个人硬件课程设计 电子示波器 .docx
计算机科学与技术学院硬件课程设计报告个人实验报告JAC3MOVDX,D8279MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, AL形。MOVCX,25000DELAY1:LOOPDELAY1JMPBLACKC3 :CMPAL,89H66H和8 9H之间执行C3程序段。JAC4MOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D827933H和6 6H之间执行C2程序段。;以上为显示占空比为2的波;如果转化后的值介于MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, AL为3的波形。MOVCX,25000DELAY2:LOOPDELAY2JMPBLACKC4 :CMPAL,11001100B于89H和CCH之间，执行C4程序段。JAC5MOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279;以上为显示占空比;如果转化后的值介MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, AL为4的波形。MOVCX,25000DELAY3:LOOPDELAY3JMPBLACKC5:MOVDX,D8279行C5程序。MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, AL;以上为显示占空比;不满足以上情况的就执;以上为显示占空比比MOVCX,25000DELAY4:LOOPDELAY4BLACK:JMPBLACKNOPJMP STARTCODE ENDSEND START4设计结果方案二的不足之处在于不具有很好的适应性。如果脱离HKZK88实验箱， 有很大的局限性。要显示其他波形需重新编码。但是该方案能较好的反应模拟量 电压的大小。实验后的结果图如下所示。占空比为5的波形占空比为1的波形占空比为3的波形5实验体会在此次课程设计中，学到的最主要的就是8279的运用，8279控制键盘和七 段数码管。在实验开始时，最主要的困难在于方案的确定和具体思路的实现问题。 通过小组讨论和请教老师，最终确定了实验方案。在方案确定的问题上，由于方 案二的特殊性，在设计初期用到了 8253, 0809芯片也用了两次。后经过分析，8253 分频的作用没有起到很好的控制作用，0809芯片两次进行采集模拟量的做法也 是没有必要的，于是，最终确定用0809、8255、8279芯片。在编码过程中遇到 的主要问题是如何控制七段数码管。先用8279对数码管进行控制，但由于方案 二现实的波形是一定的，无法进行像方案一那样的编码表的方案。后用8255对 数码管进行控制，发现8255无法对单个数码管进行控制，只能一起控制。最后 通过对8279的赋值，从而实现了显示波形的功能。开始时程序只能执行一次， 不符合工程上示波器的要求，于是对程序进行了改进，即能实现多次采样，直至 按下RET键后会自动复位。通过这次课程设计，我很好的复习了以前学过的知识，运用几个芯片解决一 个问题提高了分析问题的能力，并且自己动手解决现实波形的问题提高了动手能 力，体味到当出现预期结果时激动兴奋的心情。这是第一次运用几个芯片解决了 实际问题。1选题与需求分析1.1 选题经过小组成员的认真考虑，最终确定课程设计的题目为数字示波器。数字示 波器是智能化数字存储示波器的简称，是模拟示波技术、数字化测量技术和计算 机技术的综合产物。与传统示波器相比，数字示波器不仅具有可存储波形、体积 小、功耗低、方便携带等特点，而且还具有强大的实时信号处理分析等功能。因 此在电子电信类实验室中使用越来越广泛。但目前我国使用的高性能数字示波器 主要依靠国外产品，因此研究数字示波器有重要意义。1.2 需求分析示波器在电子测量、测试仪器中有着很广泛的应用，是观察模拟电路和数字 电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。该课程 设计是基于HUSY试验箱的示波器模拟，由于仪器限制，只实现示波器的基本 功能。设计的初步思想是实现复位、波形延展、显示模拟量的基本大小信息。经过小组讨论，示波器可有两种工作方式。一种用波形的幅度来表示模拟量 的大小，另一种工作方式用波长来表示模拟量的大小。不管哪种工作方式，都要能显示出模拟数据的基本波形。2总体设计2.1 硬件方案不论工作在哪种工作方式下，都需要用到8279、0809芯片。在两种方案中， 0809做数模转换，把模拟电压量转换成数字量，用8279控制显示器。一、用波形幅度来表示模拟量的大小LED显示器22软件方案在两种方案下分别对应两种软件方案，都必须包括0809, 8279这些器件的 初始化，还有这些器件的控制，然后第二个方案还要有8255的相关程序。