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《微机课程设计--参数可调波形发生器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、微机实验及课程设计姓名:――课程设计报告学号:一.设计目的和要求二.原理设计三.方案论证与实现四.设计思路及流程图五.编程实现六.方案测试与结果分析七.改进与提高八.分析与总结一.目的意义通过课程设计，充分理解微型计算机接口技术课程知识，并具备一定接口编程能力。1.基本要求：编制一个参数在线可调的波形发生程序，由D/A输出，构成参数在线可调的波形发生器，并用示波器观察波形。(1)函数波形可选f(t)=asin(bt),英中a、b参数在线可调(亦可自己选择，但要求至少2个参数可调且调节很明显)；(2)参数调节釆用如下两种方式之一：两个可调电位器输出通过A/D转
2、换后作为可调参数、参数通过实验系统上的键盘实吋修改；(3)精确时间,开关选择标准信号输出(a=2V,b=100nRAD/s,即50Hz正弦波),精度0.1ms以上。2.进一步设计要求：(1)分别采用两种参数调节方式在线调节参数；(2)产生周期性三次可调函数f(t)=at3+bt2+ct+do二、软硬件平台1.硬件坏境：微型计算机(Intelx86系列CPU)—台，清华科教仪器厂TPC—2003A微机接口试验系统一台，模拟示波器一台。1.软件环境：1)WindowsXP操作系统，编辑、汇编、链接和调试程序；2)TPC-2003A集成开发坏境软件一套及实验系统电
3、子版资料。三、方案分析1.函数分析波形函数f(t)=asin(bt)为正眩函数，a表示幅值，b表示角频率。变换a、b实际上是基础函数fo(t)=sin(t)做纵向和横向伸缩变换。同时，正弦函数是连续函数。2.硬件需求分析首先，微机处理、输出、输入的是数字信号，本实验中需要我们输出连续波形为模拟量,故需要设计数模转换电路。实验中查用DAC0823进行8位数模转换。其次，在输入设计中需要采用电位器输出，电位器输出为模拟电压信号，计算机处理前需进行模数转换。实验中采用ADC0809进行8位模数转换。3.DAC0832电路分析根据实验平台接线电路分析，DAC0832
4、双极性输出公式：[/,=2x—^―x7V.-5(v)(1)»256z其中Ni取值范围[0,1,2,…，255]o当Ni二255时Ub=5v,当Ni=128时Ub=0v,当Ni=0时Ub=-5vo最大输出电压为5v,最小输出电压为-5v。根据以上分析，我们利用matlab软件生成正弦函数表[12&…，255,…，12&…,0,…，128],以此作为基础函数模型。注意到，这样输出的基础函数模型实际上为fo(t)=5sin(t)V0而5v是电压输出最大值，故在设计小我们对赋值A进行的变幅设计可只考虑缩幅变换简化问题。1.变幅设计结合DAC0832硬件要求和ADC0
5、809数据转换要求A的输入采集计算机变化值区间为［00h,01h,02h,・・・，Offh］。设计缩幅变换,在计算机运算处理是做A/255运算产生［0,1］区间缩幅参数，完成变换。这样输出函数为：A匕“=—x5xsin(Z?r)(v)(2)厶JJ其中：Aa=x5(3)2552.变频设计同样ADC0809数据转换使得B的输入采集计算机变化值区间为［00h,Olh,02h,…，Offh］。为消除数学运算pi值的无理数对计算机运算的影响，我们设计：b=Bti由此，输出函数为:周期：a匕“=—x5xsin(B7ir)(s)(4)(v)(5)(6)四、实现过程1•幅值
6、编程算法解决注意到，正弦波输出为采集正弦表数据进行DAC0832转换输出。设Ni表示正弦表数组中i号数据。如果采用：A——xN-(7)255'计算，实际上正弦数据表相当于采取了整体压缩，输出会产牛正弦零点漂移现象，现象表现如下图所示：图表1零点漂移示意为解决零点漂移我们需要加入误差修正函数：e(A)=(128-—xA)=(128--)(8)2552在编程是我们实际进行运算为：AAout=—x/V.+(128——)(9)255'2该值out由计算机输出给DAC0832o这样经过零点漂移修正后理想输11!示意为：图表2零点漂移修正编程是为了避免计算机计算溢出，在
7、除法运算前先做乘法运算。2.周期编程算法解决由于正弦表总共包含116个采样数据点，这样：(s)(10)T=-B=116xAr得到：Ar=2(s)(11)116xB我们设计思想基于设计基准延吋delay程序块，对于不同频率，计算周期，与基准延吋比较，修改调用基准延时模块次数。调用次数为整数，我们必须寻找最小延时间隔，代入式(IDB二255,可得最小周期为>0.07mso这样我们设计基准延时为0.01ms,便可满足要求。调用基准延时模块次数计算式：21Qf)QNum=xl00000«(12)116xBB1.程序流程设计1.基于块的程序设计按照上述算法和程序流程，
8、我设计了keyboard（键盘修改块）、disp（显
