三角波發(fā)生器設計報告

1、計算機硬件技術課程設計學院:wrrv 0壬5A自動化工程學院班級: 姓名: 學號: 同組人:、目的二、內容三、設計任務四、方案選擇及原理五、所用器件六、原理及結果圖八、程序代碼2015年1月目錄九、設計中遇到的問題十、收獲及體會二角波發(fā)生器一、目的1、了解和掌握8086、DAC0832等接口芯片和示波器的原理和功能;能用這些接口芯片構建一個簡單的系統(tǒng)控制對象,掌握接口電路的綜合設計與使用;通過自己動手，進一步了解計算機工作原理，接口技術，提高計算機硬件,軟件綜合應用能力，即對微機原理，接口技術，匯編語言程序設計進行綜合訓練。、內容利用D/A設計一個三角波發(fā)生器，可利用按鍵改變其輸出波形的幅值。

2、例如,可利用5個按鍵改變其輸出波形的幅值，當按下按鍵時使D/A輸出幅值從1V增加到5V。三、設計任務1、選用8086和適當?shù)拇鎯ζ骷敖涌谛酒瓿上鄳墓δ堋?、畫出詳細的硬件連接圖。3、畫出軟件流程圖。4、給出所有程序清單并加上必要注釋。5、完成設計說明書（列出參考文獻，所用器件型號）四、方案選擇及原理D/A轉換器產生各種波形的原理：利用D/A轉換器輸出的模擬量與輸入數(shù)字量成正比關系這一特點，將 D/A轉換器作為微機輸出接口， CPU通過程序向D/A轉換器輸出隨時間呈現(xiàn)不同變化規(guī)律的數(shù)字量，則D/A轉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。五、所用器件CPU8086、地

3、址鎖存器74LS373、譯碼器74154、數(shù)/模轉換器DAC0832主要器件簡介RESET READYADP-.15IMTA 心S1INTRALE?QSOHOLD 卯BHEHLDAX3T0DT/RS1TESTDEMS2忖MlRDWRJLOCKCLKeose詰AM8086功能簡介1.概述In tel 8086是一個由Intel于1978年所設計的16位微處理器芯片。8086CPU有20條地址線，可直接尋址1MB的存儲空間，每一個存儲單元可以存放一個字節(jié)（8位）二進制信息。為了便于對存儲器進行存取操作，每一個存儲單 元都有一個惟一的地址與之對應， 其地址范圍用十進制表示為 01048575，用十六

4、進制表示為00000HFFFFFH。In tel 8086擁有四個16位的通用寄存器，也能夠當作八個 8位寄存器來存取，以及四個16位索引寄存器（包含了堆棧指標）。資料寄存器通常由指令隱含 地使用，針對暫存值需要復雜的寄存器配置。它提供 64K 8位元的輸出輸入（或 32K 16位單元），以及固定的向量中斷。大部分的指令只能夠存取一個內存位址,所以其中一個操作數(shù)必須是一個寄存器。運算結果會儲存在操作數(shù)中的一個。In tel 8086有四個內存區(qū)段（segme nt）寄存器，可以從索引寄存器來設定。區(qū)段寄存器可以讓 CPU利用特殊的方式存取1 MB內存。8086把段地址左移4位然后把它加上偏移地

5、址，8086的尋址方式改變讓內存擴充較有效率。2. CPU工作于最小模式中部分引腳信號定義(1) AD15 AD0 (Address Data Bus ):地址/數(shù)據總線，雙向，三態(tài)。這是一組采用分時的方法傳送地址或數(shù)據的復用引腳。根據不同時鐘周期的要求，決定當前是傳送要訪問的存儲單元或I/O端口的低16位地址，還是傳送 16位數(shù)據，或是處于高阻狀態(tài)。(2) (RD)讀選通信號，三態(tài)，輸出，低電平有效信號低電平有效時，表示CPU正在進行讀存儲器或讀I/O端口的操作(WR)寫選通信號，三態(tài)，輸出，低電平有效信號有效時，表明CPU正在執(zhí)行寫總線周期,同時由信號決定是對存儲器還是對I/O端口執(zhí)行寫操

