微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)-數(shù)字聲音機(jī)

1、<p><b>　　微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目 微機(jī)原理課程設(shè)計(jì) </p><p>　　數(shù)字錄音機(jī) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p><b>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) </b></p>

2、<p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　所 在 系 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時(shí)間 2013 年 1 月 6 日 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　設(shè)

3、計(jì)題目： 數(shù)字錄音機(jī) </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué)號(hào) 姓名 </p><p><b>　　主要內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計(jì)圖書(shū)館管理系統(tǒng)，主要包含：硬件連線圖、芯片工作原理介紹和各芯片的工作方式。</

4、p><p>　　采用圖形用戶(hù)界面，通過(guò)圖像菜單界面選擇相應(yīng)的操作，直觀且操作簡(jiǎn)單。數(shù)據(jù)庫(kù)選用Microsoft Office Access 2003；編輯平臺(tái)選用Eclipse 。所用到的知識(shí)點(diǎn)有：類(lèi)的基本構(gòu)成，異常處理，圖形用戶(hù)界面，文件操作和數(shù)據(jù)庫(kù)。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　按照內(nèi)容要求，設(shè)計(jì)完美的數(shù)

5、字錄音機(jī)。要求調(diào)試通過(guò)，存在一定的漏洞，功能不夠完善，但是方便用戶(hù)操作。功能的實(shí)現(xiàn)上力求容錯(cuò)能力要強(qiáng)且提示信息完備。</p><p>　　完成期限： 2013年1月6日 </p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　評(píng)審小組負(fù)責(zé)人簽名： </p><p><

6、b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求2</p><p><b>　　具體設(shè)計(jì)要求2</b></p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)思想2&l

7、t;/p><p>　　2.2 硬件連線圖3</p><p>　　2.3各芯片的作用及工作方式3</p><p><b>　　2.4連線圖5</b></p><p><b>　　2.5流程圖7</b></p><p><b>　　芯片介紹10</b>

8、</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方法23</b></p><p>　　4.1 具體設(shè)計(jì)方法23</p><p>　　4.2 程序編寫(xiě)25</p><p><b>　　致謝語(yǔ)30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b><

9、/p><p><b>　　前言</b></p><p>　　由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)原理與接口技術(shù)課程已經(jīng)作為一門(mén)比較重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。微機(jī)原理與接口技術(shù)已經(jīng)融入我們的基本生活當(dāng)中，我們生活中的許多電子產(chǎn)品都與之密切相關(guān)。微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科，其中很多理論和知識(shí)僅考書(shū)本的學(xué)習(xí)是無(wú)法掌握的，必須通過(guò)實(shí)踐才能比較直觀深刻的理解。通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)我們

10、動(dòng)手的能力，使我們對(duì)書(shū)本的理論知識(shí)掌握更加牢固，培養(yǎng)學(xué)生編程的能力以及提出問(wèn)題，分析分體，解決問(wèn)題的能力。本次課程設(shè)計(jì)所做的是關(guān)于數(shù)字錄音機(jī)的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.進(jìn)一步加深對(duì)微機(jī)系統(tǒng)的理解和認(rèn)識(shí)，提高微機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用水平。</p><p>　　2.進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握匯編語(yǔ)言程序的編寫(xiě)和

11、應(yīng)用的方法，通過(guò)較大規(guī)模程序的編寫(xiě)，提高編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序的水平和學(xué)習(xí)程序調(diào)試方法。</p><p>　　3.進(jìn)一步熟悉接口，DAC0832、ADC0809及定時(shí)計(jì)數(shù)器等芯片的使用。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</p><p>　　1.設(shè)計(jì)一個(gè)聲音錄放系統(tǒng)，通過(guò)傳感器及ADC0809以每秒5000次的速率采集語(yǔ)言信號(hào)，錄音12秒后，再以同樣的速率將語(yǔ)音數(shù)

12、據(jù)通過(guò)DAC0832送出至喇叭發(fā)聲（放音）。</p><p>　　2.用protel畫(huà)出系統(tǒng)的硬件連接圖。</p><p>　　3.畫(huà)出程序流程圖并編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)上述功能</p><p><b>　　具體設(shè)計(jì)過(guò)程</b></p><p><b>　　2.1總體設(shè)計(jì)思想</b></p>&

13、lt;p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次數(shù)字錄音機(jī)的匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)所需芯片有模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832、定時(shí)計(jì)數(shù)器8253、可編程并行I/O接口8255A及譯碼器74LS138。設(shè)計(jì)過(guò)程可簡(jiǎn)述為：利用傳感器和ADC0809采集語(yǔ)音數(shù)據(jù)，以每秒5000的速率采集IN0輸入的語(yǔ)音數(shù)據(jù)并存入內(nèi)存，共采集數(shù)據(jù)60000個(gè)，即錄音12秒。DAC0832進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，以同樣的速率將數(shù)據(jù)送DAC0832使喇叭發(fā)聲。8253用作

