微机接口技术课程设计

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1、河北科技大学课程设计报告学生姓名：耿玉清学号：100701223专业班级：电子信息工程102班课程名称：微机接口技术课程设计学年学期：2011—2012学年第二学期指导教师：马洪涛2013年6月16课程设计成绩评定表学生姓名耿玉清成绩专业班级电信102起止时间2013年6月18日—6月22日设计题目数字存储示波器设计指导教师评语指导教师：年月日16目录一、课程设计目的及意义…………………………………………………………2二、课程设计任务及要求…………………………………………………………2三、总体方案设计………………………………………………………………………

2、2四、硬件电路设计………………………………………………………………………3五、程序设计……………………………………………………………………8六、数字频率示波器调试……………………………………………………13七、课程设计总结及体会…………………………………………………………15八、参考文献………………………………………………………………………15附录：A/D、D/A接口实验卡电路原理图…………………………………………1616一、课程设计目的及意义通过课程设计，学生可掌握多种接口的软硬件设计基本思路和调试方法，培养学生分析解决实际问题的能力。加深学生对《微机

3、接口技术》、《电子测量技术》和《单片机原理及应用》等课程知识的掌握与综合运用能力。掌握工程设计手段和软件工具，锻炼以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力，培养学生在实际工程设计中严谨认真的工作态度。提高学生的创新意识及动手能力，为后续课程的学习以及毕业后从事微机硬件及软件开发打下基础，积累初步的经验。二、课程设计题目及设计要求本设计通过简单的A/D转换接口电路，配合汇编语言程序设计，实现最基本的信号波形采集与存储，并通过简单的D/A转换接口电路，将存储的数据还原为信号波形，在普通示波器的屏幕上显示出来。被测信号产生电路参见“A/D、D/A接口实验扩展卡电

4、路原理图”。当按下S1时，电容C5完全放电，A/D转换器输入电压为零；抬起S1时，电容C5开始充电，A/D转换器输入电压按RC过渡过程开始上升，最终达到+5V。图中RC时间常数约为10ms，整个充电过程需要3～5倍的RC时间常数时间。设计要求使用A/D转换器捕捉电容C5充电的完整过程，并将采样数据存储起来。然后依次将采样数据通过D/A转换器循环输出，产生一定频率的重复波形，送到普通示波器显示。基本要求：使用一个D/A转换器通道，将信号波形施加到示波器的Y轴，X轴扫描信号由示波器产生并调节，实现RC充电过程的波形稳定显示。发挥部分：将示波器调整在X-Y方式

5、，采样数据的D/A转换器输出接到Y轴输入端，增加一个D/A转换器通道，产生频率可变的X轴扫描信号，接到示波器X轴外部输入端，使RC充电过程的波形稳定显示。三、总体方案设计1、数字存储示波器工作原理由于单片机实验系统已经提供了相关信号线，使用ADC0809、DAC0832和相关外围电路元件，组成了最基本的A/D转换和D/A转换电路。可由ADC0809负责采集电容C5充电时的信号，并将其转换为数字信号，并存储。DAC0832将存储的数字信号，转换为模拟的电压值，再将其设置为循环输出，产生一定频率的重复波形，送到普通示波器显示。2、数字存储示波器总体结构框图1

6、6图1总体方案设计四、硬件电路设计1、ADC0809工作原理ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。（1）ADC0809的内部逻辑结构   ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。图2ADC0809引脚图16（2）ADC

7、0809原理及使用图1ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4条   ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进入转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。数字量输出及控制线：11条   ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，

8、开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC