接口芯片DAC0832的应用---三角波、梯形波两种波形

课程设计（论文）课程名称：微型计算机组成原理与接口技术组别：第十组题目：接口芯片DAC0832的应用院（系）：信息与控制工程系专业班级：电子信息科学与技术1202姓名：学号：指导教师：2015年月日西安建筑科技大学华清学院《微机原理与接口技术》课程设计（论文）任务书专业班级：电子信息科学与技术1202学生姓名：指导教师（签名）：一、课程设计（论文）题目波形发生器的设计二、本次课程设计（论文）应达到的目的基于Proteus软件，绘制8086微处理器和DAC0832外围电路，实现波形发生器的设计。三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）1、利用Proteus软件绘制由8086微处理器和DAC0832构造波形发生器；2、利用汇编语言编写程序实现三角波、梯形波两种波形；3、综合调试实现仿真功能。四、应收集的资料及主要参考文献：1.刘乐善.微型计算机接口技术及应用[M].武汉：华中科技大学出版社，20002.陈红卫.微型计算机基本原理与接口技术[M].北京：科学出版社，20033.顾晖，梁惺彦等.基于8086和Proteus仿真[M].北京：电子工业出版社，2011.五、审核批准意见教研室主任（签字）摘要D/A转换器即DAC是指把输入的数字信号量信息转换成为对应的模拟量信号输出。本次课设是采用DAC0832波形发生器来设计和实现，系统利用8086作为系统的核心来控制整个电路，加上74154TTL4线—16线译码器和74273TTL带公共时钟复位八D触发器以及7427TTL3输入端三或非门等器件的使用来完成整个电路的设计，从而实现三角波，方波，锯齿波和阶梯波等波形。关键字：DAC0832波形发生器目录1、绪论………………………………………………………12、设计原理…………………………………………………23、设计程序…………………………………………………74、系统联调…………………………………………………115、总结………………………………………………………12第1页共13页波形发生器的设计一、绪论波形发生器是一种常用的应用电子仪器设备，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。简易波形发生器可产生锯齿波、三角波、方波等多种波形，并可通过用户选择输出相应的波形。用一般的信号发生器，存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点，不但笨重，而且只发一些简单的波形，不能满足需要。简易波形发生器利用DAC0832集成芯片来产生波形，采用双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。所以说本次试验采用DAC0832来实现,利用Proteus软件绘制由8086微处理器和DAC0832构造波形发生器,利用汇编语言编写程序实现三角波、梯形波两种波形,综合调试实现仿真功能。利用DACO832发生器产生方波，三角波，梯形波和锯齿波本题目中，1．三角波信号是将输出的二进制数字信号依次加1，达到0xff时依次减1，并实时将数字信号经D/A转换得到；2．锯齿波信号是将输出的二进制数字信号依次1，达到0xff时置为0x00，并实时将数字信号经D/A转换得到的；3．方波信号是将输出二进制数字信号以1和0来显示在上面，还是在下面，并实时将数字信号经D/A转换得到的；4.正弦波是利用MATLAB将正弦曲线均匀取样后，得到等间隔时刻正弦波取样值，然后依次输出后经D/A转换得到。第2页共13页二、设计原理（含原理图，各个模块的重要器件的介绍）1.系统中的8086芯片8086CPU的内部结构由执行单元EU和总线接口单元BIU两大部分组成。8086有20条地址总线和16条数据总线。它分为最小模式下的引脚和最大模式下的引脚。本次试验中用到最小模式下的引脚如图三所示。(1)A16—A19/S3—S6：4条分时复用的地址/状态线。CPU在执行指令过程的T1中，若访问存储器，则其输出的是4位最高地址，若访问I/O，则其输出的全是低电平。而在其他T状态，这4条引脚输出状态信息S3—S6.(2)AD15—AD0：是三态，输入/输出线，兼做地址总线和数据总线。在T1状态，8086经AD15—AD0线发出地址信号，外部必须锁存该地址，以便在整个总线周期内地址保持有效。在T3,T4及TW状态，这16条线用来传送数据。(3)BHE：总线高位使能信号，三态输出线。(4)M/IO：区分CPU当前是访问存储器还是访问I/O端口的三态输出控制线。在8086中，当该引脚输出为高电平时，访问存储器；当该引脚输出为低电平时，访问低电平。(5)WR：CPU的三态输出控制信号。该引脚输出为低电平时，表示CPU正在写存储器或写I/O端口的状态。(6)RD：CPU的三态输出控制信号。该引脚输出为低电平时，表示CPU正在读存储器或读I/O端口。(7)DT/R：确定CPU数据传送方向的三态输出控制信号。DT为发送方向，R为接收方向。(8)ALE：三态输出控制信号，高电平有效。(9)DEN：CPU经三态门输出的控制信号，低电平有效。(10)READY：准备就绪输入信号，高电平有效。(11)INTR：可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。(12)NMI：非可屏蔽中断请求输入信号，边沿触发，正跳变有效。第3页共13页(13)INTA：CPU输出的中断响应信号，是CPU对外部输入的INTR中断请求信号的响应。(14)RESET：CPU的复位输入信号，高电平有效。(15)TEST：可用WAIT指令进行测试的输入信号，低电平有效。(16)HOLD：高电平有效的输入信号，用于向CPU提出保持请求。