6、作(M/IO)存儲器或I/O端口控制信號，三態(tài),輸出信號為高電平時，表示CPU正在訪問存儲器,為低電平時，表示 CPU正在訪問I/O端口。INTR ( Interrupt Request )可屏蔽中斷請求信號，輸入，電平觸發(fā)或邊 沿觸發(fā)，高電平有效CPU在每條指令周期的最后一個時鐘周期檢測此信號，一旦檢測到此信號有 效，并且中斷允許標志位IF=1時，CPU在當前指令執(zhí)行完后，轉入中斷處理程 序。用STI指令，可使中斷允許信號標志位IF置“ 1 ”用CLI指令可使IF置“0” 從而可實現(xiàn)中斷屏蔽。3. 8086指令系統(tǒng)按功能分類，8086的指令共有六大類，它們是：數(shù)據傳送指令、算術運算指令、邏輯

7、運算和移位指令、字符串處理指令、控制轉移指令以及處理器控制指令。常用指令簡介:MOV傳送指令（Move）指令格式：MOV 目的，源指令功能：將源操作數(shù)（一個字或一個字節(jié)）傳送到目的操作數(shù)IN輸入指令（Input）指令格式:INAL,端口地址INAX,端口地址INAL,DX;端口地址存放在DX寄存器中INAL,DX指令功能:輸入指令用來從指定的外設寄存器取信息送入累加器。OUT輸出指令（Out put ）指令格式:OUTAL,端口地址OUTAX,端口地址OUTAL,DX端口地址存放在DX寄存器中OUTAL,DX指令功能:輸出指令用來把累加器的內容送往指定的外設存儲器當端口地址大于FFH時，必須使

8、用第二種尋址方式，即先將端口號送入DX寄存器，再執(zhí)行操作。CMP比較指令(Com pare )指令格式:CMP 目的，源指令功能:兩個操作數(shù)相減，不產生運算結果，僅影響標志，接著可用條件跳轉指令決定程序去向(5)J MP 無條件轉移指令指令格式： JMP目的指令功能：使程序無條件的轉移到指定的地址去執(zhí)行2AD13AD 8AMJW11 iJbMBTtb11I"DOQODIQID2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6G5D7Q7OELE74LS373功能簡介2 A8 /5 A9 y9A11 y12 A12 y 15 M3 yBIS A14 y19 A15/74LS37374LS373的8D觸

9、發(fā)器。是常用的地址鎖存器芯片，它實質是一個是帶三態(tài)緩沖輸出74LS373工作原理簡述：(1)1腳是輸出使能(OE),是低電平有效，當1腳是高電平時，不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何，也 不管 11 腳(鎖存控制端，G)如何，輸出 2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài));(2)當1腳是低電平時，只要11腳(鎖存控制端，G)上出現(xiàn)一個下降沿，輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳 3、 4、 7、 8、

10、 13、14、17、18的狀態(tài)。鎖存端LE由高變低時，輸出端8位信息被鎖存,直到LE端再次有效。當三態(tài)門使能信號 0E為低電平時，三態(tài)門導通，允許Q0Q7 輸出，0E為高電平時，輸出懸空。5A0R1234567g101112131415DnLJ匚"1E2叫P： 1S74154-<EXT >:23IOO2 IO1 、102 "4 i103 '£104 4e i1057 106、8 ；107 "k108:10 i109 rIO10 'j 13 :1011 *14 ；I012 F5 15 ;1013、:16 ；1014 *I015)

11、O0.1574154功能簡介74154為4線16線譯碼器，當選通端(E1、E2)均為低電平時，可將地址端（ABCD ）的二進制編碼在一個對應的輸出端，以低電平譯出。如果將E1 和E2中的一個作為數(shù)據輸入端，由 ABCD對輸出尋址。A、B、C、D譯碼地址輸入端（低電平有效）E1、E2選通端（低電平有效）0 - 15輸出端（低電平有效）。U3)3)25")163U7"8910CSVCCWR1ILE(BY1/BY2)GNDWR2DI3XFERDI2nilDI4廠II%LJI 1DIOLJIJDISVREFDI7RFBI0UT2GNDIOUT1DAC0832功能簡介IOO 1 19

12、 T18 '1716 - AD才15 ADS 1 彳 ADS13 AD7 12 .DAC0832DAC0832型電阻網絡的是CMOS工藝制造的 8位單片D/A轉換器，屬于 R-2RT 8位D/A轉換器，建立時間150ms，為電流輸出型，并且片內帶輸入數(shù)字鎖存器。DAC0832 與89S52接成的是單緩沖方式，由于DAC0832是電流輸出，而我們用的是模擬電壓，在這種情況下，要將輸出的電流轉換成電壓，轉換電路接成同相電壓輸出形式。引腳的功能定義1、DI0 DI7 : 8位數(shù)字量輸入信號。2、CS :輸入寄存器的選擇信號，低電平有效。WRI、WR2 :前者為輸入寄存器的“寫”選通信號，低電