14、定時(shí)，定時(shí)0.2ms，設(shè)置成方式0，計(jì)數(shù)初值為200。8253計(jì)數(shù)器0的OUT0與8255A的PA0連接，利用PA0查詢(xún)OUT0電平，如果為高點(diǎn)平則表示定時(shí)時(shí)間到。用譯碼器74LS138對(duì)地址線進(jìn)行譯碼以產(chǎn)生各接口芯片所需的信號(hào)。</p><p><b>　　2.2硬件連接圖</b></p><p>　　2.3各芯片的作用及工作方式</p><p&

15、gt;　?。?）ADC0809在本次設(shè)計(jì)中的作用及工作方式</p><p>　　ADC0809作數(shù)據(jù)采集用，用來(lái)采集12秒的語(yǔ)音信號(hào)并保存到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。對(duì)ADC0809的8個(gè)模擬通道，這里是用數(shù)據(jù)總線的低8位D2、D1、D0來(lái)控制ADC的通道選擇信號(hào)ADDC、ADDB、ADDA，以實(shí)現(xiàn)選擇其中之一模擬通道輸入。在本次設(shè)計(jì)中，初始值為000（D2=0、D1=0、D0=0），即選擇IN0通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后使A

16、DC0809的ALE、START有效，START和ALE信號(hào)通過(guò)CPU向選中的通道口執(zhí)行一條輸出指令，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，發(fā)出EOC信號(hào)，當(dāng)EOC為高電平時(shí)，可供CPU查詢(xún)，讀取每次采集的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。當(dāng)CPU知道轉(zhuǎn)換已完成，執(zhí)行一條輸入指令使OE信號(hào)有效，此時(shí)輸出緩沖器被打開(kāi)，數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線。系統(tǒng)時(shí)鐘經(jīng)分頻后接到ADC0809芯片的時(shí)鐘引腳CLK上。</p><p>　?。?）DAC0832在本次設(shè)

17、計(jì)中的作用及工作方式</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，我使用的DAC0832采用直通方式與CPU連接，從硬件圖中可以看出，該片DAC0832只有一個(gè)端口地址，即88H。DAC0832的ILE信號(hào)與+5V連在一起， 、WR1和WR2均接地，總是有效的，DAC0832的輸入寄存器和DAC寄存器均處于選通狀態(tài)，只要CPU想88H端口執(zhí)行一條輸出指令，就會(huì)使XFER有效，CPU輸出繁榮數(shù)字量就會(huì)順利通過(guò)DAC0832的

18、兩個(gè)寄存器，然后進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，在運(yùn)算放大器的輸出端得到轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p><p>　　（3）8253、8255A在本次設(shè)計(jì)中的作用及工作方式</p><p>　　8253在本次設(shè)計(jì)中用作定時(shí)，工作于方式0，與8255A連接使用完成定時(shí)操作。8255A采用工作方式0進(jìn)行輸入操作，工作方式0是8255A個(gè)端口的基本輸入輸出方式，CPU可從指定端口輸入信息，也可向指定端口輸出信息。當(dāng)8253寫(xiě)

19、入方式0控制字后，計(jì)數(shù)輸出端OUT0立即變?yōu)榈碗娖?，并且在?jì)數(shù)過(guò)程中一直保持低電平，當(dāng)計(jì)數(shù)完成時(shí)，OUT0輸出變?yōu)楦唠娖健?253計(jì)數(shù)器0的OUT0與8255A的PA0連接，因此可通過(guò)查詢(xún)PA0是否為1，判斷計(jì)數(shù)是否完成。計(jì)數(shù)完成，則表示定時(shí)時(shí)間到。</p><p>　?。?）74LS138在本次設(shè)計(jì)中的作用</p><p>　　譯碼器74LS138對(duì)地址線進(jìn)行譯碼以產(chǎn)生各接口芯片所需的信

20、號(hào)</p><p>　　各接口芯片端口地址分配如下： </p><p><b>　　2.4流程圖 </b></p><p><b>　　芯片介紹</b></p><p>　?。?）ADC0809</p><p>　　ADC0809是CMOS工藝制成的雙列直插式8位A