2.1.1 程序实现思路一、用波形幅度来表示模拟量的大小对0809初始 化2.1.2 课题的其他需求程序设计流程图如下。初始化8255初始化0809是执行占比是1的8279程序执行占空比是2的8279程序结束3.1硬件实现方案二用到的芯片有8255、8279、0809。芯片图如下：叫一128IN.I比一 , INXINS S26工M3现一126ADDA现一621ADDBSTART6S3ADDCEOC :ADC0809 ALEDs一821一%0E 920以CLOCK-1019联3"上一1112一工VrefH 1217一 DoGND 151611 -111Sd20809芯片图匚口口吐口口广口口口口匚匚匚匚匚口匚口nnnnnnnnnnnDnnnn 987654321098765432 33333333%£22222222PAS PA5PA6 PA7WR RESE, DO DID2D3D4D5D6D7PB7PB6 PB5PB4 PB3U U匚匚匚匚匚U U匚U匚匚U U U U U U U 23KQ,4J67T -D-R O1234567D R1R1LF双RL辽RLRLSE-RT而 DDDDDDDDN CIRRRR3 -V GRVCC=1 RL1 n RLO=1 CNTUSTB 二I SHIFT =1 SL3=1 SL2=1 SL1= SLO=0 OUTBO 二1 0UTB1 二0UTB2 二I 0UTB3 二I OUTAO二I 0UTA1 =1 OUTA 2二）OUTA3n BD n cs ZU AO8255芯片图8279芯片图在该示波器中，0809起模数转换的作用。用到的管脚有：用于启动0809的 START管脚、CLK管脚、ALE管脚,VCC管脚、REF(+)管脚、REF(-)管脚、 GND管脚，通道选择ABC三个管脚,允许输出管脚OE,结果数据输出管脚D0-D7, 模拟通道IN0。8279控制七段数码管的显示。用到的管脚有：D0-D7, RD, WR, RESET, OUTO-OUT7, CS, CLK, BD,A0,VCC,SL0-SL3, GND。8255 主要用 于检测0809转换完毕与否。用到的管脚有:PAO, CS,RD,WR,D0-D7, Al,A0, VDD,VSS。8255只用于检测转换完毕，因此只需工作在方式0,基本输入输出 方式，用A 作输入。电路连接图如图所示。Ate "APT。州1N0MM?Q<。Jr* sec 乙z.4 斗t3 抱俗系统的工作流程为：当有模拟量输入后，0809启动转换，8255检测转换完 毕与否。当连接EOC端的PA0 口将数据传送给8086CPU发现最低位为0时，说 明转换完毕。这时通过读0809数据端口将转换完的数据通过数据总线传递给 8086的寄存器。然后8086CPU将转换完后的数据与1、2、3、4进行比较。比 较后再将数据进行处理，对0-5之间的数据进行编码，通过数据总线将数据写入 8279的寄存器中，从而显示波形。也就是说0809与8255是通过EOC连接在一 起的，而0809与8279是通过8086的数据总线连接在一起的。为了方便比较， 现把十进制的1、2、3、4转化完成后比较的数值化成CPU用的16进制数。如 表所示。133H266H389H4CCH3.2软件实现通过对硬件电路的分析，软件编写的思想也就生成了。各个器件的连接 用软件方法来连接，就是用CPU进行读写芯片的寄存器实现的。8086CPU通过读 8255的寄存器得知0809已经转换完毕，然后再读0809的寄存器将转换完的数 字量进行比较，然后再对数字量编码，通过写8279控制8279显示波形。程序如下:Z8279EQU212HD8279EQU210H;该程序中200H;该程序中200HLEDMODEQU00hLEDFEQEQU38H是0809的地址，210H是8279的地址，218H是8255的地址。csDSDX,21BHAL,10010000BDX,AL；以上为初始化8255DX,Z8279AL,LEDMODDX, ALAL,LEDFEQDX,AL;以上为初CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:PUSHPOPNOP MOVMOVOUTMOV MOVOUTMOVOUT始化8279MOV MOVOUT0809MOVDX,200HAL,OOHDXZ AL;以上为启动DX,218HCHECK:INAL, DXTESTAL,01HJZCHECKMOVDX,200HINAL, DX转换完毕。CMPAL,33HJAC2C1 :MOVDX,D8279介于00H和33H之间执行C1程序段。MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,08HOUTDX, ALMOVDX,D8279MOVAL,01HOUTDX, AL空比为1的波形。MOVCX,25000DELAY0:LOOPDELAY0JMPBLACKC2 :CMPAL,66H；检测0809是否;如果转化后的值; 以上为显示占;如果转化后的值介于
