微機(jī)原理綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

微機(jī)原理與匯編語言綜合性實(shí)驗(yàn)微機(jī)原理與匯編語言綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0809數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)： 數(shù)學(xué)081 姓名： 張葦 學(xué)號(hào): 200812010228實(shí)驗(yàn)起止日期： 2011 年 1月3日起 2011 年1月9日止實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆誂/D轉(zhuǎn)換原理，掌握0809A/D轉(zhuǎn)換芯片的硬件電路和軟件編程。實(shí)驗(yàn)要求：包括開發(fā)環(huán)境要求，技術(shù)文檔要求兩部分。開發(fā)環(huán)境要求：軟件環(huán)境：windows98/windowsXP/windows2000，QTH-8086B環(huán)境硬件環(huán)境：計(jì)算機(jī)（Pen4CPU, 256MRAM，60G以上硬盤，輸入輸出設(shè)備）技術(shù)文檔要求：按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫要求進(jìn)行。要求流程圖繪制規(guī)范，軟、硬件功能描述清晰，實(shí)驗(yàn)總結(jié)深刻。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：一 實(shí)驗(yàn)原理1 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)： 圖1.1 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由上圖可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。2 ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)序圖 圖1.2 ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)序圖3 ADC0809電路連接簡(jiǎn)圖：OE ALE START EOC D0 D7 IN0 0N1IN7 -VREF +VREF CLOCK V02.5V250KHZ圖1.3 ADC0809電路連接簡(jiǎn)圖4 引腳結(jié)構(gòu)圖1.4引腳結(jié)構(gòu)IN0IN7：8條模擬量輸入通道ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是05V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。數(shù)字量輸出及控制線：11條ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（），VREF（）為參考電壓輸入。5 電路原理圖 圖1,5電路原理圖 本實(shí)驗(yàn)采用 ADC0809 做 A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。ADC0809 是一種8路模擬輸入、8位數(shù)字輸出的逐次逼近法A/D器件，轉(zhuǎn)換時(shí)間約100us，轉(zhuǎn)換精度為1/512，適用于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。ADC0809片內(nèi)有三態(tài)輸出的數(shù)據(jù)鎖存器，故可以與8088微機(jī)總線直接接口。圖中ADC0809的CLK信號(hào)接CLK=2.385MHZ，基準(zhǔn)電壓Vref(+)接Vcc。一般在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)該接精確+5V，以提高轉(zhuǎn)換精度，ADC0809片選信號(hào)0809CS和/IOW、/IOR經(jīng)邏輯組合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信號(hào)。ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC未接， 如果以中斷方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，需將EOC信號(hào)線接至中斷控制器8259的中斷源輸入通道。本實(shí)驗(yàn)以延時(shí)方式等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，ADC0809的通道號(hào)選擇線ADDA、ADDB、ADDC 接系統(tǒng)數(shù)據(jù)線的低3位，因此ADC0809的8個(gè)通道值地址分別為00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。二 啟動(dòng)本A/D轉(zhuǎn)換只需如下三條命令： MOV DX，ADPORT；ADPORT為ADC0809端口地址。 MOV AL，DATA ；DATA為通道值。 MOV DX， AL ； 通道值送端口。 讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果用下面二條指令： MOV DX，ADPORT IN AL，DX三 相關(guān)芯片介紹ADC0809的主要性能：(1) 8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，所有引腳的邏輯電平與TTL電平兼容。(2) 帶有鎖存功能的8路模擬量轉(zhuǎn)換開關(guān)，可對(duì)8路05V模擬量進(jìn)行分時(shí)切換。(3) 輸出具有三態(tài)鎖存功能。(4) 分辨率：8位，轉(zhuǎn)換時(shí)間：100s。(5) 不可調(diào)誤差：1LBS，功耗：15mW。(6) 工作電壓：+5V，參考電壓標(biāo)準(zhǔn)值+5V。(7) 片內(nèi)無時(shí)鐘，一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：ADC0809是CMOS的8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用逐次逼近原理進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，芯片內(nèi)有模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換兩大部分，可對(duì)8路05V的輸入模擬電壓信號(hào)分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模擬多路開關(guān)由8路模擬開關(guān)和3位地址鎖存譯碼器組成，可選通8路模擬輸入中的任何一路，地址鎖存信號(hào)ALE將3位地址信號(hào)ADDA、ADDB、ADDC進(jìn)行鎖存，然后由譯碼電路選通其中的一路，被選中的通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換部分包括比較器、逐次逼近寄存器（SAR）、256R電阻網(wǎng)絡(luò)、樹狀電子開關(guān)、控制與時(shí)序電路等。另外ADC0809輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連到CPU數(shù)據(jù)總線上。