接口課程設(shè)計(jì)報(bào)告模板

1、 中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課 程 單片機(jī)與接口課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 鍵盤控制的多種波形發(fā)生器 年級(jí)專業(yè) 2008級(jí)自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 苗 2009年 12 月 28 日課程設(shè)計(jì)量化評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)最高分評(píng)分要素評(píng)分方案設(shè)計(jì)35方案選擇合理，分析、設(shè)計(jì)正確，原理清楚，電路、程序流程圖清晰，結(jié)構(gòu)合理，程序簡潔、正確。調(diào)試15過程清晰，調(diào)試方案設(shè)計(jì)合理，測(cè)試點(diǎn)選擇適當(dāng)，程序編寫正確，調(diào)試步驟清楚。結(jié)果20電路及程序運(yùn)行結(jié)果正確，達(dá)到預(yù)期效果。設(shè)計(jì)報(bào)告20報(bào)告結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯嚴(yán)密，論述層次清晰，語言流暢，表達(dá)準(zhǔn)確，重點(diǎn)突出，報(bào)告完全符合規(guī)范化要求，用計(jì)算機(jī)打印成文。工作態(tài)度10工

2、作態(tài)度認(rèn)真，按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，是否獨(dú)立完成。總 評(píng) 成 績指導(dǎo)老師評(píng)語：設(shè)計(jì)題目:鍵盤控制的多種波形發(fā)生器一、 要求1、 具有產(chǎn)生方波、三角波、鋸齒波和梯形波四種周期性波形的功能。同時(shí)要求用鍵盤控制波形的選擇。2、 方案選擇合理，分析、設(shè)計(jì)正確，原理清楚，電路、程序流程圖清晰，結(jié)構(gòu)合理，程序簡潔、正確。3、 過程清晰，調(diào)試方案設(shè)計(jì)合理，測(cè)試點(diǎn)選擇適當(dāng)，程序編寫正確，調(diào)試步驟清楚。4、 電路及程序運(yùn)行結(jié)果正確，達(dá)到預(yù)期效果。5、 在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，我們所學(xué)的知識(shí)大都是課本上的，在機(jī)房的練習(xí)大家也都是分散的對(duì)各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)。因此，缺乏一種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)鍛煉。在課程所學(xué)結(jié)束以后，這樣的課程設(shè)計(jì)十分

3、有助于學(xué)生的知識(shí)系統(tǒng)的總結(jié)到一起二、分析波形產(chǎn)生是通過單片機(jī)執(zhí)行某一個(gè)波形發(fā)生程序，向DA轉(zhuǎn)換器的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)送數(shù)據(jù)，從而在DA轉(zhuǎn)換電路的輸出端得到相應(yīng)的電壓波形在生產(chǎn)實(shí)踐中使用的信號(hào)大多數(shù)是周期性變化的，我們把各種各樣的波形在一個(gè)周期中的變化情況離散化，再根據(jù)二進(jìn)制的規(guī)律進(jìn)行編碼，得到每一種波形所對(duì)應(yīng)的波代碼。把這些波代碼存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，利用電路選擇其中的一組代碼輸出，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器，獲得連續(xù)變化的波形由8086產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)通過DAC0832轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，由數(shù)字量的大小和直接和模擬信號(hào)成正比，頻率的調(diào)節(jié)可以通過信號(hào)的延時(shí)來實(shí)現(xiàn)。再通過，濾波和電容的充電來實(shí)現(xiàn)三角波和方波等

4、。波形的產(chǎn)生通過單片機(jī)內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)，采用DA轉(zhuǎn)換器來控制輸出，以便由程序來控制輸出波形的幅值變化，從而實(shí)現(xiàn)波形幅值改變。頻率的產(chǎn)生由硬件實(shí)現(xiàn)，頻率的變化由程序來控制，通過改變定時(shí)器的初值來改變輸出波形相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔，從而實(shí)現(xiàn)波形頻率的改變。波形的合成也通過程序?qū)崿F(xiàn)，具有很高的精度和線性組合的靈活性。該設(shè)計(jì)電路簡單，絕大部分功能由程序?qū)崿F(xiàn)，減少了硬件開銷。通過鍵盤控制波形頻率的增減以及波形的選擇.三、設(shè)計(jì) 1、硬件設(shè)計(jì) 8086單片機(jī)：如果按功能劃分，它由8個(gè)部件組成，即微處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM）、I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）、串

5、行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（SFR）的集中控制方式。各功能部件的介紹：1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）：片內(nèi)為128個(gè)字節(jié)單元，片外最多可擴(kuò)展至64K字節(jié)。2）程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM）：ROM為4K，片外最多可擴(kuò)展至64K。3）中斷系統(tǒng)：具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。4）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。5）串行口：1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式。6）特殊功能寄存器（SFR）共有21個(gè)，用于對(duì)片內(nèi)各功能模塊進(jìn)行管理、監(jiān)控、監(jiān)視。7）微處理器：為8位CPU，且內(nèi)含一個(gè)1位CPU（位處理器），不僅可處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行位變量的處理。8）四

