《汇编语言微型计算机》课程设计试验报告

本文格式为Word版，下载可任意编辑——《汇编语言微型计算机》课程设计试验报告长江大学工程技术学院《汇编+微机》课程设计报告

数据采集系统的设计与调试

学生姓名：袁春云学号：202360720序号：专业班级：计本60901指导老师：李华贵许建国报告日期：2023年9月10日

25

一．课程设计题目：数据采集系统的设计与测试

利用《汇编语言+微型计算机》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和微机内部的中断控制器8259A设计一个数据采集系统，并且编程与调试。

二．设计目的

1.通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《汇编语言程序设计》以及电子技术等课程的内容，为以后从事计算机检测与控制奠定一定的基础。

2.主要把握并行I/O接口芯片8253、8255A、ADC0809及中断控制芯片8259A等可编程器件的使用，把握译码器74LS138的使用。

3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。

4.把握微型计算机技术应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。三.课程设计要求1.功能要求

①利用《汇编语言+微型计算机系统》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和微机内部的中断控制器8259A（从保存的IRQ2或TRQ10端引入）设计一个数据采集系统、并且编程与调试。

②用8253定时器定时10MS，每次定时10MS后启动一次模/数转换，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集。

③每次模/数转换终止后，产生一次中断，在中断服务程序中，采集来的数字量被读入微处理器的累加器AL中，然后通过8255A输出到8个LED发光二极管显示。

2.设计所需器材与工具

④微机原理与接口综合仿真试验平台。

⑤可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和译码器芯片74LS138、74LS245等。

⑥可调电位器4.7KΩ一个。⑦其他规律器件、导线若干。⑧万用表、常用工具等。四．设计思路

1.4.7Ω电位器一端接+5V，一端接地，调理电位器得到变化的模拟电压，

该电压接至ADC0809的某一通道输入端(如IN0)，ADC0809的时钟为（500MHz），由8253对面包板上的时钟1MHz或2MHz分频后得到，8253的端口地址200H~207H。

2.用8253定时输出信后启动ADC0809转换，ADC0809完成一次转换时间大约为120us，将ADC0809的EOC引脚信号作为中断信号，若转换终止则进入中断服务程序。在中断服务程序中读入模数转换结果，并发送至二极管显示。

3.8255A端口地址:208H~20FH。4.译码电路由74LS138提供。四．硬件组成及工作原理

CPU定时模块数据采集模块数据显示中断管理模块电源模块复位电路时钟电路模块

图1—框架总图

1.数据显示模块：

数据显示模块是由8255A与74LS245所组成的。8255A有三个并行输入/输出接口，分别为A、B、C三个端口。分别为：

方式0：基本的输入输出方式，即无须联络就可以直接进行的I/O方式。其中A、B、C口的高四位或低四位可分别设置成输入或输出。

方式1：选通I/O,此时接口和外围设备需联络信号进行协调，只有A口和B口可以工作在方式1，此时C口的某些线被规定为A口或B口与外围设备的联络信号，余下的线只有基本的I/O功能，即只工作在方式0。

方式2：双向I/O方式，只有A口可以工作在这种方式，该I/O线即可输入又可输出，此时C口有5条线被规定为A口和外围设备的双向联络

线，C口剩下的三条线可作为B口方式1的联络线，也可以和B口一起方式0的I/O线。

然后根据在程序中是设置的那种工作方式去与74LS245进行连接。在程序中我所使用的是B口输入，A口输出的输出方式。在这个模块中最主要的就是去怎样设置好输入与输出端口。这就要要求我们在对8255A进行初始化的时候就要考虑明白这个问题。U4343332313029282753698351F6D0D1D2D3D4D5D6D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC78255A4321403938371819202322232425141516171312111023456789191U5A0A1A2A3A4A5A6A7CEAB/BA74LS245B0B1B2B3B4B5B6B71817161514131211D8D9LEDD1LEDD2LEDD3LEDD4LEDD5LEDD6LEDDLR110kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810图2—8255A连接图

2.中断管理模块

中断管理模块主要74LS138来完成，74LS138为3-8译码器，可以产生8片选，但是在这个程序中只要用四个片选，即200-207、208-20F、210-217、218-21F。74LS138其工作原理如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平。可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

同时，中断管理模块需要做的工作有设置中断向量。在对中断进行设置的时候可以对中断类型号进行修改。其实中断类型号的设置在对8259进行初始化的时候就完成了。3.数据采集模块

数据采集模块是用ADC0809来完成的，通过ADC0809来进行模数转换，ADC0809所采集的模拟信号转换为数字信号。这个模块是用来对数据进行采集、处理、转换的部分。在这个模块里我们要注意的是如何去处理在设计过程中该怎样去处理送入软件里面的信号的频率，我们在试验中ADC0809所接入的频率为0.25MHZ，但是也可以去使用0.5MHZ的这样一个频率，由于是8253的

ADC0809是模/数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。

IN3连接一个滑动电阻器，通过该电阻器改变电阻得到不同的电压值，经过数据采集并转换后通过LED显示得到结果

U2(IN0)2627281234567910111216U2IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7STARTEOCOUTPUTENABLECLOCKVCCVREF(+)VREF(-)ADC080974LS02ADDAADDBADDCALE2-1MSB2-22-32-42-52-62-72-8LSBGND2524232221202318815141713U2(CLOCK)U6:A21374LS02R910kU6:B564图3——ADC0809连接图4．定时模块8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全一致。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄放器中的控制字，相互之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄放器，还有一个16位的计数初值寄放器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。8253可编程计数器/定时器，内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全一致。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄放器中的控制字，相互之间工作完全独立。工作原理：8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式