21、/D轉(zhuǎn)換芯片，內(nèi)部采用逐次逼近原理，單極性，量程為0～+5V。片內(nèi)部有8路模擬開(kāi)關(guān)，可控制選擇輸入8個(gè)模擬量之中的一個(gè)，并帶有三態(tài)輸出鎖存緩沖器，可直接與CPU總線連接，不需要外部鎖存器，是應(yīng)用較廣泛的一種A/D轉(zhuǎn)換芯片。</p><p>　?、貯DC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示</p><p>　　ADC0809內(nèi)部由

22、兩部分電路組成：</p><p>　　第一部分：8路模擬通道選擇開(kāi)關(guān)，地址鎖存器和譯碼器。</p><p>　　第二部分：比較器、8位逐次逼近寄存器SAR、8位開(kāi)關(guān)樹(shù)型D/A轉(zhuǎn)換電路、控制邏輯、三態(tài)輸出緩沖鎖存器。</p><p>　　工作原理：由ADDA、ADDB、ADDC及ALE選擇8個(gè)模擬量之一，并通過(guò)通道選擇開(kāi)關(guān)加至比較器一端。由START信號(hào)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換

23、開(kāi)始且SAR清0。在CLOCK的控制下，將SAR從高位逐次置1，并將每次置位后的SAR送D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與SAR中數(shù)字量成正比的模擬量。DAC的輸出加至比較器的另一端與輸入的模擬電壓進(jìn)行比較，若Vi大于等于V0保留SAR中該位的1；若Vi小于V0則該位清0。經(jīng)過(guò)8次比較（8個(gè)CLOCK）后，SAR中的8位數(shù)字量即是結(jié)果。在OE有效時(shí)，將SAR中的8位二進(jìn)制數(shù)輸出至鎖存器，并通過(guò)D7～D0輸出，同時(shí)發(fā)出EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。</p&

24、gt;<p>　　圖1 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　?、贏DC0809引腳功能如下：</p><p>　　IN0～I(xiàn)N7 ：8 路模擬輸入通道。</p><p>　　D0～D7 ：8 位數(shù)字量輸出端。</p><p>　　START : 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令輸入端，由 1 → 0 時(shí)啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，要求信號(hào)寬度 &

25、gt;100n</p><p>　　OE ：輸出使能端，高電平有效</p><p>　　ADDA 、ADDB 、ADDC : 地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路進(jìn)入 A/D 轉(zhuǎn)換。其中 ADDA 是 LSB 位，這三個(gè)引腳上所加電平的編碼為 000～111 ，分別對(duì)應(yīng) IN 0 ～I(xiàn)N 7 ，例如，當(dāng) ADDC=0 ， ADDB=1 ， ADDA=1 時(shí)，選中 IN 3 通道。&

26、lt;/p><p>　　ALE ：地址鎖存允許信號(hào)。用于將 ADDA～ADDC 三條地址線送入地址鎖存器中。</p><p>　　EOC ：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出。轉(zhuǎn)換完成時(shí)， EOC 的正跳變可用于向 CPU 申請(qǐng)中斷，其高電平也可供 CPU 查詢(xún)。</p><p>　　CLK ：時(shí)鐘脈沖輸入端，要求時(shí)鐘頻率不高于 640KHZ 。</p><p>

27、　　REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓，一般與微機(jī)接口時(shí)，REF（-）接 0V 或 -5V ，REF （+）接 +5V 或 0V 。</p><p>　　（2）DAC0832</p><p>　　DAC0832是用COMS工藝制成的雙列直插式8位D/A轉(zhuǎn)換芯片，內(nèi)部采用T型電阻網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字輸入有輸入寄存器和DAC寄存器兩級(jí)緩沖，可以雙緩沖、單緩沖或直接輸入方式連接。</p>

28、<p>　　DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　DAC0832引腳圖如圖2所示，各引腳功能如下：</p><p>　　圖2 DAC0832引腳圖</p><p>　　DI7～DI0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入</p><p>　?。浩x信號(hào)（輸入），低電平有效</p><p>　　ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)（輸入）

29、，高電平有效</p><p>　?。旱?寫(xiě)信號(hào)（輸入），低電平有效</p><p>　　上述兩個(gè)信號(hào)控制輸入寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式；當(dāng)ILE=1和=0時(shí)，為輸入寄存器直通方式；當(dāng)ILE=1和=1時(shí)，為輸入寄存器鎖存方式。</p><p>　　：第2寫(xiě)信號(hào)（輸入），低電平有效</p><p>　?。簲?shù)據(jù)傳送控制信號(hào)（輸入），低電平

