微機(jī)原理課程設(shè)計-- 波形發(fā)生器

1、<p>　　微機(jī)原理課程設(shè)計說明書</p><p>　　2012 級 電氣工程及其自動化 專業(yè) 1206972 班級</p><p>　　題 目 波形發(fā)生器 </p><p>　　二О一二 年 十二 月 十四 日</p><p><b>　　摘

2、要:</b></p><p>　　波形發(fā)生器是我們在學(xué)習(xí)，科學(xué)研究等方面不可缺少的工具，鋸齒波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本測試信號。此外，如在示波器、電視機(jī)等儀器中，為了使電子按照一定規(guī)律運(yùn)動，以利用熒光屏顯示圖像，常用到鋸齒波產(chǎn)生器作為時基電路。電視機(jī)中顯像管熒光屏上的光點，是靠磁場變化進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的，所以需要要用鋸齒波電流來控制,對于三角波，方波同樣有這不可忽視的作用而函數(shù)發(fā)生器是指一般能自動

3、產(chǎn)生方波 正弦波 三角波以及鋸齒波階梯波等電壓波形的電路或儀器。此外，信號發(fā)生器在教學(xué)、試驗、測控等各個領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用，其輸出信號的頻率范圍覆蓋了各個頻段，從甚低頻到甚高頻，操作方式也從手動旋鈕到程控，產(chǎn)生的波形從傳統(tǒng)的正（余）弦波和脈沖波形，發(fā)展到現(xiàn)在能產(chǎn)生各種任意波形。</p><p>　　關(guān)鍵詞：DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器 8255A</p><p>　　一、波形發(fā)生器

4、的基本原理</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生各種波形的原理[1]：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，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)換器輸出隨時間呈現(xiàn)不同變化規(guī)律的數(shù)字量，則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。</p><p>　　8255A實現(xiàn)波形切換的原理：從8255A的B口讀入外接開關(guān)的信號，C

5、PU讀入不同信號值，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、正弦波和梯形波。</p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　二、設(shè)計方案</b></p><p>　　本次課程設(shè)計采用DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生各種波形，通過8255A與外部控制

6、開關(guān)相連實現(xiàn)不同波形的切換。此課程設(shè)計共設(shè)計了5種波形，分別是鋸齒波、三角波、方波、正弦波和梯形波。</p><p>　　三、硬件的方案選擇與設(shè)計</p><p>　　1．8086(8088)CPU</p><p><b>　　引腳圖（如圖1）：</b></p><p><b>　　圖1</b>&l

7、t;/p><p>　　2.DAC0832（D/A轉(zhuǎn)換器)</p><p>　　D/A0832是8位并行輸出電流型D/A轉(zhuǎn)換器[2]，其主要參數(shù)：轉(zhuǎn)換時間1us，滿量程誤差土1LSB，參考電壓—10V~+10V，供電電壓+5V~+15V，輸入邏輯電平與TTL兼容。</p><p><b>　　引腳圖（如圖2）：</b></p><

8、p><b>　　圖2</b></p><p>　　3.8255A（可編程并行接口）</p><p>　　8255可編程并行接口芯片有三個輸入輸出端口，即A口、B口和C口，對應(yīng)于引腳PA7～PA0、PB7～PB0和PC7～PC0。其內(nèi)部還有一個控制寄存器，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

9、的端口，每個端口包含一個4位鎖存器。它們分別與端口A／B配合使用，可以用作控制信號輸出或作為狀態(tài)信號輸入。 8255可編程并行接口芯片工作方式說明:</p><p>　　方式0：基本輸入／輸出方式。適用于三個端口中的任何一個。每一個端口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)信號和中斷請

10、求信號。方式2：雙向總線方式。只有A口具備雙向總線方式，8位外設(shè)線用作輸入或輸出，此時C口的5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號和中斷請求信號。</p><p><b>　　引腳圖（如圖3）：</b></p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　4總電路圖．（如圖4）</p><p><b

11、>　　圖4</b></p><p><b>　　四、軟件設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1總程序流程圖</b></p><p>　　4.2總程序如下[3]</p><p>　　CODE SEGMENT</p><p>　　ASSUME CS:C

12、ODE,DS:CODE,SS:CODE,ES:CODE</p><p>　　CT8255 EQU 0FFDBH ;8255 的控制寄存器地址</p><p>　　B8255 EQU 0FFD9H ;8255 的B口地址</p><p>　　DA0832 EQU 0FFE0H</p><p><b>　　ORG 1200H</b

