AD课程设计 八路模拟量转换为数字量电路设计Word文档格式.docx

AD课程设计 八路模拟量转换为数字量电路设计Word文档格式.docx

《AD课程设计 八路模拟量转换为数字量电路设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AD课程设计 八路模拟量转换为数字量电路设计Word文档格式.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2、首先要对系统的各个芯片进行初始化设计，

3、设置ADC0809转换控制，从IN0通道采样电压模拟信号，输出数字信号。

4、将所测的电压值在LED上显示出来；

2.硬件设计

2.1电路原理

本课题的设计可通过实验平台上的一些功能模块电路组成，由于各模块电路内部已经连接，用户在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。

硬件电路由0～5V电压输出、频率发生器、8255可编程外围接口模块和LED显示模块、ADC0809模数转换。

2.28086最小系统模块

（1）8086CPU构成的最小模式系统如图：

（2）硬件连接框图

（3）8086最小系统配置模拟图

在最小模式下，还加一片8284A作为时钟发生器，三片8282/8283或74LS373作为地址锁存器，二片8286/8287或74LS245作为双向数据总线收发器。

2.3可编程并行接口芯片8255A

2.3.18255A的作用

利用8255A将ADC0809所转化的电压的值通过LED显示出来，并与8086最小系统相连。

2.3.28255A的功能分析及技术参数

1、8255A的工作方式:

方式0---基本输入输出方式；

方式1---选通输入输出方式；

方式2---双向选通输入输出方式。

8255A的内部结构图

2、引脚信号

8255A的引脚如图，分为数据线、地址线、读/写控制线、输入/输出端口线和电源线。

8255A芯片引脚

3、8255A的接线方式

8255A的接线电路图如图所示

2.4模数转换芯片ADC0809

2.4.1ADC0809的内部结构和外部引脚

直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换。

利用它可是电压模拟信号转换成数字信号并通过LED显示。

ADC0809是CMOS器件，包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，还提供一个8通道模拟多路开关和通道寻址逻辑，利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换。

ADC0809的内部结构

各引脚定义分述如下：

1）IN0～IN7——8路模拟输入，通过3根地址译码线ADDA、ADDB、ADDC来选通一路。

2）D7～D0——A/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。

8位排列顺序是D7为最高位，D0为最低位。

3）ADDA、ADDB、ADDC——模拟通道选择地址信号，ADDA为低位，ADDC为高位。

地址信号与选中通道对应关系如表11.3所示。

4）ALE——地址锁存允许信号，高电平有效。

5）OE——输出允许信号，高电平有效。

当微处理器送出该信号时，ADC0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。

地址信号与选中通道的关系

地址

选中通道

ADDC

ADDB

ADDA

1

IN0

IN1

IN2

IN3

IN4

IN5

IN6

IN7

ADC0809接线如图示

2.5模拟量（0～5V）电压输出

电源采用5V的采用电位器来调节的电压的输入大小。

电路如图所示：

2.6频率发生器

频率发生器采用74hc4040十二位计数器通过CLK端口外接8MHZ晶振来产生各种频率信号。

2.7七段LED显示器

2.7.1七段LED显示器的作用、功能分析及结构

七段LED显示器的工作原理：

如果发光二极管共阳极，则输入为0时亮，为1时灭，反之，则输入1时亮，0时不亮。

发光二极管时一种外加电压超过额定电压时发生击穿，并因此能产生可发光的器件，数码显示器通常由多个发光二极管来组成七段或八段笔画显示器，当组合发光时，便会显示某一个数码管或字符，七段代码的各位用作a—g和DP的输入。

LED显示器内部结构

2.8硬件总逻辑图及说明

8255的PA口和PB口分别作为七段LED显示器的段选和位选，可以把电压值通过LED显示。

8255A与8086最小系统相连，ADC0809与频率发生器相连，与0-5V电位器相连，将采集的模拟信号转换为数字信号，通过LED显示电压的值。

电路图如图所示

3.汇编程序设计

3.1控制程序设计思路说明

首先对系统初始化，将8255的C口清零，A口用于LED的位选，B口用于LED的段选。

启动程序并装载，然后执行采样程序，启动AD转换读入电压值，将电压值转换为数字量并显示出来。

3.2程序流程图

程序初始化

N

Y

执行采样程序

启动AD转换

读入电压值

CPU处理数据，调用显示模块

执行显示模块并显示

结束

1、汇编语言程序

.MODELTINY

PCIBAR3EQU1CH

Vendor_IDEQU10EBH;

厂商ID号

Device_IDEQU8376;

设备ID号

.STACK100

.DATA

ADDR_0809DW00F0H

BUFFERDB'

H.V$'

LastADDB0;

上一次AD转换值

msg3DB'

AD转换结果（前边是16进制数,后边是十进制数）:

$'

IO_Bit8_BaseAddressDW?

msg0DB'

BIOS不支持访问PCI$'

msg1DB'

找不到StarPCI9052板卡$'

msg2DB'

读8位I/O空间基地址时出错$'

.CODE

START:

MOVAX,@DATA

MOVDS,AX

NOP

CALLInitPCI

CALLModifyAddress

MOVAH,00H

MOVAL,03H

INT10H;

