接口芯片DAC0832的應用 三角波、梯形波兩種波形

...wd......wd......wd...課程名稱：微型計算機組成原理與接口技術組別：第十組題目：接口芯片DAC0832的應用院〔系〕：信息與控制工程系專業(yè)班級：電子信息科學與技術1202姓名：學號：指導教師：2015年月日西安建筑科技大學華清學院《微機原理與接口技術》課程設計〔論文〕任務書專業(yè)班級：電子信息科學與技術1202學生姓名：指導教師〔簽名〕：一、課程設計〔論文〕題目波形發(fā)生器的設計二、本次課程設計〔論文〕應到達的目的 基于Proteus軟件，繪制8086微處理器和DAC0832外圍電路，實現(xiàn)波形發(fā)生器的設計。三、本次課程設計〔論文〕任務的主要內(nèi)容和要求〔包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、設計要求等〕1、利用Proteus軟件繪制由8086微處理器和DAC0832構造波形發(fā)生器；2、利用匯編語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)三角波、梯形波兩種波形；3、綜合調(diào)試實現(xiàn)仿真功能。四、應收集的資料及主要參考文獻：1.劉樂善.微型計算機接口技術及應用[M].武漢：華中科技大學出版社，20002.陳紅衛(wèi).微型計算機根本原理與接口技術[M].北京：科學出版社，20033.顧暉，梁惺彥等.基于8086和Proteus仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.五、審核批準意見教研室主任〔簽字〕摘要D/A轉換器即DAC是指把輸入的數(shù)字信號量信息轉換成為對應的模擬量信號輸出。本次課設是采用DAC0832波形發(fā)生器來設計和實現(xiàn)，系統(tǒng)利用8086作為系統(tǒng)的核心來控制整個電路，加上74154TTL4線—16線譯碼器和74273TTL帶公共時鐘復位八D觸發(fā)器以及7427TTL3輸入端三或非門等器件的使用來完成整個電路的設計，從而實現(xiàn)三角波，方波，鋸齒波和階梯波等波形。關鍵字：DAC0832波形發(fā)生器目錄1、緒論………12、設計原理…………………23、設計程序…………………74、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)…………………115、總結………12波形發(fā)生器的設計一、緒論波形發(fā)生器是一種常用的應用電子儀器設備，廣泛地應用于電子電路、自動控制系統(tǒng)和教學實驗等領域。簡易波形發(fā)生器可產(chǎn)生鋸齒波、三角波、方波等多種波形，并可通過用戶選擇輸出相應的波形。用一般的信號發(fā)生器，存在波形質(zhì)量差，控制難，可調(diào)范圍小，電路復雜和體積大等缺點，不但笨重，而且只發(fā)一些簡單的波形，不能滿足需要。簡易波形發(fā)生器利用DAC0832集成芯片來產(chǎn)生波形，采用雙極性輸出，具有線路簡單、構造緊湊等優(yōu)點。所以說本次試驗采用DAC0832來實現(xiàn),利用Proteus軟件繪制由8086微處理器和DAC0832構造波形發(fā)生器,利用匯編語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)三角波、梯形波兩種波形,綜合調(diào)試實現(xiàn)仿真功能。利用DACO832發(fā)生器產(chǎn)生方波，三角波，梯形波和鋸齒波此題目中，1．三角波信號是將輸出的二進制數(shù)字信號依次加10xff時依次減1信號經(jīng)D/A轉換得到；2．鋸齒波信號是將輸出的二進制數(shù)字信號依次1，到達0xff時置為0x00，并實時將數(shù)字信號經(jīng)D/A轉換得到的；3．方波信號是將輸出二進制數(shù)字信號以1和0信號經(jīng)D/A轉換得到的；4.正弦波是利用MATLAB將正弦曲線均勻取樣后，得到等間隔時刻正弦波取樣值，然后依次輸出后經(jīng)D/A轉換得到。二、設計原理〔含原理圖，各個模塊的重要器件的介紹〕系統(tǒng)中的8086芯片8086CPU的內(nèi)部構造由執(zhí)行單元EU和總線接口單元BIU兩大局部組成。