13、></p><p><b>　　START:</b></p><p>　　MOV AL,82H ;初始化8255，B 口輸入，工作在方式0</p><p>　　MOV DX,CT8255</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　BG:

14、MOV DX,B8255</p><p><b>　　IN AL,DX</b></p><p>　　AND AL,07H</p><p>　　CMP AL,01H ;顯示鋸齒波</p><p><b>　　JZ JCBB</b></p><p>　　CMP AL,02H ;顯

15、示三角波</p><p><b>　　JZ SJBB</b></p><p>　　CMP AL,03H ;顯示方波</p><p><b>　　JZ FBB</b></p><p>　　CMP AL,04H ;顯示正弦波</p><p><b>　　JZ ZXBB&

16、lt;/b></p><p>　　CMP AL,05H ;顯示梯形波</p><p><b>　　JZ TXB</b></p><p><b>　　JMP BG</b></p><p>　　TXB:JMP TXBB</p><p>　　JCBB: MOV AL,00H

17、;鋸齒波</p><p>　　AGAIN1: INC AL</p><p>　　MOV DX,DA0832</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY</p><p><b>　　PUSH AX</b></p>

18、<p>　　MOV DX,B8255</p><p>　　IN AL,DX ;再次讀入開關(guān)信號，進(jìn)行比較</p><p>　　CMP AL,01H</p><p><b>　　JNZ BG</b></p><p><b>　　POP AX</b></p><p>

19、;　　JMP AGAIN1</p><p>　　SJBB: MOV AL,00H ;三角波</p><p>　　UP: MOV DX,DA0832 ;啟動D/A 轉(zhuǎn)換上升</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY</p><p><b&

20、gt;　　INC AL</b></p><p>　　CMP AL,0FFH</p><p><b>　　JNZ UP</b></p><p><b>　　DEC AL</b></p><p>　　DOWN: MOV DX,DA0832 ;啟動D/A 轉(zhuǎn)換下降</p><

21、;p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY</p><p><b>　　DEC AL</b></p><p>　　CMP AL,00H</p><p><b>　　JNZ DOWN</b></p><p>

22、;　　MOV DX,B8255 ;再次讀入開關(guān)信號，進(jìn)行比較</p><p><b>　　IN AL,DX</b></p><p>　　CMP AL,02H</p><p><b>　　JNZ BG</b></p><p><b>　　JMP SJBB</b></p>

23、;<p>　　FBB: MOV AL,00H ;方波</p><p>　　FB1: MOV DX,DA0832 ;寫00H，輸出低電平</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　PUSH CX</b></p><p>　　MOV CX,00FF

24、H ;低電平延遲</p><p>　　L: CALL DELAY</p><p><b>　　LOOP L</b></p><p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　PUSH CX</b></p><p>　　MOV CX,0

25、0FFH</p><p>　　MOV AL,0FFH</p><p>　　MOV DX,DA0832</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　L1: CALL DELAY ;高電平延遲</p><p><b>　　LOOP L1</b>&l

26、t;/p><p><b>　　POP CX</b></p><p>　　MOV DX,B8255 ;再次讀入開關(guān)信號，進(jìn)行比較</p><p><b>　　IN AL,DX</b></p><p>　　CMP AL,03H</p><p><b>　　JNZ BG1&l

27、t;/b></p><p><b>　　JMP FBB</b></p><p>　　BG1: JMP BG</p><p>　　ZXBB: LEA BX,TAB</p><p>　　MOV CX,0001H</p><p>　　ZX2: MOV AL,[BX] ;將TAB 中的數(shù)字一次賦給A

28、L,再輸出正弦波</p><p><b>　　INC BX</b></p><p><b>　　INC CX</b></p><p>　　MOV DX,DA0832</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL D

29、ELAY1</p><p><b>　　PUSH AX</b></p><p>　　MOV DX,B8255 ;再次讀入開關(guān)信號，進(jìn)行比較</p><p><b>　　IN AL,DX</b></p><p>　　CMP AL,04H</p><p><b>　　J

30、NZ BG2</b></p><p><b>　　POP AX</b></p><p>　　CMP CX,256</p><p><b>　　JNE ZX2</b></p><p><b>　　JMP ZXBB</b></p><p>　　B

