硬件课设报告.docx

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硬件课设报告

南京航空航天大学

硬件课程设计

课设名称

数据采集显示系统设计

（一）

作者

陈凯030810330

同实验者

孙少东

专业

自动化

班级

0308103

指导教师

孔德明

二〇一一年六月

数据采集显示系统设计

（一）

一、实验任务与目的

1．利用PC机和实验装置设计并实现数据采集系统

2．进一步掌握微机硬件和软件综合设计方法

二、实验内容和要求

通过ADC0809的通道0（IN0）采集电位器的值，并将其处理后通过DAC0832输出，该输出直接连接到ADC0809的通道1（IN1），并将IN0和IN1采集到的数据分别在LED和CRT上显示。

要求：

1、设计简单操作界面，具有开始与结束运行控制的功能

2、IN0采集的电压值在LED上以十六进制显示

3、对IN0采集的通道进行如下处理：

（1）如果IN0<2.5V，则送00H到DAC0832

如果IN0≥2.5V，则送FFH到DAC0832

（2）DAC0832的输出接ADC0809的IN1，同时接示波器

（3）IN1采集的电压值以十进制在CRT上显示

4、ADC0809采用查询方式读取数据

5、显示须有一定的延时

三、硬件设计，接线图及简要说明

1、硬件原理框图

2、接线图

按上图接完电路后对应芯片的地址为：

（1）8255：

PA口地址：

3000H　PB口地址：

3004HPC口地址：

3008H　控制端口地址：

300CH

（2）ADC0809：

IN0地址为：

3040H　IN1地址为：

3044H

（3）DAC0832：

DAC0832地址为（单缓冲模式）：

3080H

3、总体设计思想

程序特点：

（1）能够动态跟踪采集数据的变化情况。

通过不断循环采集。

（2）能够实现开始和随时结束采集的控制。

通过每次循环开始前判断键盘中有没有结束符输入。

（3）本次课设最大特点是利用DOS的02H号功能调用显示电压值0.00和5.00，使得程序简单清晰。

程序思想

（1）选通ADC0809通道0采集电阻电位，将其转化为数字信号。

（2）此时通过8255的PA0口不断读取ADC0809的EOC信号，一旦EOC信号变成高电位，CPU读取ADC转化的数字信号。

（3）同时将其转化成十六进制存放在变量BUF中，为ＬＥＤ灯的显示做准备。

（4）将BUF中存的十六进制数，通过动态扫描的方法显示在LED灯上。

（5）将第二步得到的数字信号与2.5V作比较，将比较结果送DAC0832，再将DAC0832得到的模拟量送ADC0809的通道1转化成数字量存入VV中，将VV对应的电压值送到屏幕上显示。

（6）用相同的方法从第一步开始循环，在循环前判断键盘上是否有结束符输入。

四、程序框图

1、主程序流程图

2、LED灯动态扫描显示程序流程图

3、CRT显示子程序流程图

五、实验结果、体会和建议

实验结果

通过调节电阻电位值，LED灯连续显示00H~FFH，而且高位的LED灯明显比低位稳定明亮；CRT上当电阻的电位大于等于2.5V时显示5.00，当电阻的电位值小于2.5V时显示0.00。

实验结果与要求相符。

。

实验体会

通过本次课程设计，我加深了对ADC0809、DAC0832、8255等芯片的认识，熟悉了LED数码管的使用，更加熟练地掌握了DOS的各种功能调用命令，计算机硬件技术基础知识的运用能力得到进一步提高。

这次的课设整体思路比较清晰，所以对编程思想来说比较清楚，就是将平时学习的各种接口芯片综合起来进行应用。

1、硬件连线方面

本次硬件连线较为简单，线路数目也不多。

需要注意的问题是：

要将同一根线连接的两个端口的高低位对好，需要颜色一致，否则容易出现混乱，影响结果。

2、软件编程方面

本次软件编程的程序较长，编写程序时需要采取分块的思路，先明确主要步骤有哪些，画出流程图，再进行语句编写。

ADC0809主要是明确通道0和通道1的地址，还有通过EOC的高低电平的查询判断判别信号是否转换完毕。

8255一般是用作接口通道，使用前要注意通过对控制端口的初始化来控制端口的工作方式，在本次课设中8255主要是用来为CPU提供查询EOC信号的通道，以及提供LED动态扫描显示的段码控制口和位码控制口。

CRT是显示ADC0809IN1采集的数字量对应的电压值，需要用DOS功能调用显示电压值0.00和5.00。

另外，本次编程涉及到的变量地址比较多，所以不再将地址直接列在各条程序语句中，而是将地址先用‘EQU’语句定义在程序开头，再在程序中直接使用变量名，大大方便了编程和修改。

3、数码管使用方面

虽然在之前的硬件实验中也用到过数码管，但对它的使用方法并不是非常了解，这也是本次课设中遇到的一个比较大的困难。

比如如何协调段码和位码，应当先将段码表对应好，通过8255的端口控制位码和段码，并且注意适当的延时保证显示效果。

4、实验中应该注意的问题

1芯片的地址一定要确保译码正确，否则芯片无法使用。

我们就遇到了数码管不亮灯情况，究其原因是8255芯片的片选地址接错了

2在DEBUG程序时，如果出现几十甚至上百个ERROR不要畏惧，很多ERROR是有关联的，改几个后你就会发现明显减少了，要注意避免出现中文逗号

3遇到程序出现很奇怪的问题时，最好用单步执行的方法，耐心寻找错误，用这种方法是最有效最踏实的方法，像器件损坏之类的问题都可以检查出来

4接线时一定注意线的顺序，看清楚每根线的颜色，避免接错

5数码管显示时，要延时适当时间，时间长短视显示效果而定

附录：

程序清单

IOY0EQU3000H

IOY1EQU3040H

IOY2EQU3080H

PA8255EQUIOY0+00H*4；8255的A口地址

PB8255EQUIOY0+01H*4；8255的B口地址

PC8255EQUIOY0+02H*4；8255的C口地址

PCTLEQUIOY0+03H*4；8255的控制寄存器地址

ADCSIN0EQUIOY1+00H*4；ADC0809的IN0地址

ADCSIN1EQUIOY1+01H*4；ADC0809的IN1地址

DACSEQUIOY2；DAC0832的端口地址

DATASEGMENT

BUFDB2DUP（?