6、個(gè)8位雙向并行的I/O端口，每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)輸入緩沖器。這四個(gè)端口的功能不完全相同。A、P0口既可作一般I/O端口使用，又可作地址/數(shù)據(jù)總線使用；B、P1口是一個(gè)準(zhǔn)雙向并行口，作通用并行I/O口使用；C、 P2口除了可作為通用I/O使用外，還可在CPU訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)作高八位地址線使用；D、P3口是一個(gè)多功能口除具有準(zhǔn)雙向I/O功能外，還具有第二功能?？刂埔_介紹：1）電源：單片機(jī)使用的是5V電源，其中正極接40引腳，負(fù)極（地）接20引腳。2）時(shí)鐘引腳XTAL1、XTAL2時(shí)鐘引腳外接晶體與片內(nèi)反相放大器構(gòu)成了振蕩器，它提供單片機(jī)的時(shí)鐘控制信號(hào)。時(shí)鐘引腳也可外接晶

7、體振蕩器。振蒎電路：單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須提供脈沖信號(hào)才能正常工作，在單片機(jī)內(nèi)部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器3）RST：當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳外加上兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位（RST）。我們?cè)诖艘_與VCC之間連接一個(gè)約8.2千歐的下拉電阻，與引腳之間連接一個(gè)約10微法的電容，以保證可靠復(fù)位。在單片機(jī)正常工作時(shí)，此引腳應(yīng)為0。5V低電平。4）ALE：當(dāng)訪問單片機(jī)外部存儲(chǔ)器時(shí)ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖的負(fù)跳沿用于16位地址的底8位的鎖存信號(hào)。即使不訪問外部鎖存器，ALE端仍有正脈沖信號(hào)輸出，此頻率約為時(shí)鐘振蕩器的1/6。但是每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，在兩個(gè)機(jī)器周期中ALE只出

8、現(xiàn)一次，即丟失一個(gè)ALE脈沖。因此，嚴(yán)格來說，用戶不能用ALE做時(shí)鐘源或定時(shí)。ALE端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載5）/PSEN（29腳）：此腳的輸出是單片機(jī)訪問外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期PSEN兩次有效。但在此期間，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。/PSEN可以驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電平）8個(gè)LSTTL負(fù)載。6）/EA/VPP（31腳）：當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問內(nèi)部存儲(chǔ)器，但在PC值超過0FFFH時(shí)，講自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則只訪問外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部存儲(chǔ)器。DAC083

9、2芯片：DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個(gè)外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。所以這個(gè)芯片的應(yīng)用很廣泛,關(guān)于DAC0832的引腳功能如下：D0D7：數(shù)字信號(hào)輸入端。ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。CS：片選信號(hào)，低電平有效。WR1：寫信號(hào)1，低電平有效。XFER：傳送控制信號(hào)，低電平有效。WR2：寫信號(hào)2，低電平有效。IOUT1、IOUT2：DAC電流輸出端。RfB：是集成

10、在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。 VREF：基準(zhǔn)電壓（-1010V）。Vcc：是源電壓（+5+15V）。AGND：模擬地 NGND：數(shù)字地，可與AGND接在一起使用。 電路圖設(shè)計(jì)：1、 0832片選信號(hào)CS5插孔和譯碼輸出FF80H插孔相連。2、 連JX2JX0。鍵盤輸入部分主要用于選擇波形。鍵盤共設(shè)4個(gè)鍵，用于選擇三角波、方波、鋸齒波、梯形波4種不同的波形，。8086單片機(jī)用來執(zhí)行某一波形發(fā)生程序，向DA轉(zhuǎn)換器的輸入端發(fā)送數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化成模擬量，并通過運(yùn)算放大器調(diào)節(jié)波形的幅值，經(jīng)過濾波器的濾波，從而在輸出端得到所需的波形。 2、軟件編程流程圖設(shè)計(jì)：程序代碼：CODE SEGMENT ASSUME

11、 CS:CODEDAPORT EQU 0FF80hPA EQU 0FF20H ;?PB EQU 0FF21H ;?PC EQU 0FF22H ;? ORG 10d0HSTART: MOV AL,0FFH MOV CX,0800H JMP START0 ；初始化BUF DB ?,?,?,?,?,?KZ DB ?ltime db ?lkey db ?data1: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FHST

12、ART0: CALL DISPKEY ；請(qǐng)求鍵盤掃描 CMP KZ,01H ；判斷按下鍵是否為1 JZ DACON1 ；為1，跳轉(zhuǎn)到DACON1 CMP KZ,02H ；判斷是否為2 JZ DACON2 ；為2跳轉(zhuǎn)到DACON2 CMP KZ,03H ；是否為3 JZ DACON3 ；為3跳轉(zhuǎn)到DACON3 CMP KZ,04H ；是否為4 JZ JZ1 ；跳轉(zhuǎn)到JZ1 JMP START0 ；跳轉(zhuǎn)到START0JZ1:JMP DACON4 ；跳轉(zhuǎn)到DACON4DACON1: MOV AL,0H ；賦值0hal MOV DX,0FF80H ；8086I/O口0ff80h OUT DX,AL ；

