片機課程設計-波形發生器(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ALE=1，將地址存入地 址鎖存器中。此地址經譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D 轉換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到 A/D 轉換完成， EOC 變為高電平，指示 A/D 轉換結束，結果數據已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當 OE 輸入高電平 時，輸出三態門打開，轉換結果的數字量輸出到數據總線上。 轉換數據的傳送 A/D 轉換后得到的數據應及時傳送給單片機進行處理。數據傳送的關鍵問題是如何確認 A/D 轉換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。 （ 1）定時傳送方式 對于一種 A/D 轉換器來說，轉換時間作為一項技術指標是已知的和固定的。例如 ADC0809 轉換時間為 128μs，相當于 6MHz 的 MCS51 單片機共 64 個機器周期。可據此設計一個延時子程序， A/D 轉換啟動后即調用此子程序，延遲時間一到，轉換肯定已經完成了，接著就可進行數據傳送。 （ 2）查詢方式 A/D 轉換芯片由表明轉換完成的狀態信號，例如 ADC0809 的 EOC 端。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態，即可確認轉換是否完成，并接著進行數據傳送。 （ 3）中斷方式 把表明轉換完成的狀態信號（ EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數據傳送。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉換完成，即可通過指令進行數據傳送。首先送出口地址并以信號有效時， OE 信號即有效，把轉換數據送上數據總線，供單片機接受。 51 單片機原理結構 常州大學硬件實習報告 第 10 頁 共 27 頁 引腳功能 MCS51 是標準的 40 引腳雙列直插式 集成電路芯片 ，引腳分布請參照單片機引腳圖： 8051 引腳 l ~ P0 口 8 位雙向口線（在引腳的 39~32 號端子）。 l ~ P1 口 8 位雙向口線（在引腳的 1~8 號端子）。 l ~ P2 口 8 位雙向口線（在引腳的 21~28 號端子）。 l ~ P3 口 8 位雙向口線（在引腳的 10~17 號端子）。 這 4 個 I/O 口具 有不完全相同的功能，大家可得學好了，其它書本里雖然有，但寫的太深，初學者很難理解，這里都是按我自已的表達方式來寫的，相信你也能夠理解。 四個 I/O 口： P0 口有三個功能 外部擴展存儲器時，當做數據總線（如圖 1 中的 D0~D7 為數據總線接口） 外部擴展存儲器時，當作地址總線（如圖 1 中的 A0~A7 為地址總線接口） 不擴展時，可做一般的 I/O 使用，但內部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。 P1 口 只做 I/O 口使用：其內部有上拉電阻。 P2 口有兩個功能 擴展 外部存儲器時，當作地址總線使用 做一般 I/O 口使用，其內部有上拉電阻； P3 口有兩個功能 除了作為 I/O 使用外（其內部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設置，具體功能請參考我們后面的引腳說明。 有內部 EPROM 的單片機芯片（例如 8751），為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號也是由信號引腳的形式提供的， 即：編程脈沖： 30 腳（ ALE/PROG） 編程電壓（ 25V）： 31 腳（ EA/Vpp） 常州大學硬件實習報告 第 11 頁 共 27 頁 硬件原理圖 見附錄 單片機的 P0口 :雙向三態 I/O口 ,在外接存儲器時 ,與地址總線的低 8位及數據總線復用 ,能以吸收電流的方式驅動 8個 TTL 負載 .. P2口 :是 8位準雙向 I/O 口 ,在訪問外部存儲時 ,它可以作為高 8位地址總線送出高 8 位地址 . 