30、有效</p><p>　　上述兩個(gè)信號(hào)控制DAC寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式；當(dāng)=0和=0時(shí)，為DAC寄存器直通方式；當(dāng)=1和=0時(shí)，為DAC寄存器鎖存方式。</p><p>　　Iout1：電流輸出1</p><p>　　Iout2：電流輸出2</p><p>　　DAC轉(zhuǎn)換器的特性之一是：Iout1+Iout2=常數(shù)。</p

31、><p><b>　　Rfb—反饋電阻端</b></p><p>　　0832是電流輸出，為了取得電壓輸出，需在電壓輸出端接運(yùn)算放大器，Rfb即為運(yùn)算放大器的反饋電阻端。運(yùn)算放大器的接法如圖3所示。</p><p>　　Vref：基準(zhǔn)電壓，其電壓可正可負(fù),范圍-10V～+10V。</p><p><b>　　DGN

32、D：數(shù)字地</b></p><p>　　AGND：模擬地                             

33、 </p><p>　　DAC0832的三種工作方式</p><p><b>　?、僦蓖ǚ绞?lt;/b></p><p>　　當(dāng) ILE 接高電平， 都接數(shù)字地時(shí)， DAC 處于直通方式， 8 位數(shù)字量一旦到達(dá) D 0～D 7 輸入端，就立即加到 D/A 轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬量。在 D/A 實(shí)際連接中，要注意區(qū)分“模擬地”和“數(shù)字地”的連接，為了避

34、免信號(hào)串?dāng)_，數(shù)字量部分只能連接到數(shù)字地，而模擬量部分只能連接到模擬地。這種方式可用于不采用微機(jī)的控制系統(tǒng)中。</p><p><b>　　②單緩沖方式</b></p><p>　　單緩沖方式是將兩個(gè)鎖存器之一處于直通狀態(tài)，輸入數(shù)據(jù)中經(jīng)過(guò)一級(jí)緩沖送入 D/A 轉(zhuǎn)換器。如把 都接地，使寄存鎖存器 2 處于直通狀態(tài)， ILE接 +5V ， 接 CPU 系統(tǒng)總線的 信號(hào)， 接

35、端口地址譯碼信號(hào)，這樣 CPU 可執(zhí)行一條 OUT 指令，使 和 有效，寫(xiě)入數(shù)據(jù)并立即啟動(dòng) D/A 轉(zhuǎn)換。 </p><p><b>　?、垭p緩沖方式</b></p><p>　　即數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)寄存器鎖存后再送入 D/A 轉(zhuǎn)換電路，執(zhí)行兩次寫(xiě)操作才能完成一次 D/A 轉(zhuǎn)換。這種方式可在 D/A 轉(zhuǎn)換的同時(shí)，進(jìn)行下一個(gè)數(shù)據(jù)的輸入，可提高轉(zhuǎn)換速度。更為重要的是，這種方式特

36、別適用于系統(tǒng)中含有 2 片及以上的 DAC0832 ，且要求同時(shí)輸出多個(gè)模擬量的場(chǎng)合。 </p><p>　?。?）可編程計(jì)數(shù)/定時(shí)接口芯片8253</p><p>　　8253外部引腳結(jié)構(gòu)</p><p>　　8253各引腳的功能定義如下：　　數(shù)據(jù)總線D0～D7：它們?yōu)槿龖B(tài)輸入／輸出線，用于將8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，是8253與CPU接口數(shù)據(jù)線，供CPU向8

37、253讀寫(xiě)數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)信息。　　讀信號(hào)RD：它為輸入信號(hào)，低電平有效。它由CPU發(fā)出，用于對(duì)8253寄存器讀操作?！　?xiě)信號(hào)WR：它為輸入信號(hào)，低電平有效。它由CPU發(fā)出，用于對(duì)8253寄存器寫(xiě)操作。　　地址譯碼線A1A0：這兩根線接到系統(tǒng)地址總線的A1A0上。當(dāng)CS＝0，8253被選中時(shí)，A1A0用于選擇8253內(nèi)部寄存器，以便對(duì)它們進(jìn)行讀寫(xiě)操作。8253內(nèi)部寄存器與地址碼A1A0的關(guān)系如表7－3所示?！　r(shí)鐘信號(hào)CLK：

38、CLK為輸入信號(hào)。3個(gè)計(jì)數(shù)器，各有一獨(dú)立的時(shí)鐘輸入信號(hào)，分別為CLK0、CLK1、CLK2。時(shí)鐘信號(hào)的作用是在8253定時(shí)或計(jì)數(shù)工作時(shí)，每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)CLK，便使定時(shí)或計(jì)數(shù)值減1。它是計(jì)量的基本時(shí)鐘?！　￠T(mén)選通信號(hào)GATE：GATE信號(hào)為輸入信號(hào)。3個(gè)通道，每一個(gè)都有自己的門(mén)選通信號(hào)，分別為GATE0、GATE1、GATE2。GATE信號(hào)的作用是用來(lái)禁止、允許或開(kāi)始計(jì)數(shù)過(guò)程。對(duì)8253的6種不同</p><p&