13、平有效。后者為DAC寄存器的“寫”選通信號。XFER:數(shù)據轉移控制信號，用來控制WR2信號，低電平有效。IOUTI :電流輸出引角1端，此電流輸出端為是“ 1 ”的各位權電流匯集輸出端。當 DAC寄存器全為“1”時，此電流最大，當 DAC寄存器全為“ 0”時，此電流為“ 0”。6、I0UT2 :電流輸出引角 2端,此電流輸出端是邏輯電平為“0”的各位輸出電流之和。在數(shù)值上，IOUT，+I0UT2=常數(shù)。7、Rfb :反饋信號輸入端，芯片內已連接有反饋電阻。8、VREF:基準電壓輸入端，可在 -10V +10V 范圍內選擇。9、AGND、DGND :模擬地和數(shù)字地，為了防止串擾，系統(tǒng)的模擬地 應

14、共接與一點，系統(tǒng)字地匯于一點，然后兩地再共接與一點。10、VCC :工作電源，可在 +5V +15V 間選擇。六、原理及結果圖屮k=J MD-4TXAH*TIL _W iiraTTFjjMTraMH*吃 Yfl ：fP*監(jiān) £itRWU5町11-屮|PW mLIT iRI-rrWhIM-'vUTfnnrr>kDiiDDEE沽脾hrAl*rijhr«h#E-UHa fciEAJ 砒Jg 也 沙 iwJ2ijljg:>rrr t-lAD" !' MITln riBT"rr <=EX 也g-TEufK'* 5?齋劄丄：

15、竺 1 E -薩1亦, *呼可一4. A iZJa-Itii>.+ 11 fe-jrnkn<EOE1 ? J+k匸D ?BR ID II 213 Irb IEte:遷B：心<1口 -予 «PW*原理圖運行結果七、流程圖1 P1打開顯示善*1r選弔AL為數(shù)字掩£量4» 盧 T 3_- I I I -王隆呼開幫*J三負減上升段，AL 4 日0開始増1并境:S環(huán)256次屮八、程序代碼;代碼段開始CODE SEGMENTASSUME CS:CODE;代碼段定義START: MOV CX,256;計數(shù)器設為256，計數(shù)器大小與上升高度相MOV AL,00H

16、；高度初始值為0MOV DX,0000H;DAC0832 地址為 0000HLOOP1: OUT DX,AL;輸出ALMOV BX,125;延遲環(huán)節(jié)的計數(shù)器使用 BX,延遲125個單位時DELAY1:DEC BX；BX自減1JNZ DELAY1;直到BX為0才延遲結束INC AL；AL自力卩1LOOP LOOP1;三角波上升過程的循環(huán)，256次后結束MOV CX,256;計數(shù)器重設為256，開始AL下降MOV AL,0FFH；AL 為 255MOV DX,0000HLOOP2: OUT DX,AL；輸出ALMOV BX,125DELAY2:DEC BXJNZ DELAY2DEC AL；AL自減

17、1LOOP LOOP2;三角波下降的循環(huán)，256次后返回上一段程JMP START;AL再次上升CODE ENDS;代碼段結束END START;整個程序結束九、設計中遇到的問題本次大作業(yè)中所用到的Proteus仿真軟件可以說是很熟悉了，只要的問題的 如何在軟件當中畫出他的仿真電路圖，根據在計算機硬件這門課程中學到的有關 于cpu8086以及D/A數(shù)模轉換的基礎知識原理，在繪制仿真的過程中，在如何 用鍵盤輸入1-5V這個環(huán)節(jié)上可謂是下了蠻大功夫，在仿真的過程中實在不知道 如何輸入這一環(huán)節(jié)，為此和同學討論了許久怎樣實現(xiàn)這個功能， 最后被網上一篇有關微機原理的內容點醒，于是用了5個開關分別接入1,2,3,4，5V，在仿真的過程可以接入1,2,3,4，5V，通過這樣改變幅值。而這CPU程序代碼這一塊，書上107頁有實現(xiàn)三角波輸出的具體代碼段, 主要是通過EMU80