AD转换器ADC0809数字温度计设综合性实验报告

微机原理与汇编语言综合性试验1微机原理与汇编语言综合性实验报告实验项目名称：A/D转换器ADC0809数字温度计设计专业班级：数学与应用数学姓名：何荣航学号:201112010219实验起止日期：2013年12月14日起2013年12月20日止实验目的：掌握A/D转换原理，掌握0809A/D转换芯片的硬件电路和软件编程。实验要求：包括开发环境要求，技术文档要求两部分。开发环境要求：软件环境：Windows98/WindowsXP/Windows2000，QTH-8086B环境硬件环境：计算机（Pen4CPU,256MRAM，60G以上硬盘，输入输出设备）技术文档要求：按照实验报告编写要求进行。要求流程图绘制规范，软、硬件功能描述清晰，实验总结深刻。实验内容：一、实验原理1、ADC0809电路连接简图：本实验采用ADC0809做A/D转换实验。ADC0809是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为±1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。如图1-1所示，ADC0809的CLK信号接CLK=2.385MHZ，基准电压Vref(+)接Vcc。一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接，如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259Ａ的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADD－A、ADD－B、ADD－C接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H。OEALESTARTEOCD0~D7IN00N1~IN7-VREF+VREFCLOCKV02.5V250KHZ图1-1ADC0809电路连接图A/D转换器ADC0809数字温度计设计22、引脚结构（图1-2）图1-2ADC0809内部引脚图IN0－IN7：8条模拟量输入通道ADC0809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，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为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。微机原理与汇编语言综合性实验33、电路原理图（图1-3）图1-3ADC0809电路原理图二、启动A/D转换三条命令：MOVDX，ADPORT；ADPORT为ADC0809端口地址。MOVAL，DATA；DATA为通道值。MOVDX，AL；通道值送端口。三、读取A/D转换结果二条指令：MOVDX，ADPORTINAL，DX四、芯片介绍1、ADC0809的主要性能：(1)8位逐次逼近型A/D转换器，所有引脚的逻辑电平与TTL电平兼容。(2)带有锁存功能的8路模拟量转换开关，可对8路0～5V模拟量进行分时切换。(3)输出具有三态锁存功能。(4)分辨率：8位，转换时间：100μs。(5)不可调误差：±1LBS，功耗：15mW。(6)工作电压：+5V，参考电压标准值+5V。(7)片内无时钟，一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的时钟信号。2、ADC0809的内部结构：如图4-2所示，ADC0809是CMOS的8位模/数转换器，采用逐次逼近原理进行A/D转换，芯片内有模拟多路转换开关和A/D转换两大部分，可对8路0～5V的输入模拟电压信号分时进行转换。模拟多路开关由8路模拟开关和3位地址锁存译码器组成，可选通8路模拟输入A/D转换器ADC0809数字温度计设计4中的任何一路，地址锁存信号ALE将3位地址信号ADDA、ADDB、ADDC进行锁存，然后由译码电路选通其中的一路，被选中的通道进行A/D转换。A/D转换部分包括比较器、逐次逼近寄存器（SAR）、256R电阻网络、树状电子开关、控制与时序电路等。另外ADC0809输出具有TTL三态锁存缓冲器，可直接连到CPU数据总线上。图4-2ADC0809内部结构图3、ADC0809的多路转换：在实时控制与实时检测系统中，被控制与被测量的电路往往是几路或几十路，对这些电路的参数进行模/数、数/模转换时，常采用公共的模数、数模转换电路。因此，对各路进行转换是分时进行的。此时，必须轮流切换各被测电路与模数、数模转换电路之间的通道，以达到分时切换的功能。4、ADC0809转换时序：如图4-4所示，首先输入地址选择信号，在ALE信号作用下，地址信号被锁存，产生译码信号，选中一路模拟量输入。然后输入启动转换控制信号START（不小于100ns），启动A/D转换。转换结束，数据送三态门锁存，同时发出EOC信号，在允许输出信号控制下，再将转换结果输出到外部数据总线。微机原理与汇编语言综合性实验5图4-4ADC0809转换时序图五、实验线路的连接在原理图中，粗黑线是需要连接的线，粗黑线两端是需连接的信号名称。(1)IN0插孔连W1的输出V1插孔。(2)0809CS连译码输出060H~06FH插孔。六、实验方法、步骤及结果测试1)正确连接好实验线路。