《匯編語言+微型計(jì)算機(jī)》課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院匯編長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院匯編+ +微機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告微機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試學(xué)生姓名：袁春云學(xué)生姓名：袁春云學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：200960720200960720序號(hào)：序號(hào)：2525專業(yè)班級(jí)：計(jì)本專業(yè)班級(jí)：計(jì)本 6090160901指導(dǎo)老師：李華貴指導(dǎo)老師：李華貴許建國(guó)許建國(guó)報(bào)告日期：報(bào)告日期： 20112011 年年 9 9 月月 1010 日日17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子一 課程設(shè)計(jì)題目：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與測(cè)試課程設(shè)計(jì)題目：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與測(cè)試?yán)脜R編語言+微型

2、計(jì)算機(jī)課程中所學(xué)的可編程接口芯片8253、8255a、adc0809 和微機(jī)內(nèi)部的中斷控制器 8259a 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并且編程與調(diào)試。二設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的1.通過本設(shè)計(jì)，使學(xué)生綜合運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 、 匯編語言程序設(shè)計(jì)以及電子技術(shù)等課程的內(nèi)容，為以后從事計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制奠定一定的基礎(chǔ)。2.主要掌握并行 i/o 接口芯片 8253、 8255a、 adc0809 及中斷控制芯片 8259a等可編程器件的使用，掌握譯碼器 74ls138 的使用。3.學(xué)會(huì)用匯編語言編寫一個(gè)較完整的實(shí)用程序。4.掌握微型計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用開發(fā)的全過程：分析需求、設(shè)計(jì)原理圖、選用元器件、布線、編程、調(diào)試、撰寫報(bào)告

3、等步驟。三三. . 課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)要求1.功能要求 利用匯編語言+微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程中所學(xué)的可編程接口芯片8253、8255a、adc0809 和微機(jī)內(nèi)部的中斷控制器 8259a（從保留的 irq2 或 trq10 端引入）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、并且編程與調(diào)試。 用 8253 定時(shí)器定時(shí) 10ms，每次定時(shí) 10ms 后啟動(dòng)一次模/數(shù)轉(zhuǎn)換，要求對(duì)所接通道變化的模擬電壓值進(jìn)行采集。 每次模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，產(chǎn)生一次中斷，在中斷服務(wù)程序中，采集來的數(shù)字量被讀入微處理器的累加器 al 中，然后通過8255a 輸出到 8 個(gè) led 發(fā)光二極管顯示。2.設(shè)計(jì)所需器材與工具 微機(jī)原理與接口綜合仿真實(shí)

4、驗(yàn)平臺(tái)。 可編程接口芯片 8253、 8255a、 adc0809 和譯碼器芯片 74ls138、 74ls245等。 可調(diào)電位器 4.7k一個(gè)。 其他邏輯器件、導(dǎo)線若干。 萬用表、常用工具等。四設(shè)計(jì)思路四設(shè)計(jì)思路17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子1. 4.7電位器一端接+5v，一端接地，調(diào)節(jié)電位器得到變化的模擬電壓，該電壓接至 adc0809 的某一通道輸入端(如 in0)，adc0809 的時(shí)鐘為（500mhz） ，由 8253 對(duì)面包板上的時(shí)鐘 1mhz 或 2mhz 分頻后得到，8253 的端口地址200h207h。2. 用 8253 定時(shí)輸出信后啟動(dòng) adc

5、0809 轉(zhuǎn)換，adc0809 完成一次轉(zhuǎn)換時(shí)間大約為 120us，將 adc0809 的 eoc 引腳信號(hào)作為中斷信號(hào)，若轉(zhuǎn)換結(jié)束則進(jìn)入中斷服務(wù)程序。在中斷服務(wù)程序中讀入模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果，并發(fā)送至二極管顯示。3. 8255a 端口地址:208h20fh。4. 譯碼電路由 74ls138 提供。四硬件組成及工作原理四硬件組成及工作原理數(shù)據(jù)顯示cpu數(shù)據(jù)采集模塊中斷管理模塊定時(shí)模塊電源模塊復(fù)位電路時(shí)鐘電路模塊圖圖 1 1框架總圖框架總圖1. 數(shù)據(jù)顯示模塊：數(shù)據(jù)顯示模塊是由 8255a 與 74ls245 所組成的。8255a 有三個(gè)并行輸入/輸出接口，分別為 a、b、c 三個(gè)端口。分別為：方式 0

6、：基本的輸入輸出方式，即無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行的i/o 方式。其中 a、b、c 口的高四位或低四位可分別設(shè)置成輸入或輸出。方式 1 ：選通 i/o,此時(shí)接口和外圍設(shè)備需聯(lián)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行協(xié)調(diào)，只有a口和 b 口可以工作在方式1，此時(shí) c 口的某些線被規(guī)定為a 口或 b 口與外圍設(shè)備的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，余下的線只有基本的i/o 功能，即只工作在方式0。方式 2： 雙向 i/o 方式，只有 a 口可以工作在這種方式，該i/o 線即頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子可輸入又可輸出，此時(shí) c 口有 5 條線被規(guī)定為 a 口和外圍設(shè)備的雙向聯(lián)絡(luò)線，c 口剩下的三條線可作為b 口方式 1 的聯(lián)

