基于8086波形发生器设计说明

1、评阅成绩:评阅教师:信息工程学院课程设计报告设计题目：波形发生器的设计_名班称：微机原理与接口课程设计级：1002姓名：学号：设计时间：至指导教师：专业.专注评 语:_专业.专注一 引言. 3二设计目的. 4三. 原理说明.4四. 硬件设计.7五. 设计原理.10六. 程序编译.121. 输出方波的子程序.1.2.2. 输出三角波子程序.1.3.3. 输出锯齿波子程序 .1.5.4.输出正弦波子程序5.输出梯形波子程序七. 调试方法与结果.20八. 心得体会.2316.18.一.引言波形发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制系统 和教学实验等领域，是现代测试领域内应用最为广泛

2、的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号 源。由它产生不同频率不同波形的电压 、电流信号并加到被测器件或设备上 ， 用其他仪器观察。测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信 号发生器是电子测量领域中最基本、应用最为广泛的一类电子仪器。它可以产 生多种波形信号，如锯齿波、三角波、梯形波等，因而广泛应用于通信、雷 达、导航、宇航等领域0本次课程设计使用的 8086 和 DAC0832 构成的发生器可产生三角波，波形 的周期可用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路 简单、结构紧凑、性能优越等特点此设计给出了源代码，通过仿

3、真测试，其 性能指标达到了设计要求。.专业.专注专业.专注CSVCCWR1ILE(BY1/BY2)GNDWR2DI3XFERDI2DI4DI1DI5DI0DI6VREFDI7RFBIOUT2GNDIOUT1,20191817161514131211.设计目的1、掌握 DAC0832 与 PC 机的接口方法。2、掌握 D/A 转换应用程序设计方法。三.原理说明1. 知识简介：DAC0832 当今世界在以电子信是 8 位分辨率的 D/A 转换集成芯片，与微处 理器完全兼容，这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优 点，在单片机应用系统中得到了广泛的应用。这类 D/A 转换器由 8 位

4、输入锁存 器，8 位 DAC 寄存器，8 位 D/A 转换电路及转换控制电路构成。2. DAC0832 的引脚及功能：DAC0832 是 8 分辨率的 D/A 转换集成芯片。与微处理器兼容。这个 DA 芯 片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点。D/A 转换器由 8 位输入锁 存器、8 位 DAC 寄存器、8 位 D/A 转换电路及转换控制电路构成。专业.专注3. 应用特性： DAC083 是微处理器兼容型 D/A 转换器，可以充分利用微处理器的控制能 力实现对D/A 转换的控制。这种芯片有许多控制引脚，可以和微处理器控制线 相连，接受微处理器的控制，女口 ILE、/CS、/WR1、/W

5、R2、/XFER 端。有两级锁存控制功能，能够实现多通道 D/A 的同步转换输出。 DAC083 内部无参考电压源；须外接参考电压源。 DAC083 为电流输入型 D/A 转换器，要获得模拟电压输出时，需要外加转 换电路。DAC0832 的引脚图及逻辑结构如下图专业.专注DAC0832 结构框图及引脚排列BOLSBk13新QTDT57半158位6 ffi16DAC丄寄存a-换器-DOQ0DOCO|W2 -|8|KFEHl7l11屮Q辅出跟随H辅入12021931841756ID1571461391210)11LE2对inxILEVCC便一m JIGN1D D3眩一D1 DO一 怙一心一DGMD

6、 VCCILE-WR2一D5一D6-听-JflinrJdim专业.专注4. 各引脚功能说明：DOD7 : 8 位数据输入线，TTL 电平，有效时间应大于 90ns（否则锁存器的 数据会出错）；ILE:数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；CS:片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；WR1 :数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效。由 ILE、CS、WR1 的逻辑组合产生 LE1，当 LE1 为高电平时，数据锁存器状态随输 入数据线变换，LE1 的负跳变时将输入数据锁存；XFER:数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效；WR2:

7、DAC 寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效。由 WR2、XFER 的逻辑组合产生 LE2，当 LE2 为高电平时，DAC 寄存器的输出随寄 存器的输入而变化，LE2 的负跳变时将数据锁存器的内容打入 DAC 寄存器并开 始 D/A 转换。IOUT1 :电流输出端 1，其值随 DAC 寄存器的内容线性变化；IOUT2:电流输出端 2，其值与 IOUT1 值之和为一常数；Rfb:反馈信号输入线，改变 Rfb 端外接电阻值可调整转换满量程精度；Vcc：电源输入端，Vcc 的范围为+5V+15V ；VREF:基准电压输入线，VREF 的范围为-10V+10V ；AGND :模拟信号