39、gt;<b>　　8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　①數(shù)據(jù)總線緩沖器</b></p><p>　　該緩沖器為 8 位雙向三態(tài)的緩沖器， 8 根數(shù)據(jù)線 D 0 ～D 7 可直接掛在 CPU 數(shù)據(jù)總線上。</p><p>　?、?#160;   讀/寫(xiě)控制邏輯</p>&

40、lt;p>　　它是 8253 內(nèi)部操作的控制部分，它決定三個(gè)計(jì)數(shù)器和控制字寄存器中哪一個(gè)能進(jìn)行工作，并控制內(nèi)部總線上數(shù)據(jù)傳送的方向。</p><p><b>　　③控制字寄存器</b></p><p>　　接收從 CPU 來(lái)的控制字，并由控制字的 D7 、D6 位的編碼決定該控制字寫(xiě)入哪個(gè)計(jì)數(shù)器的控制寄存器，控制寄存器只能寫(xiě)入，不能讀出。</p>

41、<p><b>　　④計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　8253 有 3 個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器通道，每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)完全相同，如圖 10.2 所示。每一個(gè)通道有一個(gè) 16 位減法計(jì)數(shù)器；還有對(duì)應(yīng)的 16 位初值寄存器和輸出鎖存器。每個(gè)計(jì)數(shù)器都可以對(duì)其 CLK 輸入端輸入的脈沖按照二進(jìn)制或 BCD 碼從預(yù)置的初值開(kāi)始進(jìn)行減 1 計(jì)數(shù)，當(dāng)減至 0 時(shí)，從 OUT 端輸出一個(gè)信號(hào)，計(jì)數(shù)的開(kāi)始由

42、軟件啟動(dòng)或硬件門(mén)控信號(hào) GATE 控制。計(jì)數(shù)開(kāi)始前寫(xiě)入的計(jì)數(shù)初值存于初值寄存器；計(jì)數(shù)過(guò)程中，減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，而初值寄存器中的初值不變。輸出鎖存器則用于寫(xiě)入鎖存命令時(shí)鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值。</p><p>　　當(dāng) 8253 用作計(jì)數(shù)器時(shí)，加在 CLK 引腳上脈沖的間隔可以是不相等的；當(dāng)它用作定時(shí)器時(shí)，則在 CLK 引腳應(yīng)輸入精確的時(shí)鐘脈沖， 8253 所能實(shí)現(xiàn)的定時(shí)時(shí)間，取決于計(jì)數(shù)脈沖的頻率和計(jì)數(shù)器的初值。<

43、;/p><p>　　對(duì) 8253 來(lái)講，外部輸入到 CLK 引腳上的時(shí)鐘脈沖頻率不能大于 2MHZ ，否則需分頻后才能送到 CLK 端。</p><p>　?。?）可編程并行I/O接口芯片8255A</p><p>　　8255A的外部引腳布局如圖所示。它有40根引腳，可分為與系統(tǒng)總線（如8086）連接的引腳和與外部設(shè)備連接的引腳。 </p><p&

44、gt;<b>　　8255A引腳圖</b></p><p>　　8255A引腳功能說(shuō)明： RESET:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端外于高電平時(shí)，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。 PA0～PA7:端口A輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 PB0～PB7:端口B輸入輸出線，一個(gè)8位的I/O鎖存器， 一個(gè)8位的輸入輸出

45、緩沖器。 PC0～PC7:端口C輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過(guò)工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口， 每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。CS:片選信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，表示芯片被選中，允許8255與CPU進(jìn)行通訊。 RD:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許8255通過(guò)數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)

46、或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。 WR:寫(xiě)入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫(xiě)8255。 D0～D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過(guò)它</p><p><b>　　8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)</b></p><p>　?、俨⑿休斎?輸出端口A、B、C</p><

47、p>　　8255A 芯片具有 24 個(gè)可編程輸入輸出引腳，分成 3 個(gè) 8 位端口，其中：端口 A 包含一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸出鎖存 / 緩沖寄存器和一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入鎖存器；端口 B 包含一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入 / 輸出、鎖存 / 緩沖寄存器和一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入緩沖寄存器；端口 C 包含一個(gè)輸出鎖存 / 緩沖寄存器和一個(gè)輸入緩沖寄存器。必要時(shí)端口 C 可分成兩個(gè) 4 位端口，分別與端口 A 與端口 B 配合工作，通常將端口 A 和