AD[0..15]READY22INTR18NMI17RESET21CLK19MN/MX33HOLD/GT131HLDA/GT030A[16..19]M/IO/S028ALE/QS025DT/R/S127INTA/QS124TEST23BHE34DEN/S226RD32WR/LOCK29U18086LOAD_SEG=0x0800D03D14D27D38D413D514D617D718CLK11MR1Q02Q15Q26Q39Q412Q515Q616Q719U674273图一8086引脚图图二74273引脚图2.74273TTL带公共时钟复位八D触发器。3.74154TTL4线—16线译码器。功能介绍：74154为4线—16线译码器非常适合高性能存储器的译码器，可以实现地址的扩展，当选通端（G1、G2）均为低电平时，它可将4个二进制编码的输入译成16个相互独立的输出之一，可将地址端（ABCD）的二进制编码在一个对应的输出端，以低电平译出，如果将G1和G2中的一个作为数据输入端，由ABCD对输出寻址。第4页共13页A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U574154VREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19U4DAC0832图三74154引脚图图四0832脚图4.DAC0832波形发生器功能介绍：DAC0832是电流型输出的8位D/A转换器，它采用双缓冲数据形式（输入寄存器和DAC寄存器），可以在输出模拟量的同时，允许接受下一个数字量，以提高转换速度。更重要的是，能够用于需要同时输出多个参数的模拟系统中，此时对于应于每一个参数需要一片DAC0832，以构成多片DAC0832同时输出模拟量的系统。DAC0832的引脚图如图，其内部包括一个8位的输入寄存器，一个8位的DAC寄存器，一个8位的D/A转换器以及门电路构成的控制电路。（1）CS：片选信号输入端，低电平有效。（2）ILE:输入锁存使能信号输入端，高电平有效，与CS,WR1配合使输入寄存器的输出随输入变化。（3）WR1:写输入寄存器输入端，低电平有效。（4）WR2:写DAC寄存器输入端，低电平有效。（5）XFER:数据传送控制信号输入端，低电平有效。（6）DI0-DI7：接受8位数字量的输入数据线。其中D10是最低有效数据位，DI7是最高有效数据位。第5页共13页（7）IOUT1：DAC电流输出1端。当DAC寄存器中每位为0时，IOUT1输出0，当DAC寄存器中每位为1时IOUT1输出最大值。（8）IOUT2：DAC电流输出2端。IOUT1+IOUT2=最大值。使用时中常把IOUT2接地。（9）Rfb:片内反馈电阻引脚，与运放配合构成I/V转换电路。（10）VRET:参考电压输入端，电压范围为-10—+10V。（11）VCC:工作电源。（12）AGND:模拟地。（13）DGND:数字地。DAC0832有三种工作方式：直通工作方式、单缓冲工作方式、双缓冲工作方式。在此电路图中，DAC0832采用的是单缓冲工作方式，CPU的八位数据线可以直接与DAC0832的数据总线相连，DAC0832作为微处理器的一个端口。综合以上片子的功能，所以说本次课设是采用DAC0832波形发生器来设计和实现，系统利用8086作为系统的核心来控制整个电路，加上74154TTL4线—16线译码器和74273TTL带公共时钟复位八D触发器以及7427TTL3输入端三或非门等器件的使用来完成整个电路的设计，从而实现三角波，方波，锯齿波和阶梯波等波形。具体电路图见图五。第6页共13页A9A10A11A12AD0AD1AD2AD3AD7AD4AD5AD6D03D14D27D38D413D514D617D718CLK11MR1Q02Q15Q26Q39Q412Q515Q616Q719U674273U8NOTAD[0..15]ADR[0..19]RDWRAD[16..19]AD[0..15]READY22INTR18NMI17RESET21CLK19MN/MX33HOLD/GT131HLDA/GT030A[16..19]M/IO/S028ALE/QS025DT/R/S127INTA/QS124TEST23BHE34DEN/S226RD32WR/LOCK29U18086LOAD_SEG=0x0800A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U574154IO0IO1IO2IO3IO4IO5IO6IO7IO8IO9IO10IO11IO12IO13IO14IO15121312U2:A7427U3NOTM/IOM/IOVREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19U4DAC0832ABCD32184U7:A1458SW1SW-SPSTIO4WRAD[0..7]+88.8VoltsAD[0..7]图五总原理图第7页共13页三、设计程序（含流程图和程序）1、三角波流程图否是否是否开始Cx=256al=0dx=800hCx=0al+1=alcx-1=cxCx=256al=255dx=800hal-1=alcx-1=cxCx=0Cx=0Cx=125cx-1=cxCx-1=cx结束第8页共13页2.三角波程序codesegmentassumecs:codestart:movcx,256moval,0movdx,800hloop1:outdx,al;三角波形上升段calldelayincallooploop1movcx,256moval,255movdx,800hloop2:outdx,al;三角波形下降段calldelaydecallooploop2jmpstartdelayprocpushcxmovcx,125loop$popcxretdelayendpcodeendsendstart第9页共13页2、实现梯形波流程图否是否是否是开始Cx=256al=0dx=800hal=0ffh