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1、信 息 工 程 学 院 课 程 设 计 报 告设计题目: 波形发生器的设计 名 称: 微机原理与接口课程设计 班 级: 1002 姓 名: 学 号: 设计时间: 至 指导教师: 评 语: 评阅成绩: 评阅教师: 目 录一.引言3二.设计目的3三.原理说明3四. 硬件设计6五. 设计原理8六. 程序编译91. 输出方波的子程序92. 输出三角波子程序103. 输出锯齿波子程序114. 输出正弦波子程序125. 输出梯形波子程序12七.调试方法与结果14八.心得体会14一引言波形发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域，是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一
2、。在研制、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。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计要求。二.
3、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。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
4、路构成。3.应用特性：DAC0832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，如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。DAC0832内部无参考电压源；须外接参考电压源。DAC0832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：D0D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据
5、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
6、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DA转换电路，执行两次写操作才能完成一次DA转换。这种方式可在DA转换的同时，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
7、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DA转换电路。这种方式只需执行一次写操作，即可完成DA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DA转换电路进行DA转换。这种方式可用于一些不采用微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)C
8、PU 引脚图（如图1）： 图12.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10V+10V，供电电压+5V+15V，输入逻辑电平与TTL兼容。引脚图（如图2）： 图23.8255A（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PA7PA0、PB7PB0和PC7PC0。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AB
9、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（如图3）： 图34.8284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
10、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PCLK。引脚图（如图4）：图4五.设计原理D/A转换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
11、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：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（二）编译子程序：
12、MODEL SMALLSTACK 200HCODESTART: MOV DX,213H ;8255A控制口地址 MOV AL,82H OUT DX,AL MOV DX,200H ;DAC0832的地址AGAIN: MOV AL,00H OUT DX,AL ;输出方波为“0” CALL DELAY ;f方波宽度 MOV AL,0FFH OUT DX,AL ;输出方波为“1” CALL DELAY ;方波宽度 JMP AGAINDELAY: MOV CX,0ffffH; LOOP $ RET END start2.输出三角波子程序（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.初值加1,返回 e.取反，延时 f.取反值减1，返回 g.循环 （二）编译子程序：MODEL SMALLSTACK 200HCODESTART: MOV DX,213H ;8255A控制口地址 MOV AL,82H OUT D