48、端口 B 定義為輸入 / 輸出的數(shù)據(jù)端口，而端口C可作為狀態(tài)或控制信息的傳送端口。</p><p>　?、贏組和B組控制部件</p><p>　　端口 A 與端口 C 的高 4 位 (PC 7 ～ PC 4) 構(gòu)成 A 組，由 A 組控制部件實(shí)現(xiàn)控制功能，端口 B 與端口 C 的低 4 位（ PC 3 ～ PC 0 ）構(gòu)成 B 組，由 B 組控制部件實(shí)現(xiàn)控制功能。它們各有一個(gè)控制單元，可接

49、收來(lái)自讀 / 寫(xiě)控制部件的命令和 CPU 通過(guò)數(shù)據(jù)總線（D7～D0）送來(lái)的控制字，并根據(jù)它們來(lái)定義各個(gè)端口的操作方式。</p><p>　　③     數(shù)據(jù)總線緩沖器</p><p>　　這是一個(gè)三態(tài)雙向 8 位數(shù)據(jù)緩沖器，它是 8255A 與 8086CPU 之間的數(shù)據(jù)接口， CPU輸入輸出的數(shù)據(jù)，CPU輸出的控制字以及外設(shè)的狀態(tài)信息都是通過(guò)這個(gè)緩

50、沖器進(jìn)行傳送。</p><p>　?、?#160;    讀/寫(xiě)控制部件</p><p>　　這是 8255A 內(nèi)部完成讀 / 寫(xiě)控制功能的部件，它與 CPU 的地址總線及有關(guān)的控制信號(hào)相連，接收 CPU 的控制命令，并根據(jù)它們向片內(nèi)各功能部件發(fā)出操作命令</p><p>　?。?）74LS138譯碼器</p><p

51、>　　74LS138是3-8線二進(jìn)制譯碼器，它有3個(gè)輸入端，8個(gè)輸出端，輸出低電平有效。該器件3個(gè)輸入端A、B、C接受二進(jìn)制碼，其輸出端Y0～Y7工8條譯碼輸出線。除此之外，還有3個(gè)使能控制端G、G2A、G2B，目的在于靈活應(yīng)用并組合各種電路。只有當(dāng)G=0，同時(shí)G2A +G2B=0時(shí)，譯碼器工作，否則，譯碼器功能被禁止。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方法</b></p>

52、<p><b>　　4.1具體實(shí)現(xiàn)方法</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)該聲音錄放系統(tǒng)功能的程序可以分為以下四個(gè)部分：</p><p><b>　?。?）主程序</b></p><p>　　主程序的主要任務(wù)是對(duì)8253、8255A進(jìn)行初始化，實(shí)現(xiàn)錄、放音的功能調(diào)用。</p><p>　

53、　①8253初始化設(shè)置</p><p>　　8253在程序中設(shè)置成方式0，計(jì)數(shù)200，定時(shí)0.2ms </p><p>　　8253工作方式控制字：10000000B，即10H；選擇通道0，方式0，只讀寫(xiě)的、低8位</p><p>　　設(shè)8253輸入時(shí)鐘信號(hào)的頻率為 1MHZ</p><p>　　計(jì)數(shù)初值=0.2 ms/0.001ms=200

54、</p><p>　　控制字端口地址為：81H</p><p>　　計(jì)數(shù)器0端口地址為：80H</p><p>　?、?255A初始化設(shè)置</p><p>　　8255A控制字：10010000B，即90H；方式0，A口輸入</p><p>　　控制字端口地址為：85H</p><p><

55、b>　　A口地址為：84H</b></p><p>　?、壅{(diào)用錄、放音子程序</p><p>　　首先DOS功能調(diào)用，顯示錄音提示信息，然后BIOS功能調(diào)用，讀鍵盤(pán)緩沖區(qū)字符，等待鍵盤(pán)輸入，若無(wú)鍵按下，繼續(xù)等待；有鍵按下，則調(diào)用錄音子程序，錄音12秒。清除鍵盤(pán)緩沖區(qū)后，再進(jìn)行放音子程序的調(diào)用。</p><p>　?。?）A/D錄放音子程序</

56、p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，ADC0809要以每秒5000的速率采集語(yǔ)音數(shù)據(jù)，錄音12秒，因此共需采集5000×12=60000個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)器CX=60000。</p><p>　　選擇IN0通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集（D2=0、D1=0、D0=0），尋址A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端口地址，CPU向IN0通道執(zhí)行一條輸出指令，啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換。尋址EOC狀態(tài)端口地址，讀取EOC狀態(tài)，測(cè)試轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，