ADC0809的多路轉(zhuǎn)換：在實(shí)時(shí)控制與實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中，被控制與被測(cè)量的電路往往是幾路或幾十路，對(duì)這些電路的參數(shù)進(jìn)行模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換時(shí)，常采用公共的模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。因此，對(duì)各路進(jìn)行轉(zhuǎn)換是分時(shí)進(jìn)行的。此時(shí)，必須輪流切換各被測(cè)電路與模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路之間的通道，以達(dá)到分時(shí)切換的功能。ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)序： 首先輸入地址選擇信號(hào)，在ALE信號(hào)作用下，地址信號(hào)被鎖存，產(chǎn)生譯碼信號(hào)，選中一路模擬量輸入。然后輸入啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)START（不小于100ns ），啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)送三態(tài)門鎖存，同時(shí)發(fā)出EOC信號(hào)，在允許輸出信號(hào)控制下，再將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到外部數(shù)據(jù)總線。四 實(shí)驗(yàn)線路的連接在原理圖中，粗黑線是學(xué)生需要連接的線， 粗黑線兩端是需連接的信號(hào)名稱。 (1)IN0插孔連W1的輸出V1插孔。 (2)0809CS連譯碼輸出060H06FH插孔。五 實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)果測(cè)試 1) 正確連接好實(shí)驗(yàn)線路。 2) 理解實(shí)驗(yàn)原理。 3) 打開源程序，仔細(xì)閱讀，弄懂實(shí)驗(yàn)程序。 4) 運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序：(1)按“調(diào)試”按鈕 (2)按“運(yùn)行”按鈕在DVCC-8086JH實(shí)驗(yàn)箱上應(yīng)顯示“0809-XX”。 5) 調(diào)節(jié)電位器W1，以改變模擬電壓值，顯示器上會(huì)不斷顯示新的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。用ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換，其模擬量與數(shù)字量對(duì)應(yīng)關(guān)系的典型值為+5VFFH，2.5V80H，0V00H。六 實(shí)驗(yàn)討論本實(shí)驗(yàn)利用實(shí)驗(yàn)板上的ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并在數(shù)碼管上顯示，調(diào)節(jié)電位器觀察數(shù)碼管上數(shù)據(jù)的變化。當(dāng)調(diào)節(jié)電位器時(shí)，數(shù)碼管上將顯示00H-FFH之間的數(shù)字。特別地，當(dāng)模擬量分別輸入+5V，2.5V，0V時(shí)，數(shù)碼管上將分別顯示(數(shù)字量)FFH，80H，00H；當(dāng)模擬量數(shù)值介于它們之間時(shí)，數(shù)碼管上也會(huì)相應(yīng)的顯示00H-FFH之間相應(yīng)的數(shù)值。七 微機(jī)原理與匯編語言實(shí)驗(yàn)收獲與總結(jié) 通過此次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使我對(duì)匯編語言程序設(shè)計(jì)有了深一步的了解，對(duì)設(shè)計(jì)及開發(fā)有了比較全面的思路。雖然程序是老師給好的，但在實(shí)際編譯過程中會(huì)遇到很多不同的錯(cuò)誤，有時(shí)候是一些很明顯很細(xì)節(jié)的操作錯(cuò)誤，這些可以通過編譯來查找錯(cuò)誤的所在。在找出錯(cuò)誤感覺非常自豪的同時(shí)我翻閱了大量的書籍，盡管大部分書都只是翻了一部分頁碼而已，卻給了我一個(gè)非常有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。 總之，此次設(shè)計(jì)給我們提供了一個(gè)既動(dòng)手又動(dòng)腦、自學(xué)、獨(dú)立實(shí)踐的機(jī)會(huì)，使我們養(yǎng)成了勤翻閱各種相關(guān)資料的習(xí)慣，將書本上的理論知識(shí)和實(shí)際有機(jī)地結(jié)合起來，鍛煉了實(shí)際分析問題和解決問題的能力，提高了適應(yīng)實(shí)際、實(shí)踐操作的能力，為今后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下了良好的基礎(chǔ)。于此同時(shí)我還學(xué)習(xí)了一些電路知識(shí)，熟悉了ADC0809的實(shí)驗(yàn)引腳及工作過程，掌握了A/D轉(zhuǎn)換的工作原理及實(shí)驗(yàn)過程，使自己變得更加全面。八 參考文獻(xiàn)1馮博琴 吳寧 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第二版) 清華大學(xué)出版社附錄源程序代碼0809選通信號(hào)接A14，CLK接ALE，INT0接電位器PAGE60,132 .MODEL SMALL .STACK 20H .DATA20HAD0809EQU0B000HA8255EQU7000HB8255EQU7001HC8255EQU7002HD8255EQU7003HDCLK0EQU00000000BDCLK1EQU00000001BDIN0EQU00000010BDIN1EQU00000011B .CODEDIDATADB?ORG0100HMAIN:MOVSP,9000H MOV DX,D8255 MOV AL,80H;寫8255控制字A、B輸出，C輸入 OUT DX,AL NEXT:MOV DX,AD0809MOV AL,00HOUTDX,AL;啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換CALLDELAY;延時(shí)INAL,DX;轉(zhuǎn)換結(jié)束讀取結(jié)果CMPAL,DIDATAJZNEXTMOVDIDATA,ALCALLDISPCALLDELAY1JMPNEXT ;*;/*顯示子程序*/ *;*DISP:MOVAL,DIDATA;取低位ANDAL,0FHCALLSEND;顯示MOVAL,DIDATAMOVCL,04HSHRAL,CL;取高位CALLSEND;顯示RETSEND:PUSHCXMOVAH,00HMOVDI,AXMOVBX,OFFSET SGTB1MOVAL,BX+DI;取字符MOVAH,ALMOVCX,01HSEND1:MOVDX,D8255MOVAL,DCLK0;DCLK-0OUTDX,ALMOVAL,AHRCLAL,CLJCSEND2MOVAL,DIN0;DIN-0OUTDX,ALJMPSEND3SEND2:MOVAL,DIN1;DIN-1OUTDX,ALSEND3:MOVAL,DCLK1OUTDX,AL;DCLK-1INCCXCMPCX,09HJNZSEND1MOVAL,DIN1OUTDX,ALPOPCXRET;*;/*延時(shí)程序*/;*DELAY:PUSHCXMOVCX,0FFH;延