8、地专业.专注DGND :数字信号地5. DAC0832 三种数据输入方式：(1) 双缓冲方式：即数据经过双重缓冲后再送入 D/A 转换电路，执行两次写操作才能完成一次 D/A 转换。这种方式可在 D/A 转换的同 时，进行下一个数据的输入，可提高转换速率。更为重要的是，这种方式 特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。此时，要用多片 DAC0832 组成模拟输出系统，每片对应一个模拟量。(2) 单缓冲方式：不需要多个模拟量同时输出时，可采用此种方式。此时两个寄存器之一处于直通状态，输入数据只经过一级缓冲送入 D /A 转换电路。这种方式只需执行一次写操作，即可完成 D/A 转换。(3) 直通方

9、式：此时两个寄存器均处于直通状态，因此要将：、和端都接数字地，ILE 接高电平，使 LE1、LE2 均为高电平，致使两个锁存寄存器同时处于放行直通状态，数据直接送入 D/A 转 换电路进行 D/A 转换。 这种方式可用于一些不采用微机的控制系统中或 其他不须 0832缓冲数据的情况。四.硬件设计1.8086(8088)CPU引脚图(如图 1):专业.专注2.DAC0832 （D/A 转换器）D/A0832 是 8 位并行输出电流型D/A 转换器，其主要参数：转换时间1us，满量程误差土 1LSB,参考电压一 10V+10V，供电电压+5V+15V，输 入逻辑电平与 TTL 兼容。引脚图（如图

10、2）:3.8255A （可编程并行接口）8255 可编程并行接口芯片有三个输入输出端口 ，即 A 口、B 口和 C 口，对 应于引脚 PA7PAO、PB7PBO 和 PC7PCO。其内部还有一个控制寄存器， 即控制口。通常 A 口、B 口作为输入输出的数据端口 。C 口作为控制或状态信息 的端口，它在方式字的控制下，可以分成 4 位的端口，每个端口包含一个 4 位锁 存器。它们分别与端口 A/B 配合使用，可以用作控制信号输出或作为状态信号 输入。8255 可编程并行接口芯片工作方式说明：方式 0 :基本输入/输出方式。适用于三个端口中的任何一个。每一个端 口都可以用作输入或输出。输出可被锁存

11、，输入不能锁存。方式 1 :选通输入 /输出方式。这时A 口或 B 口的 8 位外设线用作输入或输出，C 口的 4 条线中 三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。方式 2:双向总线方式。只有 A 口具备双向总线方式，8 位外设线用作输入或输出，此时 C 口的 5 条线用作通讯 联络信号和中断请求信号。引脚图（如图 3）:专业.专注4.8284在 8086CPU 内部没有有时时钟发生器，当组成微型机系统时，所需的时钟信号 由外部时钟发生器提供。8284 是专门为 8086 设计的时钟发生器/驱动器。在 8284 中，不仅有时钟信号发生器，还有复位信号 RESET 和准备好信号 READY 产

12、生电路，这些电路分别向 8086 系统提供时钟信号 CLK,复位信号 RESET 和准 备好信号 READY，还可向外界提供晶振信号 OSC 以及外围芯片所需的时钟信号 PCLKo引脚图（如图 4）:CSYNCvccPCLKVI8284巴AEN1RDY1ASVNCREADYEfdRDY2FC专业.专注AEN2CSCOKRESGNDREST82S4五.设计原理D/A 转换器产生各种波形的原理：利用 D/A 转换器输出的模拟量与输入数 字量成正比关系这一特点，将 D/A 转换器作为微机输出接口，CPU 通过程序向 D/A 转换器输出随时间呈现不同变化规律的数字量，则 D/A 转换器就可输出各种各样

13、的模拟量，如方波、三角波、锯齿波、正弦波等。8255A 实现波形切换的原理：从 8255A 的 B 口读入外接开关的信号，CPU 读入不同信号值，从而执行不同的代码，向 D/A 转换器传送不同的数据，控制 D/A 转换器输出锯齿波、三角波、方波、正弦波和梯形波。DAC0832 采用双缓冲数据输入方式。数据要经过两级锁存后才送入 D/A 转 换器。数据写入分两次进行，第一次把待转换的数据写入输入寄存器，第二次 再对 DAC 寄存器进行一次写操作。延迟作用：方便观察到输出各种波形高低电平时，信号灯发光和熄灭的情 况。专业.专注a.实验电路图：jf_T彌墊AFS4AE笙AP嘶8086折空IMiK _