8086有20條地址總線和16條數(shù)據(jù)總線。它分為最小模式下的引腳和最大模式下的引腳。本次試驗中用到最小模式下的引腳如圖三所示。(1)A16—A19/S3—S6：4條分時復用的地址/狀態(tài)線。CPU在執(zhí)行指令過程的T1中，假設訪問存儲器，則其輸出的是4位最高地址，假設訪問I/O，則其輸出的全是低電平。而在其他T狀態(tài)，這4條引腳輸出狀態(tài)信息S3—S6.(2)AD15—AD0：是三態(tài)，輸入/輸出線，兼做地址總線和數(shù)據(jù)總線。在T1狀態(tài)，8086經(jīng)AD15—AD0線發(fā)出地址信號，外部必須鎖存該地址，以便在整個總線周期內(nèi)地址保持有效。在T3,T4及TW狀態(tài)，這16條線用來傳送數(shù)據(jù)。(3)BHE：總線高位使能信號，三態(tài)輸出線。(4)M/IO：區(qū)分CPU當前是訪問存儲器還是訪問I/O端口的三態(tài)輸出控制線。在8086中，當該引腳輸出為高電平時，訪問存儲器；當該引腳輸出為低電平時，訪問低電平。(5)WR：CPU的三態(tài)輸出控制信號。該引腳輸出為低電平時，表示CPU正在寫存儲器或?qū)慖/O端口的狀態(tài)。(6)RD：CPU的三態(tài)輸出控制信號。該引腳輸出為低電平時，表示CPU正在讀存儲器或讀I/O端口。(7)DT/R：確定CPU數(shù)據(jù)傳送方向的三態(tài)輸出控制信號。DT為發(fā)送方向，R為接收方向。(8)ALE：三態(tài)輸出控制信號，高電平有效。(9)DEN：CPU經(jīng)三態(tài)門輸出的控制信號，低電平有效。(10)READY：準備就緒輸入信號，高電平有效。(11)INTR：可屏蔽中斷請求輸入信號，高電平有效。(12)NMI：非可屏蔽中斷請求輸入信號，邊沿觸發(fā)，正跳變有效。(13)INTA：CPU輸出的中斷響應信號，是CPU對外部輸入的INTR中斷請求信號的響應。(14)RESET：CPU的復位輸入信號，高電平有效。(15)TEST：可用WAIT指令進展測試的輸入信號，低電平有效。(16)HOLD：高電平有效的輸入信號，用于向CPU提出保持請求。圖一8086引腳圖圖二74273引腳圖2.74273TTL帶公共時鐘復位八D觸發(fā)器。3.74154TTL4線—16線譯碼器。功能介紹：74154為4線—16線譯碼器非常適合高性能存儲器的譯碼器，可以實現(xiàn)地址的擴展，中選通端〔G1、G2〕均為低電平時，它可將4個二進制編碼的輸入譯成16個相互獨立的輸出之一，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G1和G2中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由ABCD對輸出尋址。圖三74154引腳圖圖四0832腳圖4.DAC0832波形發(fā)生器功能介紹：DAC0832是電流型輸出的8位D/A轉換器，它采用雙緩沖數(shù)據(jù)形式〔輸入存放器和DAC存放器〕，可以在輸出模擬量的同時，允許承受下一個數(shù)字量，以提高轉換速度。更重要的是，能夠用于需要同時輸出多個參數(shù)的模擬系統(tǒng)中，此時對于應于每一個參數(shù)需要一片DAC0832，以構成多片DAC0832同時輸出模擬量的系統(tǒng)。DAC0832的引腳圖如圖，其內(nèi)部包括一個8位的輸入存放器，一個8位的DAC存放器，一個8位的D/A轉換器以及門電路構成的控制電路?！?〕CS：片選信號輸入端，低電平有效?！?〕ILE:輸入鎖存使能信號輸入端，高電平有效，與CS,WR1配合使輸入存放器的輸出隨輸入變化?！?〕WR1:寫輸入存放器輸入端，低電平有效?！?〕WR2:寫DAC存放器輸入端，低電平有效?！?〕XFER:數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入端，低電平有效?！?〕DI0-DI7：承受8位數(shù)字量的輸入數(shù)據(jù)線。其中D10是最低有效數(shù)據(jù)位，DI7是最高有效數(shù)據(jù)位。