北京理工大學(xué)微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告四

1、 本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱： A/D和D/A轉(zhuǎn)換 課程名稱：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：任課教師：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)教師：實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 原理驗(yàn)證 綜合設(shè)計(jì) 自主創(chuàng)新學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)/班級(jí)：組 號(hào)：學(xué) 院：同組搭檔：專 業(yè)：成 績(jī)： 實(shí)驗(yàn)四 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 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：2、實(shí)驗(yàn)電路原理圖下圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)左下角電位器RW1 輸出05直流電壓送入ADC0809 通道0(IN0),利用debug 的輸出命令啟動(dòng)/轉(zhuǎn)

2、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)換結(jié)果: In 298H3、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)。編程方案1、ADC0809 的IN0 口地址為298H。2、IN0 單極性輸入電壓與轉(zhuǎn)換后數(shù)字的關(guān)系為： 其中Ui 為輸入電壓，UREF 為參考電壓，這里

3、的參考電壓為電源。3、一次A/D 轉(zhuǎn)換的程序可以為MOV DX, PortOUT DX,AL ；啟動(dòng)轉(zhuǎn)換；延時(shí)IN AL,DX ；讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果放在AL 中（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，DAC0832 采用單緩沖方式，具有單雙極性輸出端(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）

4、鋸齒波（2）正弦波 編程方案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)系為： (UREF 表示參考電壓,N 表示數(shù)據(jù))，這里的參考電壓為電源。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、流程圖： （三） 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制1、按圖 5 線路接線：CS /0832 接 Y2 /IO 地址UB /0832 接 直流電機(jī)DJCS /8255 接 Y1 /IO 地址PC7PC0 /8255 接 K7K0 /邏輯電平開(kāi)關(guān)2、編程利用DAC0832 輸出

5、一串脈沖，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)小直流電機(jī)，利用開(kāi)關(guān)K0K5 控制改變輸出脈沖的電平及持續(xù)時(shí)間，達(dá)到使電機(jī)加速，減速之目的。 實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)述小直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由 Ub 輸出脈沖的占空比來(lái)決定的，正向占空比越大轉(zhuǎn)速越快，反之越慢。見(jiàn)圖6 例： 在本實(shí)驗(yàn)中，模擬量輸出 Ub 為雙極性，當(dāng)輸入數(shù)字量小于80H 時(shí)輸出為負(fù)，輸入等于80H 時(shí)為0V，輸入大于80H 時(shí)輸出為正。因而本實(shí)驗(yàn)中，DAC0832 輸入數(shù)字量只有2 個(gè)(80H和FFH)，通過(guò)不同的延遲時(shí)間達(dá)到改變小電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。程序框圖 編程方案通過(guò)給 DAC0832 輸入80H 時(shí)，Ub 為0V，給DAC0832 輸入FFH 時(shí)，Ub 為5V，來(lái)控制

6、加給小電機(jī)的脈沖電平，通過(guò)控制兩段延遲時(shí)間，來(lái)控制占空比。例如，我們給兩段延遲系數(shù)都為0400h，來(lái)得到占空比接近于1 的脈沖。 三、實(shí)驗(yàn)代碼及注釋1、AD轉(zhuǎn)換DATA SEGMENTINT0B DW 2 DUP(?)IMR DB ?P_AD DW 298HTAB DB '0123456789ABCDEF'DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATAMAIN PROC PAR MOV AX,DATA MOV DS,AX CLI ;關(guān)閉中斷為修改中斷向量表準(zhǔn)備 PUSH ES ;保護(hù)ES和BX中的向量，防止程序出錯(cuò) PUSH BX MO

7、V AH,35H ;讀取0B中斷向量。35H是INT21H中讀取中斷向量表的中斷類(lèi)型號(hào) MOV AL,0BH ;使用的是0B中斷，所以就讀取0B中斷，以上兩步都是為了保護(hù)原有的0B中斷 INT 21H MOV INT0B,ES ;將得到的中斷向量?jī)?chǔ)存起來(lái)，方便后面的恢復(fù) MOV INT0B+2,BX POP BX POP ES PUSH DS ;保護(hù)原有的DS和DX PUSH DX MOV DX,OFFSET ADPRO PUSH BX MOV BX,SEG ADPRO ;seg是段地址 MOV DS,BX ;將段地址給DS POP BX MOV AX,250BH INT 21H POP DX

8、 POP DS IN AL,21H ;從8259中讀取屏蔽字 MOV IMR,AL ;將讀取的屏蔽字儲(chǔ)存起來(lái)，為了后面的恢復(fù) AND AL,0F7H OUT 21H,AL ;將新的屏蔽字寫(xiě)入到8259中 NEXT: MOV DX,P_AD MOV AL,0 OUT DX,AL ;輸出到ad0809 PUSH CX ;延時(shí)等待AD轉(zhuǎn)換，并檢測(cè)是否有按鍵 MOV CX,100 ;循環(huán)100次 LOOP $ POP CX STI ;開(kāi)中斷，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換 MOV AH,1 INT 16H JZ NEXT CLI ;關(guān)閉中斷 MOV AL,IMR ;將之前的8259的屏蔽字恢復(fù) OUT 21H,AL ;