13、al口為輸出口 CALL DELAY ；延時(shí)子程序 MOV AL,0FFH ；賦值0ffh OUT DX,AL CALL DELAY ；延時(shí)子程序 CALL DISPKEY CMP KZ,02H ；跳轉(zhuǎn)DACON2 JZ DACON2 CMP KZ,03H JZ DACON3 ；跳轉(zhuǎn)DACON3 CMP KZ,04H JZ DACON4 ；跳轉(zhuǎn)DACON4 JMP DACON1 DACON2: MOV AL,0h 賦值0hal P1: MOV DX,0FF80H OUTDX,AL INCAL ；自加1 CMP AL,08FH ；判斷是否等于08fh JNZ P1 CALL DISPKEY ；請(qǐng)

14、求鍵盤掃描 CMP KZ,01H JZ DACON1 ；跳轉(zhuǎn)DACON1 CMP KZ,03H JZ DACON3 ；跳轉(zhuǎn)DACON3 CMP KZ,04H JZ DACON4 ；跳轉(zhuǎn)DACON4 JMP DACON2 DACON3: MOV AL, 0 ；賦值UP: MOV DX,0FF80H OUT DX,AL INC AL ；自加1 CMP AL,0FFH ；與0ffh比較 JNZ UP ；循環(huán) DEC AL ；自減1DOWN: OUT DX,AL DEC AL CMP AL,00H ；比較 JNZ DOWN CALL DISPKEY ；請(qǐng)求鍵盤掃描 CMP KZ,01H JZ DACO

15、N1 ；跳轉(zhuǎn)DACON1 CMP KZ,02H JZ DACON2 ；跳轉(zhuǎn)DACON2 CMP KZ,04H JZ DACON4 ；跳轉(zhuǎn)DACON4 JMP DACON3 ；循環(huán) DACON4:MOV AL, 0 ；賦值UP1: MOV DX,0FF80H OUT DX,AL INC AL ；自加1 CMP AL,088H JNZ UP1 CALL DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序 UP2: DEC AL DOWN1: OUT DX,AL CMP AL,0 ；作比較 JNZ UP2 CALL DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序 CALL DISPKEY ；鍵盤掃描 CMP KZ,01H JZ JZ2 C

16、MP KZ,02H JZ JZ3 CMP KZ,03H JZ DACON3 ；跳轉(zhuǎn)DACON3 JMP DACON4JZ2:JMP DACON1 ；跳轉(zhuǎn)DACON1JZ3:JMP DACON2 ；跳轉(zhuǎn)DACON42Dispkey: ；鍵盤掃描子程序代碼call keymov ah,al ;newkeymov bl,ltime ;ltimemov bh,lkey ;lkeymov al,01hmov dx,PA ;0ff21hout dx,alcmp ah,bhmov bh,ah ;bh=new keymov ah,bl ;al=timejz disk4mov bl,88hmov ah,88hd

17、isk4:dec ahcmp ah,82hjz disk6cmp ah,0ehjz disk6cmp ah,00hjz disk5mov ah,20hdec bljmp disk7disk5:mov ah,0fhdisk6:mov bl,ahmov ah,bhdisk7:mov ltime,blmov lkey,bhmov KZ,bhmov al,ahretkey:mov al,0ffhmov dx,PB ;0ff22hout dx,almov bl,00hmov ah,0fehmov cx,08hkey1:mov al,ahmov dx,PA ;0ff21hout dx,alrol al,0

18、1hmov ah,alnopnopnopnopnopnopmov dx,PC ;0ff23hin al,dxnot alnopnopand al,0fhjnz key2inc blloop key1jmp nkeykey2:test al,01hje key3mov al,00hjmp key6key3:test al,02hje key4mov al,08hjmp key6key4:test al,04hje key5mov al,10hjmp key6key5:test al,08hje nkeymov al,18hkey6:add al,blcmp al,10hjnc fkeymov b

19、l,almov bh,0h mov si,offset data2mov al,bx+siretnkey:mov al,20hfkey:retdata2:db 07h,04h,08h,05h,09h,06h,0ah,0bhDB 01h,00h,02h,0fh,03h,0eh,0ch,0dhDELAY: PUSH CX MOV CX,0FFFFH ；延時(shí)子程序初始化 loop $ POP CX RET CODE ENDSEND START 3、調(diào)試說明運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序：1、 在系統(tǒng)顯示監(jiān)控提示符“P.”時(shí)，按SCAL鍵，待系統(tǒng)返P后，輸入10D0，再按EXEC鍵，在系統(tǒng)上顯示執(zhí)行符“”。2、分別按下1、2、3、4鍵盤按鍵3、用示波器測(cè)量0832左側(cè)AOUT插孔，應(yīng)有方波、三角波、梯形波和鋸齒波。3