函数发生器的设计

青 岛 农 业 大 学 理学与信息科学学院

微 机 接 口 课 程 设 计 报 告

设 计 题 目 函数发生器的设计 学生专业班级 电子信息工程0803 学生姓名（学号） 王乐（20082739） 设计小组其他同学姓名（学号） 马玉昆（20084781） 蒋振海（20085146）

指 导 教 师 张金政 完 成 时 间 4月20日 实 习（设计）地点 信息楼526

2011年4月24日 一、课程设计目的和任务函数发生器的设计 参考要求：利用D/A设计一个函数发生器，并利用按键选择输出波形，能分别产生锯齿波、脉冲波、三角波、方波等其中的三种以上的波形。并利用按键（自行定义）进行输出波形选择，同时将当前输出波形代号显示在LED上（左边位）：0为锯齿波、1为脉冲波、2为三角波、3方波。 二、分析与设计 1．设计任务分析： 根据题意函数发生器具有将现实世界的一些数字模型转化成计算机能表示和处理的波形的一种仪器，它能控制各种波形的顺序播放和有效调节波形频率和幅度的作用。因为波形要输出到示波器和通过开关的控制输入波形的播放，故需要输入/输出接口部件，计算机处理的是数字信号而示波器处理的是模拟信号，所以在输入/输出接口部件和示波器之间加一个数/模转换器，由于计算机处理和数模转换后的信号很弱，故还要看数/模转换器是否自带放大器，而波形的产生和相关波形的切换和控制调节频率通过相应的程序来实现。当然还要对控制这一系列有序执行提出问题： 1）函数选择开关量（输入设备接口） 2）怎样描述这四个函数波形 3）波形输入到输出的转换（即数/模转换） 4）波形的输出，怎样观察输出的波形,四种波形的切换 5) LED灯显示数字代号 2。 设计方案论证： a.硬件部分： 根据题意要求及分析，本程序中用到的硬件器件为： 数/模转换器选用National Semiconductor的DAC0832； 选择8255A作为CPU与DAC0832之间的并行接口芯片。 用四个键盘进行四种波形的切换 用LED显示代表波形的数字 b.软件部分： 根据题义要求及分析，本程序中软件实现部分为： 程序采用键盘控制显示四组波段的方式。 首先对8255A进行初始化，方式0，显示过程中判断PC口高四位值。若为EF，则显示为0锯齿波；若为DF，则显示为1为脉冲波；若为BF，则显示为2为三角波；若为7F，则显示为3方波，四个数据分别对应四个按键被按下时的状况。由上述的判断结果，根据条件进行跳转。 3．硬件设计： 1、原理图