清屏

MOVAH,09H

LEADX,msg3

INT21H

XORAL,AL

JMPSTART6

START1:

MOVCX,50;

采样五十次

MOVBX,0;

累计五十次的采样值

START2:

CALLAD0809

XORAH,AH

ADDBX,AX

LOOPSTART2

MOVAX,50

XCHGAX,BX

DIVBL;

五十次的平均值

CMPAL,LastAD

JZSTART3

START6:

MOVLastAD,AL

CALLDisplay_Data

MOVAH,02H

MOVDL,43

MOVDH,0

INT10H;

定位光标

MOVAH,09H

LEADX,BUFFER

INT21H;

显示结果

START3:

CALLDLTime

CALLIfExit

JZSTART1

JMPExit

AD0809PROCNEAR

PUSHCX

MOVAL,0

MOVDX,ADDR_0809

OUTDX,AL

MOVDX,IO_Bit8_BaseAddress

AD08091:

MOVCX,200

NOP

NOP;

延时,等待AD转换完成

MOVDX,ADDR_0809

INAL,DX

POPCX

RET

AD0809END

ToCharPROCNEAR;

转化为可显示的16进制数

ADDAL,'

0'

CMPAL,'

9'

JBEToChar1

ADDAL,07H

ToChar1:

RET

ToCharEND

DISPLAY_DATAPROCNEAR

MOVAH,AL

ANDAL,0FH

CALLToChar

MOVBUFFER+1,AL

MOVAL,AH

ANDAL,0F0H

RORAL,4

MOVBUFFER,AL

MOVBL,51;

255/51（16进制的1=1/51V）

DIVBL

ORAL,'

;

转化为可显示的10进制数

MOVBUFFER+4,AL;

整数部分

MOVAL,10

MULAH

MOVBUFFER+6,AL;

第一位小数

MOVBUFFER+7,AL;

第二位小数

DISPLAY_DATAEND

DLTimePROCNEAR

PUSHAX

PUSHDX

MOVDX,100;

延时100ms

MOVAH,0FFH;

星研公司提供的软中断

POPDX

POPAX

DLTimeENDP

IfExitPROCNEAR

MOVAH,06H

MOVDL,0FFH

IfExitENDP

InitPCIPROCNEAR

MOVAH,00H

MOVAL,03H

INT10H;

MOVAH,0B1H

MOVAL,01H

INT1AH

CMPAH,0

JZInitPCI2

LEADX,msg0

InitPCI1:

MOVAH,09H

InitPCI2:

MOVAH,0B1H

MOVAL,02H

MOVCX,Device_ID

MOVDX,Vendor_ID

MOVSI,0

INT1AH

JNCInitPCI3;

是否存在StarPCI9052板卡

LEADX,msg1

JMPInitPCI1

InitPCI3:

MOVDI,PCIBAR3

MOVAH,0B1H

MOVAL,09H

INT1AH;

读取该卡PCI9052基地址

JNCInitPCI4

LEADX,msg2

InitPCI4:

ANDCX,0FFFCH

MOVIO_Bit8_BaseAddress,CX

InitPCIENDP

ModifyAddressPROCNEAR

ADDADDR_0809,CX

ModifyAddressENDP

Exit:

MOVAH,4CH

ENDSTART

2、汇编程序调试

程序调试中主要是在显示数据的时候出现了一些问题，程序在上星研系统自带的延时程序，加上以后就不会出现上述问题。

4.ADC0809采样系统的设计总结

在本次设计中，使用了8086最小系统、8255可编程外围接口、ADC0809采样芯片实现了电压表的采样和显示。

通过该课程设计，掌握了什么是编译程序，编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了编译程序总流程框图，了解了编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术对课本上的知识有了更深的理解，课程设计历时二个星期左右，理论联系实际的能力还急需提高。

这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。

刚开始的时候，大家就分配好了各自的任务，聚在一起讨论各个方案的可行性。

在课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。

团结协作是我们成功的一项非常重要的保证。

而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。

此次实习可以说是获益匪浅。

通过查阅了很多资料，并且通过查阅相关资料，学习书本及课堂中老师不曾介绍过的知识．同时也学会了在动手实践的过程中，发现问题，分析问题，在最短的时间内寻找问题的解决方案。

更重要的是通过本次的课程设计，我学到了关于微机原理课程的更多相关内容，了解了ADC0809芯片的作用、内部结构、引脚的功能、工作方式、技术参数、如何实现从模拟量到数字量的转换。

更加深入认识了8255A的内部构造、控制字、方式字的设置以及通过8255A控制输出量。

了解了许多汇编程序的思想，扩展了自己的视野，不再仅仅局限于书本中几条简短的程序，而且更重要的是明白写程序的态度：

仔细谨慎，精益求精。

在系统加电调试中，针对一些问题，熟练掌握了根据原理分步测试，将错误之处缩小的最小范围内。

我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。

这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

附录：

1、8086最小系统框图

2、0809功能模块框图：

3、接口与显示模块框图

4.程序流程图

ADC0806的采样系统系统程序流程图

设计总结：

通过该课程设计，掌握了什么是编译程序，编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了编译程序总流程框图，了解了编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术对课本上的知识有了更深的理解，理论联系实际的能力还急需提高。

指导教师评语：

课程设计成绩：

指导教师签名：

年月日