14、 TOIKLDfTOi2_B一斗 罔_U_ AiI I-1LI-:aK5】3逅盔DTRirsEEi普-V常笛兽器器雷器誥s器PQ器sd畑茹更薯菇童y5 AEu 一ga-vgTESTKLdKEETOI|ccEJ5SDs蔬豈Ms_fear_r7_ zi六.程序编译1.输出方波的子程序（一） 编程思路：a.设置 8255A 的工作方式b. 启动 DAC0832 转换器c. 写初值，延时d. 取反，延时e. 返回（二） 编译子程序：MODEL SMALLSTACK 200H专业.专注CODESTART:MOV DX,213HMOV AL,82HOUT DX,ALMOV DX,200HAGAIN: MO

15、V AL,00HOUT DX,ALCALL DELAY MOVAL,0FFH OUTDX,ALCALL DELAY JMPAGAINDELAY: MOV CX,0ffffH;LOOP $RET END start2.输出三角波子程序（一）编程思路：a.设置 8255A 的工作方式b. 启动 DAC0832 转换器c. 写初值，延时d. 初值加 1,返回;8255A 控制口地址QAC0832 的地址；输出方波为 0”;f 方波宽度；输出方波为 f”；方波宽度专业.专注e. 取反，延时f 取反值减 1,返回g.循环（二）编译子程序：MODEL SMALLSTACK 200HCODESTART:MO

16、V DX,213HMOV AL,82HOUT DX, ALL: MOV DX,200HMOV AL,00HM: OUT DX,ALCALL delayINC ALJNZ MMOV AL,0FFHN: OUT DX,ALCALL delayDEC ALJNZ NJMP L;8255A控制口地址;DAC负向初值专业.专注DELAY:MOV CX,0FFFHDAY1:LOOP DAY1RETINT 21HEND START3.输出锯齿波子程序（一） 编程思路：a.设置 8255A 的工作方式b. 启动 DAC0832 转换器c. 写初值d. 初值加 1，延时e. 返回g.循环（二） 编译子程序：MO

17、DEL SMALLSTACK 200HCODESTART:MOV DX,213H 设置 8255A 控制口地址MOV AL,82H专业.专注OUT DX,AL;设置 8255A 口 A 为方式 0 输出专业.专注MOVAL,00HJ: OUT DX,ALINC ALCALLDELAYJMP JDELAY:MOVCX,0FFFHDAY1:LOOPDAY1RETINT21H;ENDSTART4.输出正弦波子程序（一） 编程思路 a写正弦波存储数地址b. 写初值c. 地址加 1，取值加 1d. 启动 DAC0832 转换器e. 延时MOV DX,200HQAC0832 的地址；输出数据初值输出值专业

18、.专注f. 设置 8255A，返回g. 循环（二） 编译子程序：MODEL SMALLSTACK 200HCODESTART:ZXBB: LEA BX,TABMOV CX,0001HZX2: MOV AL,BX;将 TAB 中的数字一次赋给 AL 再输出正弦波INC BXINC CXMOV DX,200HOUT DX,ALCALL DELAYPUSH AXBG2: MOV DX,211H ;再次读入开关信号,进行比较IN AL,DXCMP AL,04HJNZ BG2POP AXCMP CX,256专业.专注JNE ZX2JMP ZXBBDELAY:专业.专注MOV CX,0FFFHDAY1:L

19、OOP DAY1RETINT 21HEND START5.输出梯形波子程序（一） 编程思路：a.启动 DAC0832 转换器b. 写低电平段，延时，返回c. 写上升段，延时，返回d. 写高电平段，延时，返回e. 写下降段，延时，返回f 设置 8255A，返回g.循环（二） 编译子程序：MODEL SMALLSTACK 200HCODESTART:TXBB: MOV CX,0100HMOV AL,00HLL0: MOV DX,200H梯形波；低电平专业.专注OUT DX,AL专业.专注CALL DELAYDEC CXJNZ LL0LL1: INC AL；上升段MOV DX, 200HOUT DX,ALCALL DELAYCMP AL,6FHJNE LL1MOV CX,0100HLL2: MOV DX, 200HOUT DX,AL；高电平段CALL DELAYDEC CXJNZ LL2LL3: DEC AL下降段MOV DX, 200HOUT DX,ALCALL DELAYCMP AL,00HJNZ L