2、8255与8086/8088连接图 端口及其地址表 片选信号 寄存器 地址

IOY3 A口 60H B口 61H C口 62H 控制口 63H

3、DAC0832

3、数码管 4、按键 4．程序流程图和源代码清单： 程序流程图

程序源代码： STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP (?) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV AL,88H ;写入控制字 OUT 63H,AL MOV AL,00000001B ;置PC0为高电平 OUT 63H,AL MOV AL,00000011B ;置PC1为高电平 OUT 63H,AL MOV AL,00000101B ;置PC2为高电平 OUT 63H,AL MOV AL,00000111B ;置PC3为高电平 OUT 63H,AL MOV AL,00001001B ;置PC4为高电平 OUT 63H,AL MOV AL,00001011B ;置PC5为高电平 OUT 63H,AL MOV AL,00001101B ;置PC6为高电平 OUT 63H,AL MOV AL,00001111B ;置PC7为高电平 OUT 63H,AL RD: IN AL,62H CMP AL,0EFH ;如果是EFH,则跳转到START1 JE START1 CMP AL,0DFH ;如果是DFH,则跳转到START2 JE START2 CMP AL,0BFH ;如果是BFH,则跳转到START3 JE START3 CMP AL,7FH ;如果是7FH,则跳转到START4 JE A A:JMP START4 START1: MOV AL,40H ;锯齿波程序 OUT 61H,AL ;向PB口送数据，使数码管显示‘0’ MOV AL,00000000B ;PC0复位 OUT 63H,AL MOV AL,00000010B ;PC1复位 OUT 63H,AL MOV AL,00H A1: OUT 60H,AL INC AL CMP AL,7FH JE START1 IN AL,62H CMP AL,0EFH ;如果是EFH,则跳转到START1 JE START1 CMP AL,0DFH ;如果是DFH,则跳转到START2 JE START2 CMP AL,0BFH ;如果是BFH,则跳转到START3 JE START3 CMP AL,7FH ;如果是7FH,则跳转到START4 JE START4 JMP A1 START2: MOV AL,79H ;脉冲波程序 OUT 61H,AL ;向PB口送数据，使数码管显示‘1’ MOV AL,00000000B ;PC0复位 OUT 63H,AL MOV AL,00000010B ;PC1复位 OUT 63H,AL MOV AL,00H A2: OUT 60H,AL MOV AL,7FH OUT 60H,AL IN AL,62H CMP AL,0EFH ;如果是EFH,则跳转到START1 JE START1 CMP AL,0DFH ;如果是DFH,则跳转到START2 JE START2 CMP AL,0BFH ;如果是BFH,则跳转到START3 JE START3 CMP AL,7FH ;如果是7FH,则跳转到START4 JE START4 JMP START2 START3: MOV AL,24H ;三角波程序 OUT 61H,AL ;向PB口送数据，使数码管显示‘2’ MOV AL,00000000B ;PC0复位 OUT 63H,AL MOV AL,00000010B ;PC1复位 OUT 63H,AL MOV CX,00FFH MOV AL,00H A30: OUT 60H,AL INC AL LOOP A30 MOV CX,00FFH A31: DEC AL OUT 60H,AL LOOP A31 IN AL,62H CMP AL,0EFH ;如果是EFH,则跳转到START1 JE START1 CMP AL,0DFH ;如果是DFH,则跳转到START2 JE START2 CMP AL,0BFH ;如果是BFH,则跳转到START3 JE START3 CMP AL,7FH ;如果是7FH,则跳转到START4 JE START4 JMP START3 START4: MOV AL,30H ;方波程序 OUT 61H,AL ;向PB口送数据，使数码管显示‘3’ MOV AL,00000000B ;PC0复位 OUT 63H,AL MOV AL,00000010B ;PC1复位 OUT 63H,AL MOV CX,00FFH MOV AL,00H A40: OUT 60H,AL LOOP A40 MOV CX,00FFH MOV AL,0FFH A41: OUT 60H,AL LOOP A41 IN AL,62H CMP AL,0EFH ;如果是EFH,则跳转到START1 JE B B:JMP START1 CMP AL,0DFH ;如果是DFH,则跳转到START2 JE C C:JMP START2 CMP AL,0BFH ;如果是BFH,则跳转到START3 JE START3 CMP AL,7FH ;如果是7FH,则跳转到START4 JE START4 JMP START4 CODE ENDS END START 三、系统实施 （1） 四种波形的正确输出调试 波形的正确输出是设计的最基本要求，因此首先要保证波形输出的正确性，而对此的验证主要是通过依次调用相应的波形子函数来进行的，这一点通过四次调用不同的波形函数和通过对示波器波形的观察已经得到了确认。 （2） 波形切换的测试 因为波形切换的依据是PC高四位的数据，PC高四位的数据EF、DF、BF、7F分别对应了锯齿波、脉冲波、三角波、方波。而PC高四位的数据来源于扫描键盘后得到的数据。调试时很顺利，基本上实现了波形的任意切换。 （3） 波形对应数字的显示 对应数字的依据也是PC高四位的数据，PC高四位的数据EF、DF、BF、7F分别对应0、1、2、3四个数字。而PC高四位数据来源于扫描键盘后得到数据。 四、总结与体会 经过两个星期的实验，我完成了这次课程设计。通过本次课程设计，我不仅复习和巩固了微机原理中的很多知识，而且掌握了8255A、 DAC0832的工作原理和单片机中键盘和LED灯得工作原理。 整个设计过程可谓是困难重重，通过查阅资料，从一窍不通慢慢的找到了思路，但却在磕磕绊绊中学到了更多知识。在设计的过程中遇到问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。通过这次课程设计让我学习和掌握8255A的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼，实践能力进一步加深，使我明白书本上的知识只是理论，必须和实践结合起来，才可能学的更加透彻。