微机原理及应用课程设计-波形发生器

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1、课程设计说明书NO.161.课程设计的目的（1）综合了模拟电子线路、数字电子技术和微机原理等多门专业基础课程的知识，是使学生对以计算机为核心的通信、测量或控制系统有个全面了解和实践的过程；（2）需要综合应用各种微机接口和其他单元电路构成小规模“原理”型的微机应用系统，体现了既强化本学科内容，又扩展知识面的特点；（3）让学生体验分析问题、提出解决方案、通过编程等手段实现解决方案、不断调试最终达到设计要求的全过程；（4）培养学生的创造力和对专业的适应性；2.设计方案论证2.1设计方案的选择在进行系统设计之

2、前，必须先熟悉被控制对象的生产过程和工艺要求，对控制对象的工作过程进行深入的调查，根据实际应用中的问题提出具体的控制要求，以确定系统所要完成的任务；然后提出不同的总体方案进行比较论证，确定出系统的总体方案。在确定系统的总体方案时，对系统的硬件和软件功能应进行综合性考虑，因为系统的一个控制功能一般是既可以用硬件来完成，也可以由软件来完成，究竟采用什么方式，则要根据系统的实时性及硬件系统的性能价格比综合平衡后加以确定。一般情况下，用硬件来完成速度快，可节约CPU的大量时间，但这会使系统非常复杂，而且价格会

3、高一些；用软甲实现价格便宜，但要占用CPU较多的时间。所以一般的原则是在CPU时间允许的情况下，尽量采用软件，如果控制回路较多或者有些软件设计比较困难，则可考虑用硬件来完成，总之，一个控制系统哪一部分用硬件来实现，哪一部分用软件来实现，要结合具体情况进行比较后再确定。2.2设计任务以微机为主控制器扩展适当的接口电路，制作一个波形发生器，通过示波器观察所得的信号波形。要求设计制作出硬件电路。2.3设计思路波形发生器的波形的产生是通过8086 执行某一波形发生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数

4、据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。在8086接8255的某一接口沈阳大学课程设计说明书NO.16接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率，另有3个接口管脚接芯片，以驱动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应一个按钮。此方案的有点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。缺点是，采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。 （1）波形发生器技术指标 波形：锯齿波、脉冲波、正弦波、三角波、直流信号5种波形；（2）操作设计上电后，系统初始化，数码显示8个‘－’，等待输入设置命

5、令；按钮分别控制“幅值”、“频率”、“锯齿波”、“脉冲波”、“正弦波”、“三角波”、“直流信号”。2.4所用器件简介图1存储器RAM存储器RAM：RAM（随机存取存储器）RAM-randomaccessmemory随机存储器。存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。按照存储信息的不同，随机存储器又分为静态随机存储器（StaticRAM,SRAM)和动态随机存储器（DynamicRAM,DRAM)。

6、沈阳大学课程设计说明书NO.16图2中央处理器CPU中央处理器CPU:CPU是中央处理单元(CentralProcessingUnit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储

7、存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC（个人电脑）。图3译码器译码器：译码器是组合逻辑电路的一个重要的器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。变量译码一般是一种较少输入变为较多输出的器件，一般分为2n译码和8421BCD码译码两类。显示译码主要解决二进制数显示成对应的十、或十六进制数的转换功能，一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。沈阳大学课程设计说明书NO.16图4数模转换器数模转换器:又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻

8、网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。2.5相关说明结合DAC和ADC转换，用键盘输入来控制DAC0832的输出波形，如按‘1’输出锯齿波，按‘2’输出脉冲波，按‘3’输出正弦波，按‘4’输出三角波，按‘5’输出直流信号，按‘6’结束。实验中用示波器测量VOUT1的输出波形。3.设计结果与分析3.1原理图图5原理图3.2原理框图图6原理框图沈阳大学课程设计说明书NO.163.3流程图图7流程图3.4程序清单源程序如下:D/A转换子模块——波形输出SYAD