AD0809模块的时钟输入端ADCLK连到MCU主模块的ALE。AD0809模块的ADWR、ADRD连到分别连到MCU主模块的WR、RD。AD0809模块的数据（D0～D7）、地址线（A0～A7）分别连到MCU主模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）。AD0809模块选通线ADCS连到MCU主模块的地址A14。AD0809模块IN0接到电位器的DCOUT。8255模块的WR、RD分别连到MCU主模块的WR、RD。8255模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）分别连到MCU主模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）。8255模块选通线CE连到MCU主模块的地址A15。8255模块的PC0接串并转换电路的CLK，PC1接DIN。2)理解实验原理。3)打开源程序，仔细阅读，弄懂实验程序。4)运行实验程序：(1)按“调试”按钮(2)按“运行”按钮在DVCC-8086JH实验箱上应显示“0809-XX”。5)调节电位器W1，以改变模拟电压值，显示器上会不断显示新的A/D转换结果。用ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5V－FFH，2.5V－80H，0V－00H。A/D转换器ADC0809数字温度计设计6七、实验讨论本实验利用实验板上的ADC0809做A/D转换实验，将模拟信号转换为数字信号冰在数码管上显示，调节电位器观察数码管上数据的变化。当调节电位器时，数码管上将显示00H—FFH之间的数字。特别地，当模拟量分别输入+5V、2.5V、0V时，数码管上将分别显示（数字量）FFH、80H、00H；当模拟量数值介于它们之间时，数码管上也会相应的显示出00H—FFH之间相应的数值。八、微机原理与汇编语言实验收获与总结收获：1）熟悉了ADC0809的实验引脚与工作过程；2）掌握了A/D转换的工作原理与实验过程；3）对汇编语言程序的编写与调试有了进一步的认识。小结：总之，在这次微机原理与汇编语言实验中，我收获不少。掌握了A/D转换原理，掌握了0809A/D转换芯片的硬件电路和软件编程，同时，通过此次课程设计使我了解到，硬件语言必不可缺少，要想成为一个有能力的人，必须懂得硬件基础语言。虽然没有成功一次性的把实验做好，而且在实验过程中苦难重重，但是在这个过程中，我不断的上网查资料以及翻阅相关书籍，通过不断的模索，测试，发现问题，解决问题，并一步一步慢慢的正确地完成了这次实验，准备了这份实验报告。这次实验总是让我觉得自已掌握的知识很是不足，所谓学无止境，我以后还会更加的努力深入的学习。参考文献[1]冯博琴、吴宁.微型计算机原理与接口技术(第二版).清华大学出版社[2]马争.新编微计算机原理.电子工业出版社微机原理与汇编语言综合性实验7附录源程序代码0809选通信号接A14，CLK接ALE，INT0接电位器PAGE60,132.MODELSMALL.STACK20H.DATA20HAD0809EQU0B000HA8255EQU7000HB8255EQU7001HC8255EQU7002HD8255EQU7003HDCLK0EQU00000000BDCLK1EQU00000001BDIN0EQU00000010BDIN1EQU00000011B.CODEDIDATADB?ORG0100HMAIN:MOVSP,9000HMOVDX,D8255MOVAL,80H;写8255控制字A、B输出，C输入OUTDX,ALNEXT:MOVDX,AD0809MOVAL,00HOUTDX,AL;启动AD转换CALLDELAY;延时INAL,DX;转换结束读取结果CMPAL,DIDATAJZNEXTMOVDIDATA,ALCALLDISPCALLDELAY1JMPNEXTDISP:MOVAL,DIDATA;取低位ANDAL,0FHCALLSEND;显示MOVAL,DIDATAMOVCL,04HSHRAL,CL;取高位CALLSEND;显示RETA/D转换器ADC0809数字温度计设计8SEND:PUSHCXMOVAH,00HMOVDI,AXMOVBX,OFFSETSGTB1MOVAL,[BX+DI];取字符MOVAH,ALMOVCX,01HSEND1:MOVDX,D8255MOVAL,DCLK0;DCLK-0OUTDX,ALMOVAL,AHRCLAL,CLJCSEND2MOVAL,DIN0;DIN-0OUTDX,ALJMPSEND3SEND2:MOVAL,DIN1;DIN-1OUTDX,ALSEND3:MOVAL,DCLK1OUTDX,AL;DCLK-1INCCXCMPCX,09HJNZSEND1MOVAL,DIN1OUTDX,ALPOPCXRETDELAY:PUSHCXMOVCX,0FFH;延时LOOP$POPCXRETDELAY1:PUSHCXMOVCX,0FFFFH;延时LOOP$POPCXRETSGTB1DB0C0H;0DB0F9H;1DB0A4H;2DB0B0H;3DB99H;4DB92H;5DB82H;6微机原理与汇编语言综合性实验9DB0F8H;7DB80H;8DB90H;9DB88H;ADB83H;BDB0C6H;CDB0A1H;DDB86H;EDB8EH;FDB00HEND