31、G2: JMP BG</p><p>　　TXBB: MOV CX,0100H ;梯形波</p><p>　　MOV AL,00H</p><p>　　LL0: MOV DX,DA0832 ;低電平段</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY

32、1</p><p><b>　　DEC CX</b></p><p><b>　　JNZ LL0</b></p><p>　　LL1: INC AL ;上升段</p><p>　　MOV DX,DA0832</p><p><b>　　OUT

33、DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　CMP AL,0FFH</p><p><b>　　JNE LL1</b></p><p>　　MOV CX,0100H</p><p>　　LL2: MOV DX,DA0832</p>

34、;<p>　　OUT DX,AL ;高電平段</p><p>　　CALL DELAY1</p><p><b>　　DEC CX</b></p><p><b>　　JNZ LL2</b></p><p>　　LL3: DEC AL ;下降段<

35、;/p><p>　　MOV DX,DA0832</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　CMP AL,00H</p><p><b>　　JNZ LL3</b></p><p>　　MOV DX,B825

36、5 ;再次讀入開關(guān)信號，進(jìn)行比較</p><p>　　IN AL,DX</p><p>　　CMP AL,05H</p><p><b>　　JNZ BG3</b></p><p><b>　　JMP TXBB</b></p><p>　　BG3: JM

37、P BG</p><p>　　DELAY:CMP AL,0D0H</p><p><b>　　JNB W_END</b></p><p>　　CMP AL,7AH</p><p><b>　　JB W_END</b></p><p>　　MOV CX,180</p>

38、;<p><b>　　LOOP $</b></p><p>　　W_END: RET</p><p>　　DELAY1:PUSH CX</p><p>　　MOV CX,0090H</p><p>　　DEL1: PUSH AX</p><p><b>　　POP A

39、X</b></p><p><b>　　LOOP DEL1</b></p><p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　ORG 5000H</b></p>&l

40、t;p>　　TAB DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H</p><p>　　DB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH</p><p>　　DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H</p><p>　　DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,

41、0D1H, 0D4H,0D6H,0D8H</p><p>　　DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9H</p><p>　　DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5H</p><p>　　DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDH&l

42、t;/p><p>　　DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFH</p><p>　　DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDH</p><p>　　DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6H</p><p>　　D

43、B 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAH</p><p>　　DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0DAH</p><p>　　DB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH, 0CCH,0CAH,0C7H</p><p>　　DB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,

44、0BAH, 0B7H,0B4H,0B1H</p><p>　　DB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H, 9FH, 9CH, 99H</p><p>　　DB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80H</p><p>　　DB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69H</p&

45、gt;<p>　　DB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51H</p><p>　　DB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AH</p><p>　　DB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27H</p><p>　　DB 25H, 22H,

46、 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16H</p><p>　　DB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH, 0BH, 0AH</p><p>　　DB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02H</p><p>　　DB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00

47、H</p><p>　　DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02H</p><p>　　DB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09H</p><p>　　DB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15H</p><p>　　DB 1

48、6H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25H</p><p>　　DB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38H</p><p>　　DB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EH</p><p>　　DB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H,

49、 63H, 66H</p><p>　　DB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80H</p><p>　　DB 256 DUP(?)</p><p><b>　　CODE ENDS</b></p><p><b>　　END START</b></p>

50、;<p><b>　　五、結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計制作的波形發(fā)生器，可以輸出多種標(biāo)準(zhǔn)波形，如方波、正弦波、三角波、鋸齒波等，還可以輸出任意波形，如用鼠標(biāo)創(chuàng)建的一個周期的非規(guī)則波形或用函數(shù)描述的波形等，輸出的波形的頻率、幅度均可調(diào)，且能脫機(jī)輸出。設(shè)計的人機(jī)界面不但清晰美觀，而且操作方便。</p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)&

51、lt;/b></p><p>　　[1]潘名蓮.微計算機(jī)原理.北京：電子工業(yè)出版社，2004.7</p><p>　　[2]李志民.計算機(jī)原理與匯編語言程序設(shè)計.長沙：中南大學(xué)出版社，2001.8</p><p>　　[3]許駿.微型計算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用.廣州：華南理工大學(xué)出版社，1996.5</p><p>　　[4]宮云戰(zhàn).微型計算