〔7〕IOUT1：DAC電流輸出1端。當DAC存放器中每位為0時，IOUT1輸出0，當DAC存放器中每位為1時IOUT1輸出最大值?！?〕IOUT2：DAC電流輸出2端。IOUT1+IOUT2=最大值。使用時中常把IOUT2接地?！?〕Rfb:片內(nèi)反響電阻引腳，與運放配合構成I/V轉換電路。〔10〕VRET:參考電壓輸入端，電壓范圍為-10—+10V?！?1〕VCC:工作電源?！?2〕AGND:模擬地?！?3〕DGND:數(shù)字地。DAC0832有三種工作方式：直通工作方式、單緩沖工作方式、雙緩沖工作方式。在此電路圖中，DAC0832采用的是單緩沖工作方式，CPU的八位數(shù)據(jù)線可以直接與DAC0832的數(shù)據(jù)總線相連，DAC0832作為微處理器的一個端口。綜合以上片子的功能，所以說本次課設是采用DAC0832波形發(fā)生器來設計和實現(xiàn)，系統(tǒng)利用8086作為系統(tǒng)的核心來控制整個電路，加上74154TTL4線—16線譯碼器和74273TTL帶公共時鐘復位八D觸發(fā)器以及7427TTL3輸入端三或非門等器件的使用來完成整個電路的設計，從而實現(xiàn)三角波，方波，鋸齒波和階梯波等波形。具體電路圖見圖五。圖五總原理圖三、設計程序〔含流程圖和程序〕1、三角波流程圖開場開場Cx=256al=0dx=800hCx=256al=0dx=800hal+1=alal+1=alcx-1=cxCx=0Cx=0否al-1=alcx-1=cxCx=256al=255dx=800h是al-1=alcx-1=cxCx=256al=255dx=800hCx=0否Cx=0是Cx=125cx-1=cxCx-1=cxCx=125cx-1=cxCx-1=cxCx=0Cx=0 否完畢完畢2.三角波程序codesegment assumecs:codestart: movcx,256 moval,0 movdx,800hloop1: outdx,al ;三角波形上升段calldelay incal looploop1 movcx,256 moval,255 movdx,800hloop2: outdx,al ;三角波形下降段calldelay decal looploop2 jmpstartdelayprocpushcxmovcx,125loop$popcxretdelayendpcodeends endstart2、實現(xiàn)梯形波流程圖開場開場Cx=256al=0dx=800hCx=256al=0dx=800hal+1=alal+1=alcx-1=cxal=0ffhal=0ffh否是al=0fehal=0fehCx=256al-1=alCx-1=cxCx=256al-1=alCx-1=cxal=00hal=00h否是CCx=125cx-1=cxCx=0Cx=0否是完畢完畢codesegment assumecs:code start: movcx,256 moval,0 movdx,800hloop1: outdx,al ;梯形波形上升段 incal cmpal,0ffh jnzloop1calldelay moval,0fehloop2: outdx,al ;梯形波形下降段decal jnzloop2 jmpstart retdelayprocpushcxmovcx,125dly:loopdlypopcxretdelayendpcodeends endstart四、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)〔含截圖的實驗結果〕圖六三角波仿真圖圖七梯形波仿真圖形五、總結通過本次課程設計，我了解到了計算機微型原理與接口技術應用的廣泛性以及重要性，就本次我們的課題來說，用DAC0832實現(xiàn)三角波，梯形波，鋸齒波，方波等一系列波形，這考驗了我們在電路設計方面、流程圖設計方面以及程序設計方面的能力，并且還要求我們了解各個原件的功能，以及各個片子引腳接不同的地方時出現(xiàn)的不同結果，只有我們都了解這些以后才能做出正確的選擇從而得到正確的仿真圖形。還有就是在軟件調(diào)試的方面，要注意的問題是運行過后生成各種不同文件如何加載在Proteus軟件上，否則運行結果還是出不來，這就要求我們細心調(diào)試，還必須