57、未完則繼續(xù)等待，轉(zhuǎn)換完成后，則尋址ADC0809轉(zhuǎn)換結(jié)果端口，CPU執(zhí)行一條輸入指令，取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端口地址：8CH</p><p>　　轉(zhuǎn)換結(jié)果端口地址：90H</p><p>　　EOC狀態(tài)端口地址：94H</p><p>　　（3）D/A放音子程序</p><p>　　置數(shù)

58、據(jù)區(qū)首址至SI，計(jì)數(shù)器CX=60000。從數(shù)據(jù)區(qū)取數(shù)據(jù)，尋址DAC端口地址，CPU執(zhí)行一條輸出指令，進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。</p><p>　　DAC端口地址為：88H</p><p><b>　?。?）延時(shí)子程序</b></p><p>　　DELAY是延時(shí)0.2 ms的子程序</p><p>　　將8253計(jì)數(shù)器0的OUT

59、0輸入到8255A端口，測(cè)試PA0是否為1，若不為1，則表示8253未計(jì)數(shù)完，繼續(xù)查詢(xún)，如果為1，則表示8253計(jì)數(shù)完成，定時(shí)時(shí)間到。</p><p><b>　　4.2程序編寫(xiě)</b></p><p>　　NAME    EXAMPLE </p><p>　　DATA    SEGM

60、ENT</p><p>　　BUF     DB 60000 DUP（？）</p><p>　　MESS1   DB‘NOW READAY TO RACORD’，0DH，0AH,‘$’</p><p>　　MESS2   DB ‘NOW PLAY THE RECORDING!’, 0DH

61、,0AH, ‘$’</p><p>　　DATA    ENDS</p><p>　　CODE    SEGMENT</p><p>　　ASSUME  CS:CODE,DS:DATA</p><p><b>　　START:  </b>&l

62、t;/p><p>　　MOV DX,81H                ；指向8253控制口</p><p>　　MOV AL,10H        &#

63、160;       ；控制字：選擇通道0，方式0，只讀寫(xiě)的、低8位</p><p>　　OUT DX, AL                ；送控制字</p><p>　　MOV

64、 DX, 85H               ；指向8255A控制口</p><p>　　MOV AL, 90H             

65、0; ；控制字：方式0，A口輸入</p><p>　　OUT DX, AL</p><p>　　MOV AX, DATA</p><p>　　MOV DS, AX   </p><p>　　MOV DX, OFFSET MESS1</p><p>　　MOV AH,09H</p>&l

66、t;p>　　INT 21H                    ；顯示錄音提示信息 </p><p>　　WAIT:   MOV AH,01H</p><p>　　INT 1

67、6H                  ；讀鍵盤(pán)緩沖區(qū)字符，是否有鍵按下</p><p>　　JZ  WAIT          &#

68、160;       ；無(wú)鍵按下，繼續(xù)等待</p><p>　　CALL READ                 ；有鍵按下，調(diào)用錄音子程序</p><p>

69、　　MOV DX, OFFSET MESS2</p><p>　　MOV AH, 09H</p><p>　　INT 21H                   ；顯示放音提示信息</p>

70、<p>　　MOV AL, 07H</p><p>　　MOV AH, 0CH</p><p>　　INT 21H                     ；清除鍵盤(pán)緩沖區(qū)</p

71、><p>　　RE:     MOV AH,01H</p><p>　　INT 16H                     ；讀鍵盤(pán)緩沖區(qū)字符，是否有鍵按下

72、</p><p>　　JZ  RE                     ；無(wú)鍵按下，繼續(xù)等待</p><p>　　CALL   PLY &

73、#160;               ；有鍵按下，調(diào)用放音子程序</p><p>　　CMP AL, 20H             

74、60;  ；是空格嗎</p><p>　　JZ   RE                    ；不是，繼續(xù)循環(huán)</p><p>　　MOV AH, 4CH&

75、#160;               ；是，子程序返回</p><p><b>　　INT 21H</b></p><p>　　READ PROC NEAR</p><p>　　MOV DI, OFFS

76、ET BUF      ；尋址數(shù)據(jù)區(qū)</p><p>　　MOV CX,60000              ；裝入計(jì)數(shù)器CX=60000</p><p>　　READ1:   MOV A

77、L,00H    ；選擇IN0通道</p><p>　　MOV DX,8CH             ；DX指A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端口地址</p><p>　　OUT DX,AL     

78、           ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換</p><p>　　MOV DX,94H              ；尋址EOC狀態(tài)端口地址</p><p

