模拟电压采集电路及程序设计

微型计算机技术课程设计指导教师：学生班级：计科学生姓名：学号：班内序号：课设日期：目录一.课设任务·······························1二.课设目的·······························1三.设计内容·······························1四.设计思路·······························2五.设计步骤·······························2六.试验流程·······························3七.源代码·································4八.实验结果·······························10九.实验总结·······························12一、课程设计任务：模拟电压采集电路及程序设计利用《汇编语言与微型计算机技术》课程中所学的主要可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和微机内部的中断控制器8259A（从保留的IRQ2或IRQ10端引入）设计一个模拟电压采集电路及程序。二、设计目的通过本设计，使学生综合运用《汇编语言与微型计算机技术》课程以及其它电子类课程的内容，为以后从事计算机硬件开发工作奠定一定的基础。主要掌握并行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,掌握译码器74LS138的使用。学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。掌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、设计内容1．功能要求采用ADC0809设计一个单通道模拟电压采集电路，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集，采集来的数字量一路送至发光二极管显示，一路送至计算机显示到屏幕上，每行显示5个数据，采集完100个数据后停止采集过程，采集过程中按下ESC键也可中断采集过程。设计所需器材与工具一块实验面包板(内含时钟电路)。可编程芯片8253、8255A、ADC0809和译码器芯片74LS138、74LS245各一片。74LS06两片，发光二极管8个。可调电位器4.7KΩ一个。导线若干。示波器、万用表、常用工具等共用(从实验室现借现还)。8255的自检测这部分要求我们初始化8255，为了能够正确的看出8255已经初始化，当8255初始化后向B口送数据0FH到发光二管上显示，如果能够正确显示就说明8255已经被初始化。8253的自检测这部分要求我们初始化8253，8253初始化后可以通过示波器观察输出的波形是否满足要求。进行A/D转换。这部分是本次课设的关键部分，在做此之前，必须保证8255和8253都被正确的初始化，通过8255的C口控制ADC0809对模拟数据的采集，然后从A口读取转换后的数据，一路送发光二极管显示，一路送显示器上显示，这里模拟量由电位器得到。退出系统想结束程序的时候,从菜单上选择Esc键就可以退出程序。四、设计思路4.7KΩ电位器一端接+5V，一端接地，调节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500KHz，由8253对面包板上时钟1MHz或2MHz分频后得到，8253的端口地址：300H～303H。编程启动ADC0809转换（ADC0809完成一次转换的时间大约为120μs），将ADC0809的EOC引脚信号作为中断信号，若转换结束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，一路送至发光二极管显示，一路送至计算机显示到屏幕上。8255A用做CPU和ADC0809间的接口芯片，ADC0809的控制信号（如OE、ALE、START等）可由8255A的PC口提供，模数转换后的数字量可经8255A的PA口读入，经8255A的PB口输出到发光二极管。8255A端口地址：304H～307H。译码电路由74LS138提供。74LS245用于总线和8255A之间的双向传输和隔离。硬件珠城际工作原理五、设计步骤设计出正确的接口电路原理图，要求用专业绘图软件绘制电路图，并注明器件的名称和管脚。根据要求用74LS138设计出正确的I/O译码电路。正确运用所给器件布线，搭接硬件电路。选用汇编语言编写主程序以及各芯片调试子程序，要求：具有操作界面、使用方便；实现功能要求；功能模块应有详细注释。调试并排错，包括硬件电路和软件编程部分的错误。按照下图连接电路六、实验流程1、ADC主程序编写2、ADC中断服务程序的编写七、源代码DATASEGMENTMESG1DB'1sinvokeinterruptonetime,andtolightoneofLEDs',0ah,0dhDB'ExitwithEsc',0ah,0dh,'$'INT0A_OFFDW(?)INT0A_SEGDW(?)DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATADELAYPROC PUSHCXPUSHBXMOVBX,0FFFHLOOP2:MOVCX,0FFFFHLOOP1:LOOPLOOP1DECBXJNZLOOP2 POPBX POPCX RETDELAYENDPDISPPROC pushaxshow:andal,0f0h;显示高4位 shral,4 cmpal,9 jahex addal,30h jmpnexthex:addal,37hnext:movdl,al movah,2 int21H popax andal,0fh;显示低4位 cmpal,9 jahex1 addal,30h jmpnext1hex1:addal,37hnext1:movdl,almovah,2 int21h movdl,13 ;向屏幕送回车符 movah,2 int21h movdl,10 ;向屏幕送换行符 movah,2 int21h RETDISPENDPSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAH,09H MOVDX,OFFSETMESG1 INT21h;显示提示信息MOVDX,303H;初始化8255MOVAL,80HOUTDX,ALMOVAX,3572H;获取原中断向量INT21HMOVINT0A_OFF,BX;保存原中断向量MOVBX,ESMOVINT0A_SEG,BXCLI;关中断MOVAX,2572HMOVDX,SEGLEDLIGHT;设置新的中断向量PUSHDSMOVDS,DXMOVDX,OFFSETLEDLIGHTINT21HPOPDSSTI;开中断INAL,0A1H;打开IRQ10ANDAL,0FBHOUT0A1H,ALINAL,21H;打开IRQ2ANDAL,0FBHOUT21H,AL MOVDX,307H ;8253定时1SMOVAL,01110110BOUTDX,ALMOVDX,305HMOVAL,0E8HOUTDX,ALMOVAL,03HOUTDX,ALMOVDX,307HMOVAL,10110110BOUTDX,ALMOVDX,306H MOVAL,0E8HOUTDX,ALMOVAL,03HOUTDX,ALL1:MOVAH,0BH;检查是否有Esc键按下INT21HINCALJNZNEXT0;若无键按下，则程序往下执行MOVAH,08H;如有Esc键按下，则程序退出INT21HCMPAL,27JZEXITNEXT0: CALLDELAY JMPL1LEDLIGHTPROCFAR;中断服务程序PUSHSIPUSHAXPUSHDXCLI;关中断movdx,303h;初始化8255状态字,A口输出 moval,80h outdx,al movdx,300h ;送通道号至A口 moval,0 outdx,al movdx,303h moval,3h ;00000011,使PC1为1 outdx,al ;PC1置1进行地址锁存 ;movdx,303h ;moval,90h ;outdx,al ;重写8255方式字,A口输入,B口输出,C口低四位输出movdx,303h;使PC0置高发启动信号 moval,1h ;00000001,先使PC0为1 outdx,al movcx,0f00h;delay;lop1:looplop1 movdx,303h moval,0h ;00000000,延时后使PC0为0发启动信号 outdx,alnop nop movdx,303hmoval,5h ;00000101,使PC2为高,发出OE outdx,al movdx,300h ;从A口读数据 inal,dx MOVDX,301H ;从B口向LED输出数据 OUTDX,AL CALLDISP ;向屏幕输出数据MOVAL,62H;发中断结束命令MOVDX,0A0HOUTDX,AL;向从片8259发EOI命令OUT020H,AL;向主片8259发EOI命令STI;开中断POPDXPOPAXPOPSIIRETLEDLIGHTENDPEXIT:MOVAX,2572H;恢复中断向量MOVDX,INT0A_SEGPUSHDSMOVDS,DXMOVDX,INT0A_OFFINT21HPOPDSINAL,0A1H;屏蔽IRQ10ORAL,04HOUT0A1H,ALINAL,21H;屏蔽IRQ2ORAL,04HOUT21H,ALMOVAX,4C00H;程序退出INT21HCODEENDSENDSTART八、实验结果（如下图）1、键入单选项“1”进