5) 不可調(diào)誤差：1LBS，功耗：15mW。(6) 工作電壓：+5V，參考電壓標(biāo)準(zhǔn)值+5V。(7) 片內(nèi)無時鐘，一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的時鐘信號。ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：ADC0809是CMOS的8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用逐次逼近原理進行A/D轉(zhuǎn)換，芯片內(nèi)有模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換兩大部分，可對8路05V的輸入模擬電壓信號分時進行轉(zhuǎn)換。模擬多路開關(guān)由8路模擬開關(guān)和3位地址鎖存譯碼器組成，可選通8路模擬輸入中的任何一路，地址鎖存信號ALE將3位地址信號ADDA、ADDB、ADDC進行鎖存，然后由譯碼電路選通其中的一路，被選中的通道進行A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換部分包括比較器、逐次逼近寄存器（SAR）、256R電阻網(wǎng)絡(luò)、樹狀電子開關(guān)、控制與時序電路等。另外ADC0809輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連到CPU數(shù)據(jù)總線上。ADC0809的多路轉(zhuǎn)換：在實時控制與實時檢測系統(tǒng)中，被控制與被測量的電路往往是幾路或幾十路，對這些電路的參數(shù)進行模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換時，常采用公共的模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。因此，對各路進行轉(zhuǎn)換是分時進行的。此時，必須輪流切換各被測電路與模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路之間的通道，以達到分時切換的功能。ADC0809轉(zhuǎn)換時序： 首先輸入地址選擇信號，在ALE信號作用下，地址信號被鎖存，產(chǎn)生譯碼信號，選中一路模擬量輸入。然后輸入啟動轉(zhuǎn)換控制信號START（不小于100ns ），啟動A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)送三態(tài)門鎖存，同時發(fā)出EOC信號，在允許輸出信號控制下，再將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到外部數(shù)據(jù)總線。四 實驗線路的連接在原理圖中，粗黑線是學(xué)生需要連接的線， 粗黑線兩端是需連接的信號名稱。 (1)IN0插孔連W1的輸出V1插孔。 (2)0809CS連譯碼輸出060H06FH插孔。五 實驗方法、步驟及結(jié)果測試 1) 正確連接好實驗線路。 2) 理解實驗原理。 3) 打開源程序，仔細閱讀，弄懂實驗程序。 4) 運行實驗程序：(1)按“調(diào)試”按鈕 (2)按“運行”按鈕在DVCC-8086JH實驗箱上應(yīng)顯示“0809-XX”。 5) 調(diào)節(jié)電位器W1，以改變模擬電壓值，顯示器上會不斷顯示新的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。用ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換，其模擬量與數(shù)字量對應(yīng)關(guān)系的典型值為+5VFFH，2.5V80H，0V00H。六 實驗討論本實驗利用實驗板上的ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換實驗，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并在數(shù)碼管上顯示，調(diào)節(jié)電位器觀察數(shù)碼管上數(shù)據(jù)的變化。當(dāng)調(diào)節(jié)電位器時，數(shù)碼管上將顯示00H-FFH之間的數(shù)字。特別地，當(dāng)模擬量分別輸入+5V，2.5V，0V時，數(shù)碼管上將分別顯示(數(shù)字量)FFH，80H，00H；當(dāng)模擬量數(shù)值介于它們之間時，數(shù)碼管上也會相應(yīng)的顯示00H-FFH之間相應(yīng)的數(shù)值。七 微機原理與匯編語言實驗收獲與總結(jié) 通過此次設(shè)計性實驗，使我對匯編語言程序設(shè)計有了深一步的了解，對設(shè)計及開發(fā)有了比較全面的思路。雖然程序是老師給好的，但在實際編譯過程中會遇到很多不同的錯誤，有時候是一些很明顯很細節(jié)的操作錯誤，這些可以通過編譯來查找錯誤的所在。在找出錯誤感覺非常自豪的同時我翻閱了大量的書籍，盡管大部分書都只是翻了一部分頁碼而已，卻給了我一個非常有價值的經(jīng)驗。 總之，此次設(shè)計給我們提供了一個既動手又動腦、自學(xué)、獨立實踐的機會，使我們養(yǎng)成了勤翻閱各種相關(guān)資料的習(xí)慣，將書本上的理論知識和實際有機地結(jié)合起來，鍛煉了實際分析問題和解決問題的能力，提高了適應(yīng)實際、實踐操作的能力，為今后的學(xué)習(xí)和實踐打下了良好的基礎(chǔ)。于此同時我還學(xué)習(xí)了一些電路知識，熟悉了ADC0809的實驗引腳及工作過程，掌握了A/D轉(zhuǎn)換的工作原理及實驗過程，使自己變得更加全面。八 參考文獻1馮博琴 吳寧 微型計算機原理與接口技術(shù)(第二版) 清華大學(xué)出版社附錄源程序代碼0809選通信號接A14，CLK接ALE，INT0接電位器PAGE60,132 .MODEL SMALL .STACK 20H .DATA20HAD0809EQU0B000HA8255EQU7000HB8255EQU7001HC8255EQU7002HD8255EQU7003HDCLK0EQU00000000BDCLK1EQU00000001BDIN0EQU00000010BDIN1EQU00000011B .CODEDIDATADB?ORG0100HMAIN:MOVSP,9000H MOV DX,D8255 MOV AL,80H;寫8255控制字A、B輸出，C輸入 OUT DX,AL NEXT:MOV DX,AD0809MOV AL,00HOUTDX,AL;啟動AD轉(zhuǎn)換CALLDELAY;延時INAL,DX;轉(zhuǎn)換結(jié)束讀取結(jié)果CMPAL,DIDATAJZNEXTMOVDIDATA,ALCALLDISPCALLDELAY1JMPNEXT ;*;/*顯示子程序*/ *;*DISP:MOVAL,DIDATA;取低位ANDAL,0FHCALLSEND;顯示MOVAL,DIDATAMOVCL,04HSHRAL,CL;取高位CALLSEND;顯示RETSEND:PUSHCXMOVAH,00HMOVDI,AXMOVBX,OFFSET SGTB1MOVAL,BX+DI;取字符MOVAH,ALMOVCX,01HSEND1:MOVDX,D8255MOVAL,DCLK0;DCLK-0OUTDX,ALMOVAL,AHRCLAL,CLJCSEND2MOVAL,DIN0;DIN-0OUTDX,ALJMPSEND3SEND2:MOVAL,DIN1;DIN-1OUTDX,ALSEND3:MOVAL,DCLK1OUTDX,AL;DCLK-1INCCXCMPCX,09HJNZSEND1MOVAL,DIN1OUTDX,ALPOPCXRET;*;/*延時程序*/;*DELAY:PUSHCXMOVCX,0FFH;延