7、絡(luò)線，也可以和b 口一起方式 0 的 i/o 線。然后根據(jù)在程序中是設(shè)置的那種工作方式去與74ls245 進(jìn)行連接。 在程序中我所使用的是 b 口輸入，a 口輸出的輸出方式。在這個(gè)模塊中最主要的就是去怎樣設(shè)置好輸入與輸出端口。這就要要求我們?cè)趯?duì) 8255a 進(jìn)行初始化的時(shí)候就要考慮清楚這個(gè)問題。u434333231302928275369835218-21f6d0d1d2d3d4d5d6d7rdwra0a1resetcspa0pa1pa2pa3pa4pa5pa6pa7pb0pb1pb2pb3pb4pb5pb6pb7pc0pc1pc2pc3pc4pc5pc6pc78255a43214039383

8、71819202122232425141516171312111023456789191u5a0a1a2a3a4a5a6a7ceab/ba74ls245b0b1b2b3b4b5b6b71817161514131211d8d9ledd1ledd2ledd3ledd4ledd5ledd6ledd7ledr110kr210kr310kr410kr510kr610kr710kr810k圖 28255a 連接圖2. 中斷管理模塊中斷管理模塊主要 74ls138 來完成，74ls138 為 3-8 譯碼器，可以產(chǎn)生 8 片選， 但是在這個(gè)程序中只要用四個(gè)片選， 即 200-207、 208-20f、 21

9、0-217、 218-21f。74ls138 其工作原理如下：當(dāng)一個(gè)選通端（g1）為高電平，另兩個(gè)選通端（/(g2a)和/(g2b)）為低電平?？蓪⒌刂范耍╝、b、c）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。同時(shí)， 中斷管理模塊需要做的工作有設(shè)置中斷向量。在對(duì)中斷進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候可以對(duì)中斷類型號(hào)進(jìn)行修改。其實(shí)中斷類型號(hào)的設(shè)置在對(duì) 8259 進(jìn)行初始化的時(shí)候就完成了。3. 數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊是用 adc0809 來完成的，通過 adc0809 來進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，adc0809 所采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這個(gè)模塊是用來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、 轉(zhuǎn)換的部分。在這個(gè)模塊里我們要注意的是如何去

10、處理在設(shè)計(jì)過程中該怎樣去處理送入軟件里面的信號(hào)的頻率，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中 adc0809 所接入的頻率為0.25mhz，但是也可以去使用 0.5mhz 的這樣一個(gè)頻率，因?yàn)槭?8253 的adc0809 是模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行a/d 轉(zhuǎn)換。in3 連接一個(gè)滑動(dòng)電阻器，通過該電阻器改變電阻得到不同的電壓值，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)換后通過led 顯示得到結(jié)果u2(in0)2627281234567910111216u2in0in1in2in3in4in5i

11、n6in7starteocoutput enableclockvccvref(+)vref(-)adc080974ls02add aadd badd cale2 -1msb2 -22 -32 -42 -52 -62 -72 -8lsbgnd2524232221201918815141713u2(clock)u6:a21374ls02r910ku6:b564圖 3adc0809 連接圖4定時(shí)模塊8253 內(nèi)部有三個(gè)計(jì)數(shù)器，分別成為計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器 1 和計(jì)數(shù)器 2，他們的機(jī)構(gòu)完全相同。每個(gè)計(jì)數(shù)器的輸入和輸出都決定于設(shè)置在控制寄存器中的控制字，互相之間工作完全獨(dú)立。每個(gè)計(jì)數(shù)器通過三個(gè)引腳和外部聯(lián)系

12、，一個(gè)為時(shí)鐘輸入端clk，一個(gè)為門控信號(hào)輸入端gate，另一個(gè)為輸出端 out。每個(gè)計(jì)數(shù)器內(nèi)部有一個(gè)8 位的控制寄存器，還有一個(gè)16 位的計(jì)數(shù)初值寄存器 cr、一個(gè)計(jì)數(shù)執(zhí)行部件ce 和一個(gè)輸出鎖存器ol。8253 可編程計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器，內(nèi)部有三個(gè)計(jì)數(shù)器，分別成為計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器 1 和計(jì)數(shù)器 2，他們的機(jī)構(gòu)完全相同。每個(gè)計(jì)數(shù)器的輸入和輸出都決定于設(shè)置在控制寄存器中的控制字，互相之間工作完全獨(dú)立。工作原理： 8253 具有 3 個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)通道，采用減1 計(jì)數(shù)方式。在門控信號(hào)有效時(shí)，每輸入1 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，通道作1 次計(jì)數(shù)操作。當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖是已知周期的時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)就成為定時(shí)。頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容1

