基于8086波形发生器设计说明Word格式.docx

1、制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号 源。由它产生不同频率不同波形的电压 、电流信号并加到被测器件或设备上 ， 用其他仪器观察。测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信 号发生器是电子测量领域中最基本、应用最为广泛的一类电子仪器。它可以产 生多种波形信号，如锯齿波、三角波、梯形波等，因而广泛应用于通信、雷 达、导航、宇航等领域0本次课程设计使用的8086和DAC0832构成的发生器可产生三角波，波形 的周期可用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路 简单、结构紧凑、性能优越等特点此设计给出了源代码，通过仿真测试，其 性能指标达到了设

2、计要求。. 专业.专注.设计目的1、 掌握DAC0832与PC机的接口方法。2、 掌握D/A转换应用程序设计方法。三.原理说明1.知识简介：DAC0832当今世界在以电子信是8位分辨率的D/A转换集成芯片，与微处 理器完全兼容，这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优 点，在单片机应用系统中得到了广泛的应用。这类D/A转换器由8位输入锁存 器，8位DAC寄存器，8位D/A转换电路及转换控制电路构成。2.DAC0832的引脚及功能：DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器兼容。这个DA芯 片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点。D/A转换器由8位输入锁 存器、

3、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。3.应用特性：DAC083是微处理器兼容型D/A转换器，可以充分利用微处理器的控制能 力实现对D/A转换的控制。这种芯片有许多控制引脚，可以和微处理器控制线 相连，接受微处理器的控制，女口 ILE、/CS、/WR1、/WR2、/XFER端。有两级锁存控制功能，能够实现多通道D/A的同步转换输出。DAC083内部无参考电压源；须外接参考电压源。DAC083为电流输入型D/A转换器，要获得模拟电压输出时，需要外加转 换电路。DAC0832的引脚图及逻辑结构如下图DAC0832结构框图及引脚排列4.各引脚功能说明：DOD7 : 8位数据输入线，

4、TTL电平，有效时间应大于90ns（否则锁存器的 数据会出错）；ILE:数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；CS:片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；WR1 :数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由 ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输 入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；XFER:数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效；WR2: DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由 WR2、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出

5、随寄 存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入 DAC寄存器并开 始D/A转换。IOUT1 :电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；IOUT2:电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；Rfb:反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；Vcc：电源输入端，Vcc的范围为+5V+15V ；VREF:基准电压输入线，VREF的范围为-10V+10V ；AGND :模拟信号地DGND :数字信号地5.DAC0832三种数据输入方式：（1）双缓冲方式：即数据经过双重缓冲后再送入 D/A转换电路，执行两次写操作才能完成一次 D/A转换。这种方式可在D/A转

6、换的同 时，进行下一个数据的输入，可提高转换速率。更为重要的是，这种方式 特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合 。此时，要用多片DAC0832 组成模拟输出系统，每片对应一个模拟量。（2）单缓冲方式：不需要多个模拟量同时输出时，可采用此种方式。此时两个寄存器之一处于直通状态，输入数据只经过一级缓冲送入 D /A转换电路。这种方式只需执行一次写操作，即可完成D/A转换。（3）直通方式：此时两个寄存器均处于直通状态，因此要将：、和端都接数字地，ILE接高电平，使LE1、LE2均为高电平，致使两个锁存寄存器同时处于放行直通状态，数据直接送入D/A转 换电路进行D/A转换。这种方式可用于一些不采用微

7、机的控制系统中或 其他不须0832缓冲数据的情况。四.硬件设计1.8086（8088）CPU引脚图（如图1）:2.DAC0832 （D/A 转换器）D/A0832是8位并行输出电流型 D/A转换器，其主要参数：转换时间1us，满量程误差土 1LSB,参考电压一10V+10V，供电电压+5V+15V，输 入逻辑电平与TTL兼容。引脚图（如图2）:3.8255A （可编程并行接口）8255可编程并行接口芯片有三个输入输出端口 ，即A 口、B 口和C 口，对 应于引脚PA7PAO、PB7PBO和PC7PCO。其内部还有一个控制寄存器， 即控制口。通常A 口、B 口作为输入输出的数据端口 。C 口作为

8、控制或状态信息 的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每个端口包含一个4位锁 存器。它们分别与端口 A/B配合使用，可以用作控制信号输出或作为状态信号 输入。8255可编程并行接口芯片工作方式说明：方式0 :基本输入/输出方式。适用于三个端口中的任何一个。每一个端 口都可以用作输入或输出。输出可被锁存，输入不能锁存。方式1 :选通输入 /输出方式。这时A 口或B 口的8位外设线用作输入或输出，C 口的4条线中 三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。方式2:双向总线方式。只有A 口具备双向总线方式，8位外设线用作输入或输出，此时C口的5条线用作通讯 联络信号和中断请求信号。引脚图（

9、如图3）:4.8284在8086CPU内部没有有时时钟发生器，当组成微型机系统时，所需的时钟信号 由外部时钟发生器提供。8284是专门为8086设计的时钟发生器/驱动器。在 8284中，不仅有时钟信号发生器，还有复位信号RESET和准备好信号READY 产生电路，这些电路分别向8086系统提供时钟信号CLK,复位信号RESET和准 备好信号READY，还可向外界提供晶振信号OSC以及外围芯片所需的时钟信号 PCLKo引脚图（如图4）:CSYNCvccPCLKVI8284 巴AEN1RDY1ASVNCREADYEfdRDY2FCAEN2CSCOKRESGNDREST82S4五.设计原理D/A转换