79、>　　READ2:   IN  AL, DX              ；取EOC狀態(tài)</p><p>　　TEST AL,80H          

80、       ；測(cè)試轉(zhuǎn)換是否結(jié)束</p><p>　　JZ  READ2                   ；未完，則等待</p><p>　　MOV

81、0; DX, 90H               ；尋址數(shù)據(jù)端口</p><p>　　IN  AL,  DX            &#

82、160;    ；取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果</p><p>　　MOV [DI],AL                 ；存到數(shù)據(jù)區(qū)</p><p>　　INC  DI    &

83、#160;               ；尋址下一單元</p><p>　　CALL DELAY              &#

84、160;  ；延時(shí)0.2ms</p><p>　　LOOP READ1                 ；重復(fù)60000次</p><p><b>　　RET</b></p><p

85、><b>　　READ ENDP</b></p><p>　　PLY PROC NEAR</p><p>　　MOV SI,OFFSET  BUF          ；尋址數(shù)據(jù)區(qū)</p><p>　　MOV CX,60000 &#

86、160;              ；裝入計(jì)數(shù)器CX=60000</p><p>　　PLY1:   MOV AL, [SI]           ；從數(shù)據(jù)

87、區(qū)取數(shù)據(jù)</p><p>　　MOV DX, 88H                  ；尋址DAC</p><p>　　OUT DX,AL      &

88、#160;             ；發(fā)送到DAC</p><p>　　INC SI                 

89、;      ；尋址下一單元</p><p>　　CALL DELAY                    ；延時(shí)0.2ms</p><p>

90、;　　LOOP  PLY1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　PLY ENDP</b></p><p>　　DELAY PROC NEAR</p><p>　　MOV DX, 80H      

91、;             ；指向8253計(jì)數(shù)器0端口</p><p>　　MOV AL, 200                &

92、#160;  </p><p>　　OUT DX, AL                    ；寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值200</p><p>　　MOV DX, 84H  &#

93、160;                ；指向8255A的A端口</p><p>　　XX:     IN AL,DX         

94、;     ；將計(jì)數(shù)器0的OUT0輸入到8255A的A口</p><p>　　TEST AL,01H                   ；測(cè)試PA0=1？</p><p&

95、gt;　　JZ  XX                         ；不等于1，計(jì)數(shù)未完，繼續(xù)等待</p><p>　　RET   &#

96、160;                        ；等于1，子程序返回</p><p>　　DELAY ENDP</p><p><b>　　COD

97、E ENDS</b></p><p><b>　　END START</b></p><p><b>　　致謝語(yǔ)</b></p><p>　　在進(jìn)行這次微機(jī)原理及其應(yīng)用課程設(shè)計(jì)之前，我覺(jué)得利用匯編語(yǔ)言進(jìn)行較大規(guī)模程序的編寫(xiě)是非常困難的，但通過(guò)對(duì)這次課題數(shù)字錄音機(jī)的設(shè)計(jì)與編程，我不僅加深了對(duì)微機(jī)原理及接口技術(shù)的認(rèn)

98、識(shí)和理解，還認(rèn)識(shí)到只要自己認(rèn)真對(duì)待，通過(guò)查閱資料，理解消化資料，編程并不是難事。</p><p>　　DAC0832，ADC0839都是我從未接觸過(guò)的芯片，我以為程序一定會(huì)很復(fù)雜，但通過(guò)查閱資料，了解了數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的功能及應(yīng)用，但在編程中也遇到一些問(wèn)題比如如何利用8253定時(shí)延時(shí)，CPU與A/D、D/A轉(zhuǎn)換芯如何連接，在請(qǐng)教知道武老師以后，問(wèn)題基本得以解決。在調(diào)試過(guò)程中，出現(xiàn)缺少提示信息的欄目，導(dǎo)致在運(yùn)

99、行過(guò)程中不知道何時(shí)開(kāi)始錄音，何時(shí)開(kāi)始放音，如何設(shè)置重播音。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，馬上增加白提示信息，使程序在運(yùn)行過(guò)程中更加流暢，更加簡(jiǎn)單。本次實(shí)驗(yàn)中，還可以增加更多的功能，由于時(shí)間的關(guān)系而沒(méi)有添加上去。從總體上看，本次實(shí)驗(yàn)還是非常成功的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 范立南, 謝子殿. 單片機(jī)原理及應(yīng)用教程[M]. 北京: 北京大學(xué)

100、出版社, 2006.1：123-140</p><p>　　[2] 劉國(guó)榮,梁景凱. 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.5：66-86</p><p>　　[3] 潘新民,王燕芳編著．微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2007.6：37-59.</p><p>　　[4] 譚浩強(qiáng).微機(jī)原理及其應(yīng)用[M].北京: 清華大學(xué)出版