）

VVDB?

；存储屏幕上要显示电压值对应的数字量

BUFFDB?

；存储LED灯要显示的两位十六进制

TABDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H

DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

MESDB'Welcome!

',0DH,0AH,'$'

MESSDB'Press1toBegin!

',0DH,0AH

DB'Press2toEnd!

',0DH,0AH,'$'

TIPMESDB'Start!

',0DH,0AH

DB'Press2toreturntomainmenu!

',0DH,0AH,'$'

DATAENDS

STACSEGMENTPARASTACK'STACK'

DB200HDUP（?

）

STACENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA,SS:

STAC

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVDX,OFFSETMES

MOVAH,09H

INT21H

LOPP:

MOVDX,OFFSETMESS

MOVAH,09H

INT21H；界面显示

LOP1:

MOVDL,0FFH

MOVAH,6

INT21H；等待键盘输入

CMPAL,31H

JZBEG

CMPAL,32H

JZEXIT

JMPLOP1；判断不同的输入执行不同的功能

EXIT:

MOVAH,4CH

INT21H

BEG:

MOVDX,OFFSETTIPMES

MOVAH,09H

INT21H

AD_GET:

MOVDX,ADCSIN0

OUTDX,AL；启动0809IN0转换

MOVDX,PCTL

MOVAL,90H

OUTDX,AL；对8255控制端口初始化，设置A口工作方式

MOVDX,PA8255

WAIT1:

INAL,DX

TESTAL,01H

JZWAIT1；查询等待0809转换完成

MOVDX,ADCSIN0

INAL,DX

XORAH,AH

PUSHAX；保护AX中的值

MOVCL,04H

SHLAX,CL

SHRAL,CL

MOVSI,OFFSETBUF

MOV[SI],AL

MOV[SI+1],AH

POPAX

CMPAL,80H;与2.5V比较，比较结果送入0832转换

JNBFULL

MOVAL,00H

JMPDA_OUT

FULL:

MOVAL,0FFH

DA_OUT:

MOVDX,DACS

OUTDX,AL

MOVDX,ADCSIN1

OUTDX,AL；启动0809IN1转换

MOVDX,PCTL

MOVAL,90H

OUTDX,AL；对8255控制端口初始化，设置A口工作方式

MOVDX,PA8255

WAIT2:

INAL,DX

TESTAL,01H

JZWAIT2；查询等待0809转换完成

MOVDX,ADCSIN1

INAL,DX

MOVVV,AL

CALLLED；动态显示LED灯

CALLDISP；将IN1采集到的数据转换成对应的电压值

MOVDL,0FFH

MOVAH,06H

INT21H

CMPAL,32H；判断是否有结束符输入，若有则结束采集

JNZAD_GET

JMPLOPP

LEDPROC；LED灯动态扫描显示程序

MOVSI,OFFSETBUF

MOVCL,02H；CL中的值用于选灯（位值）

DISI:

MOVAL,[SI]

MOVBX,OFFSETTAB

XLAT

MOVBUFF,AL

MOVDX,PCTL

MOVAL,80H

OUTDX,AL；对8255控制端口初始化，设置B口和C口工作方式

MOVDX,PB8255

MOVAL,BUFF

OUTDX,AL；输出段码

MOVAL,CL

MOVDX,PC8255

OUTDX,AL；输出位码

CALLDLY；调用延时程序，保证LED灯的显示效果

CMPCL,01H；判断动态扫描是否结束

JZQUIT

DECCL；位码向右移1位

INCSI；段码地址+1

JMPDISI

QUIT：

RET

LEDENDP

DISPPROC；CRT显示子程序

PUSHAX

PUSHDX

PUSHCX；保护现场，使用的寄存器有AX，DX，CX

MOVAH,2

MOVDL,08H

INT21H

INT21H

INT21H

INT21H

MOVAL,VV

CMPAL,80H；判断0809IN1转换结果的大小

JNBBIG

SMAL:

MOVDL,30H

MOVAH,02H

INT21H；输出电压值0.00

JMPDOT

BIG:

MOVDL,35H

MOVAH,02H

INT21H；输出电压值5.00

DOT:

MOVDL,2EH

MOVAH,02H

INT21H

MOVDL,30H

MOVAH,02H

INT21H

INT21H；输出两个0，使输出精度为小数点后两位

EXITY:

POPCX

POPDX

POPAX

RET

DISPENDP

DELAYPROC；副延时程序

PUSHCX

MOVCX,0FFFH

LOOP$

POPCX

RET

DELAYENDP

DLYPROC；主延时程序，两个延时程序的延时时间不同，方便配合使用

PUSHCX

MOVCX,0FFH

DLY1:

CALLDELAY

LOOPDLY1

POPCX

RET

DLYENDP

CODEENDS

ENDSTART