10、器产生各种波形的原理：利用D/A转换器输出的模拟量与输入数 字量成正比关系这一特点，将D/A转换器作为微机输出接口 ， CPU通过程序向 D/A转换器输出随时间呈现不同变化规律的数字量 ，则D/A转换器就可输出各种各样的模拟量，如方波、三角波、锯齿波、正弦波等。8255A实现波形切换的原理：从8255A的B 口读入外接开关的信号，CPU 读入不同信号值，从而执行不同的代码，向D/A转换器传送不同的数据，控制 D/A转换器输出锯齿波、三角波、方波、正弦波和梯形波。DAC0832采用双缓冲数据输入方式。数据要经过两级锁存后才送入 D/A转 换器。数据写入分两次进行，第一次把待转换的数据写入输入寄存

11、器，第二次 再对DAC寄存器进行一次写操作。延迟作用：方便观察到输出各种波形高低电平时，信号灯发光和熄灭的情 况。a.实验电路图：jf_T彌墊AFS4AE笙AP嘶 8086折空 IMiK TO IKLDfTOi2 _B一斗 罔 _U AiI I 1 LI :a K5】3逅盔DTRirsEEi 普-V常笛兽 RRRE器器雷器誥s器PQ器sd畑茹更薯菇童y5 AE u一ga-v gTESTKLdKEETOI|ccEJ5SDs蔬豈 Ms_fear r7 zi六.程序编译1.输出方波的子程序（一） 编程思路：a.设置8255A的工作方式b.启动DAC0832转换器c.写初值，延时d.取反，延时e.返回

12、（二） 编译子程序：MODEL SMALLSTACK 200H;8255A控制口地址QAC0832的地址；输出方波为0”f方波宽度输出方波为f”方波宽度CODESTART:MOV DX,213HMOV AL,82HOUT DX,ALMOV DX,200HAGAIN: MOV AL,00HCALL DELAY MOV AL,0FFH OUT DX,ALCALL DELAY JMP AGAINDELAY: MOV CX,0ffffH;LOOP $RET END start2.输出三角波子程序（一）编程思路：d.初值加1,返回DAC0832的地址正向初值负向初值e.取反，延时f取反值减1,返回g.循

13、环（二）编译子程序：OUT DX, ALL: MOV DX,200HMOV AL,00HM: OUT DX,ALCALL delayINC ALJNZ MMOV AL,0FFHN:DEC ALJNZ NJMP LMOV CX,0FFFHDAY1:LOOP DAY1RETINT 21HEND START3.输出锯齿波子程序c.写初值d.初值加1，延时MOV DX,213H 设置8255A控制口地址OUT DX,AL ;设置8255A 口 A为方式0输出输出数据初值锯齿波输出输出值J:CALL DELAYJMP JINT 21H;4.输出正弦波子程序（一） 编程思路a写正弦波存储数地址b.写初值c

14、.地址加1，取值加1d.启动DAC0832转换器e.延时f.设置8255A，返回ZXBB: LEA BX,TABMOV CX,0001HZX2: MOV AL,BX;将TAB中的数字一次赋给 AL再输出正弦波INC BXINC CXPUSH AXBG2: MOV DX,211H ;再次读入开关信号,进行比较IN AL,DXCMP AL,04HJNZ BG2POP AXCMP CX,256JNE ZX2JMP ZXBBa.启动DAC0832转换器b.写低电平段，延时，返回c.写上升段，延时，返回d.写高电平段，延时，返回e.写下降段，延时，返回f设置8255A，返回梯形波TXBB: MOV CX

15、,0100H低电平段LL0:DEC CXJNZ LL0LL1: INC AL ；上升段MOV DX, 200HCMP AL,6FHJNE LL1MOV CX,0100HLL2: MOV DX, 200HOUT DX,AL ；高电平段JNZ LL2LL3: DEC AL 下降段CMP AL,00HJNZ LL3关信号，进行比较INAL,DXCMPAL,06HJNZBG3JMPTXBBMOV DX,211H再次读入开七调试方法与结果a.实验箱接法:转换器的CS0832接译码器的200h 233h端口，转换器的VOUT端口接信号灯，8255A 的 8255 端口接 230h-233h 端口 ， 82

16、55A 的 PB1, PB2, PB3接信号灯实验结果：1.方 波：信号灯一明一暗2.三角波：信号灯慢慢亮再慢慢暗再慢慢亮3.锯齿波：信号灯慢慢亮再暗再慢慢亮4.正弦波：5.梯形波：信号灯先暗再慢慢亮，持续，在慢慢暗b.实验结果图：4妄Digital O较illoscye Il ini*rl*LzJ/fe八、心得体会开始的时候由于没有经验，不知如何下手，所以就上网搜了很多关于函数 发生器的资料，并翻阅了一些相关书籍。我们小组经过此课程设计我们积累了 一点设计经验，最后成功运行出结果的时候也有些小小的成就感 。在本次课程设计中，无论是在程序设计方面还是实践动手能力都得到了一个非常大的锻 炼，并对硬件知识的了解以及安装调试能力也得到了一个很大的提升 。通过这次课程设计，也非常的清楚的认识了这门课程的重要性 ，也意识到了 自己在程序设计方面的薄弱性。希望在以后的学习和工作中能进一部的加强自 己专业素质和实践动手能力