當 P0口做地址總線的低 8位時 ,需要通過一個 74LS373進行鎖存 ,再通過 74LS138譯碼器進行譯碼輸出來控制各個功能模塊 . CS8255 接 F228H,CS0809 接 F230H,CS0832 接 F218H. DAC0832 模塊用來產生波形 ,將數字量轉換成模擬量輸出 ,連接到示波器上 .DI0到 DI7 接 P0口 ,此時 P0 口作為數據總線直接與 DI0 到 DI7 相連接 . ADC0809 模塊用于產生一個數字量來作延時參數 ,通過調節電位器來改變參數的值就可以改變時間 , 8255 鍵盤掃描顯示模塊 ,用來顯示波形代碼以及波形周期 .PB 作輸入口 ,PC 和 PA作輸出口 ,PA 口地址為 F228H,PB 口地址為 F229H,PC 口地址為 口用來判斷是否有鍵按下 .PC 口與譯碼器相連 ,譯碼用來作位選 ,PA 口用來作段選 . 4 軟件設計 系統軟件框圖設計 主程序框圖 開始 8255 初始化 掃描第二行 有鍵按下 判斷鍵值 DA轉換輸出波形 YES NO 常州大學硬件實習報告 第 12 頁 共 27 頁 三角波框圖 開始 顯示波形 A=00H 開啟 DA轉換 A壓棧 開啟 AD 轉換 查詢 等 待轉換完成 掃描鍵盤判斷 A出棧 有新的波形輸出命令 INC A A等于 44H DEC A 開啟 DA轉換 A壓棧 開啟 AD 轉換 查詢 等待轉換完成 使用轉換的值作延時參數 掃描鍵盤判斷 A出棧 有新的波形命令 A等于 0 計算顯示頻率 NO Y NO Y NO 其他波形 Y 其他波形 Y 返回再次執行 常州大學硬件實習報告 第 13 頁 共 27 頁 方波框圖 注 :R2 是用來記數 ,每產生 25 個方波測一次頻率 . 開始 R2=50H 顯示波形代碼 A=0H 開啟 DA轉換 開啟 AD 轉換 查詢 等待轉換完成 使用轉換的值作延時參數 判斷鍵值 有新的波形輸出命令 R2 等于 25 計算顯示頻率 A=255 開啟 DA轉換 開啟 AD 轉換 查詢 等待轉換完成 使用轉換量作延時參數 NO Y N 判斷鍵值 有新的波形輸出命令 NO DEC R2 R2 等于 0 計算顯示頻率 NO Y 常州大學硬件實習報告 第 14 頁 共 27 頁 頻率計算 正弦波 注 :R5 用來查表 . 開始 顯示波形代碼 R5=0 A=R5 開啟 DA轉換 開啟 AD 轉換 查詢 等待轉換完成 使用轉換值作延時參數 判斷鍵值 有新的波形輸出命令 其他波形 Y 查表操作 顯示計算頻率 N 開始 壓棧 顯示三位頻率值 頻率算法設計 出棧 返回 常州大學硬件實習報告 第 15 頁 共 27 頁 框圖說明 : 主程序 :先進行 8255 的初始化 ,然后掃描鍵盤第二行 ,判斷是否有鍵值按下 ,若 A按 下 ,則輸出三角波 ,B按下輸出方波 ,C按下輸出正弦波 ,在用 DA轉換產生波形的時候也需要不斷的掃描鍵盤判斷是否有新的按鍵 ,否則按鍵無法跳出 . 頻率計算 :波形的周期是根據 AD 轉換輸出的數字量與波形實際周期的關系得出的 ,需要用肉眼觀察示波器上波形的周期 ,不難發現波形周期與數字量成線形關系 ,通過一系列的算法即可得到波形大致周期 ,有誤差 .再把周期顯示在數碼管上 . 三角波 :波形先上升再下降 ,當三角波輸出完一個周期時計算三角波的頻率 . 方波 :方波只有兩個值，可以采用兩個極端值 0 和 25 個方波測量一次方波的頻率 . 正弦波 :可以利用查表來產生。 查表法是事先將正弦波的數據計算出來，列表放在程序中，運行時直接調取數據。用公式 y=+（ 360n/m）可計算出正弦波的輸出值 .每產生一個正弦波測量一次頻率 . 源代碼 C8255 EQU 0F22BH 。8255 命令口地址 P8255A EQU 0F228H 。8255 PA 口地址 P8255B EQU 0F229H 。8255 PB 口地址 P8255C EQU 0F22AH 。8255 PC 口地址 KEYVAL EQU 30H 。讀到的鍵碼 NUMS1 EQU 31H NUMS2 EQU 32H NUMS3 EQU 33H ORG 0000H SJMP START ORG 0080H START:MOV SP,60H LCALL DINGSHI MOV KEYVAL,00H 。顯示初始值 MOV DPTR,C8255 MOV A,82H 。PB 口輸入， PA， PC 口輸出 MOVX @DPTR,A MOV DPTR,P8255C MOV A,00H MOVX @DPTR,A KB_DIS: LCALL RD_KB 。讀鍵子