微机接口技术课程设计讲解.doc

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名： 学号： 专业班级： 电子信息工程班 课程名称： 微机接口技术课程设计 学年学期： 2014—2015学年第二学期 指导教师： 王震洲 2 01 5 年 7 月 课程设计成绩评定表 学生姓名 学号 成绩 专业班级 起止时间 2015年7月6日—7月10日 设计题目 数字存储示波器设计 指 导 教 师 评 语 指导教师： 年 月 日 目 录 一、课程设计目的及意义…………………………………………………1 二、课程设计任务及要求…………………………………………………1 设计内容与步骤………………………………………………………1 硬件电路设计…………………………………………………………2 五、程序设计……………………………………………………………7 六、数字频率示波器调试………………………………………11 七、课程设计总结及体会………………………………………13 附录：A/D、D/A接口实验卡一、课程设计目的及意义 数字存储示波器是常用的电子测量仪器之一，其中采用的A/D转换、D/A转换及数据处理技术与《微机接口技术》课程内容联系紧密。通过本接口实验扩展卡数字存储示波器总体结构框图 图1 总体方案设计 四、硬件电路设计 1、ADC0809工作原理 ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。 （1）ADC0809的内部逻辑结构 ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 图2 ADC0809引脚图 （2）ADC0809原理及使用 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入转换器进行转换。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。 数字输出为TTL电平,三态输出，时钟频率一般为640KHz(典型)，转换时间为100μs，输入电压范围：0V～VREF ，转换方式为逐次逼近式，输出： 2、DAC0832工作原理 DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，使DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。D/A转换结果采用电流形式输出。若需要相应的模拟电压信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，也可外接。DAC0832逻辑输入满足TTL电平，可直接与TTL电路或微机电路连接。 （1）DAC0832内部结构 图3 DAC0832内部结构及引脚图 DAC0832的内部结构如图3所示。DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称为输入寄存器，它的锁存信号为ILE；第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号为传输控制信号。因为有两级锁存器，DAC0832可以工作在双缓冲器方式，即在输出模拟信号的同时采集下一个数字量，这样能有效地提高转换速度。此外，两级锁存器还可以在多个D/A转换器同时工作时，利用