9、將原屏蔽字輸出到8259中 PUSH DX PUSH DS MOV DX,INT0B ;將原有的0B中斷向量的段地址恢復(fù)到DS中 MOV DS,DX MOV DX,INT0B+2 ;將原有的0B中斷向量的偏移量恢復(fù)到DX中 MOV AX,250BH ;和之前一樣，寫(xiě)入0B中斷向量表 INT 21H POP DS POP DX MOV AX,4C00H ;結(jié)束程序 INT 21H MAIN ENDP ADPRO PROC FAR PUSH AX PUSH DX MOV DX,P_AD ;讀入AD轉(zhuǎn)換結(jié)果 IN AL,DX LEA BX,TAB MOV AH,0 PUSH AX SHR AX, A

10、ND AX,0FH; MOV SI,AX; MOV DL,BX+SI ;將對(duì)應(yīng)的字母的ASCII的碼值給DL MOV AH,2 ;顯示16進(jìn)制的高位的字母表示 INT 21H POP AX AND AL,0FH; MOV SI,AX; ;后面與高位的顯示一樣 MOV DL,BX+SI MOV AH,2 INT 21H MOV DL,0DH ;輸出回車(chē) MOV AH,2 INT 21H MOV DL,0AH ;輸出換行 MOV AH,2 INT 21H MOV DX,50 DELAY: ;延時(shí)的時(shí)間是50*65536個(gè)指令周期 MOV CX,0 LOOP $ ;與之前的延時(shí)相同 DEC DX C

11、MP DX,0 JNZ DELAY MOV AL,20H ;中斷子程序結(jié)尾要告知8259，中斷子程序結(jié)束了 OUT 20H,AL POP DX POP AX IRET ADPRO ENDPCODE ENDS END MAIN 2、DA轉(zhuǎn)換DATA segment PORT8255 EQU 288h DAPROT DW 290HDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATAMAIN PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,PORT8255+3 MOV AL,10001001BOUT DX,ALNEXT:MOV DX,D

12、APROT MOV AL,80HOUT DX,ALMOV AH,1INT 16HJNZ DONE ;有輸入則DA轉(zhuǎn)換結(jié)束MOV DX,PORT8255+2 IN AL,DX ;讀入PC0-PC7的狀態(tài)MOV AH,0 ;使AH的高位置0，方便與BX進(jìn)行加減運(yùn)算MOV BX,400HADD AX,AX ;將輸入的數(shù)擴(kuò)大4倍ADD AX,AX PUSH AXSUB BX,AX ;占空比為1，則0V延時(shí)為0，所以相減GOSUB: MOV CX,0 LOOP $ ;本指令跳轉(zhuǎn)到本指令起到延時(shí)作用CMP BX,0JNZ GOSUBMOV DX,DAPROT ;是0832輸出+5V的電壓MOV AL,0F

13、FH OUT DX,AL ;輸出到0832MOV BX,0H ;為輸出+5V的延時(shí)準(zhǔn)備POP AX ;得到之前進(jìn)行了4倍擴(kuò)大后的8255C口的值A(chǔ)DD BX,AX ;作為延時(shí)控制使用GOADD:MOV CX,0 ;與之前對(duì)于0V輸出的操作延時(shí)一樣LOOP $CMP BX,0JNZ GOADDJMP NEXT ;繼續(xù)下一次的DA轉(zhuǎn)換過(guò)程DONE:MOV AH,4CHINT 21HMAIN ENDPCODE ENDS END MAIN 3、DA轉(zhuǎn)換之鋸齒波DATA SEGMENTDAPROT DW 290HDATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATAM

14、AIN PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,DAPROT MOV AL,0 ;用于轉(zhuǎn)換的DA的數(shù)字大小 NEXT: OUT DX,AL ;向DA送數(shù)據(jù) ADD AL,5 ;每次加5 CMP AL,255 JNE GO MOV AL,0GO: MOV CX,50000 ;延時(shí)50000個(gè)指令周期 LOOP $ MOV AH,1 INT 16H JZ NEXT MOV AH,4CH INT 21HMAIN ENDPCODE ENDS END MAIN4、DA轉(zhuǎn)換之正弦波DATA SEGMENTDAPROT DW 290HSIN_DATA DB 80H,96H

15、,0AEH,0C5H,0D8H,0E9H,0F5H,0FDH 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,66H DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATAMAIN PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,DAPROT BEGIN: MOV BH,32 LEA SI,SIN_DATA NEXT: MOV AL,SI OUT DX,AL INC SI DEC BH MOV CX,10000 LOOP $ CMP BH,0 JZ BEGIN MOV AH,1 INT 16H JZ NEXT MOV AH,4CH INT 21HMAIN ENDPCODE ENDS END MAIN四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、實(shí)驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，觀察程序運(yùn)行時(shí)數(shù)字的變化，并用萬(wàn)用表檢測(cè)板子的電壓值。當(dāng)數(shù)字為16進(jìn)制的B6即2進(jìn)制的182時(shí)，電壓值為3.49V。3.49×