13、7水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子u38765432122231920200-20721d0d1d2d3d4d5d6d7rdwra0a1cs8253aclk0gate0out0clk1gate1out1clk2gate2out291110151413181617圖 48253a 連接圖五五. . 軟件框圖軟件框圖1.主程序流程圖將 8259a、8255a、8253 初始化后，通過開始中斷、等待中斷來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸設(shè)置中斷向量8255 初始化8253 初始化開中斷等待中斷圖 5-主程序流程圖2.中斷服務(wù)程序啟動(dòng)摸/數(shù)轉(zhuǎn)換，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后通過 8255a 輸出。返回開中斷來進(jìn)行循環(huán)。啟

14、動(dòng) a/d 轉(zhuǎn)換設(shè)定延時(shí)時(shí)間為200us頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容8259 的初始化17水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子讀數(shù)據(jù)結(jié)果處理、 從 8255 輸出開中斷、中斷返回圖 6中斷服務(wù)器程序結(jié)構(gòu)六六. . 主要程序的編寫與分析主要程序的編寫與分析18259 初始化(210h217h)由于系統(tǒng)中使用單片 8259，所以初始化時(shí)不需要 icw3，即只需要初始化icw1 ，icw2 和 icw4 代碼如下:mov al,13hmov dx,210hout dx,almov al,8mov dx,211hout dx,almov al,1out dx,al; 將 icw2 輸出到奇地址端口;icw4;

15、設(shè)置 icw1 初始化命令字（00011011）;將 icw1 輸出到偶地址端口;icw2 中斷類型號(hào)基值（8）2設(shè)置中斷向量因?yàn)槊?4 個(gè)字節(jié)存放一個(gè)中斷服務(wù)程序的入口地址， 且 4 個(gè)單元的低地址稱為向量地址，其值為對(duì)應(yīng)的中斷類型號(hào)乘以 4。cli;關(guān)中斷mov ax,0000hmov ds,axlea ax,int0mov ds:4*8,axmov ax,cs;中斷向量指針;設(shè)中斷地址;into 中斷首地址mov ds:4*8+2,ax38255 初始化(218h-21fh)a 口地址為 218h， b 口地址為 219h， c 口地址為 21ah， 控制口地址為 21bh，將對(duì)應(yīng)的控制

16、碼寫入控制口即可完成初始化。頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子 ;8255a 初始化mov dx,21bhmov al,8ah;端口 a 和 c 低輸出，端口 b 和 c 高輸入out dx,al48253 初始化(200h-207h)定時(shí)器 0 地址為 200h，定時(shí)器1 地址為 201h，定時(shí)器 2 地址為 202h，8253控制口地址為 203h，將相應(yīng)的控制字和初始值填入 8253 即可完成初始化。;8253 初始化;f=1mhz,t=1usmov dx, 203hmov al,00110110b;選擇計(jì)數(shù)器 0，先低后高out dx ,almov dx,20

17、0hmov ax,60000out dx,almov al,ahout dx,al;后送高八位;先送低八位;送計(jì)數(shù)方式控制字;選擇計(jì)數(shù)器5中斷服務(wù)程序首先關(guān)閉中斷， 然后對(duì) adc0809 進(jìn)行清零操作， 然后調(diào)用延時(shí)程序?yàn)榱说却齛/d 轉(zhuǎn)換完成，然后將轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送到 al 寄存器，然后將 al 寄存器的值傳遞到 8255 的 a 端口通過 74ls245 將轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送到 led 燈上。int0 proc near;adc0809 地址-dx mov dx,208hmov al,0out dx,al;調(diào)用延時(shí)子程call delayin al,dx;輸出 8255mov dx,218h17頁

18、腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容水的組成、分子和原子水的組成、分子和原子out dx,al;結(jié)束中斷mov dx,210hmov al,20hout dx,alsti;開中斷;中斷返回iretint0 endp6 延時(shí)子程序的設(shè)定通過延時(shí)，以等待 adc0809 完成 a/d 轉(zhuǎn)換(100us)。delay proc nearpush cxmov cx,0f0fhloop $pop cxret;從子程序返回;cxdx-dxmov al,0mov al,0; ;初始化一個(gè)低電平初始化一個(gè)低電平out dx,alout dx,alcall delaycall delayin al,dxin al,dx; ;輸出輸出; ;調(diào)用延時(shí)子程序調(diào)用延時(shí)子程序; ;讀轉(zhuǎn)換結(jié)果讀轉(zhuǎn)換結(jié)果-al-al 中中mov dx,218hmov dx,218hout dx,alout dx,al; ;自動(dòng)結(jié)束中斷自動(dòng)結(jié)束中斷mov dx,210hmov dx,210hmov al,20hmov al,20hout dx,alout dx,alstistiiretiretint0 endpint0 endpdelay proc neardelay proc nearpush cxpush cxmov cx,0f00hmov cx,0f00hloop $lo