微机课程设计-微弱信号采集系统的设计详解.doc

目录 1、摘要 2 2、总体方案设计 2 2.1设计目的 2 2.2设计任务与要求 2 2.3设计方案 3 3、硬件原理图设计 3 3.1总硬件设计图说明 3 3.2各子硬件图说明 4 3.2.1原理图所用芯片介绍 4 3.2.2各子硬件电路说明 13 4、程序设计 19 4.1程序流程图 19 4.2程序设计说明 20 5、课程设计体会总结 22 6、参考文献 22 7、附录 23 一、摘要 本次课程设计主要是为了解可编程外围芯片8255的工作原理，以及学会对ADC0809和8255芯片的应用和设计技术，对微型计算机基本的系统结构、对微型计算机硬软件的工作原理有个整体的认识。学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。通过这次课程设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。 二、总体设计方案 2.1设计目的 1)进一步建立微机系统的概念，加深对系统的理解和认识，培养我们应用微型计算机解决实际问题的能力； 2)进一步学习和掌握汇编语言程序的编写和应用的方法，通过较大规模程序的编写，提高编写汇编语言程序的水平和学习程序调试方法； 3)进一步熟悉微机最小系统的构成及常用接口芯片的使用，提高我们系统设计的能力。 2.2设计任务和要求 设计内容：以8088CPU为核心设计一个采集系统，系统可以实现对一路模拟电压信号进行采集，已知该电压信号的电压范围是，选用ADC0809作为A/D转换器，系统中有三位LED显示器显示所采集到电压的毫伏数。 设计要求：1)画出电路原理图，说明工作原理； 编写一个实现对输入模拟电压进行转换并在LED显示器显示当前采集数据的数字量程序。 2.3设计方案 数据采集系统的设计，要求使用微型计算机的最小系统，且具 有一路的输入，输入信号在,而且采用数码管显示输入（显示的结果用十进制的表示）。 因此我们采用以下的设计方案：将各种被测的量转换成为模拟量（电压）作为ADC0809输入，送至ADC0809的A/D转换模块，再将A/D转换输出至并行接口8255的A口，将8255并行接口的数据线接入的系统的总线，也就是对并行接口8255的相应的输入进行存储。当完成存储之后再通过CPU处理存储的数据，通过并行接口8255的控制使数据显示在LED数码管上，这个流程一直循环。 三、硬件原理图设计 3.1总硬件设计图说明 本设计以8088为核心，以存储器、总线、接口电路、外设为要素构成了一个最小系统。其中存储器用到了EPROM 2764芯片和SRAM 6264芯片，2764是EPROM，用来存储程序，6264是SRAM芯片，用来存储数据。接口电路采用8255并行接口芯片，这是一个可编程并行接口，用ADC0809采集电压信号，这是一个逐位逼近型8位A/D转换芯片，8088的三大总线利用8282锁存器锁存信号，外设是三个数码管电路，显示电压信号，另外8088与ADC0809的时钟信号由8284来提供。总硬件设计图见附录。 3.2各子硬件图说明 首先介绍原理图所用到的芯片： （1）、8088 8088是一个Intel以8086为基础的微处理器，拥有16位寄存器和8位外部数据总线及20位地址总线，引脚如下图所示： 主要功能引脚 ：输入输出/存储器控制信号，三态。用来区分当前操作时访问存储器还是访问I/O端口。若此引脚输出为低电平，则访问存储器；若输出为高电平，则访问I/O端口。 ：写信号输出，三态。此引脚输出为低电平，表示CPU正在对存储器或I/O端口进行写操作。 ：数据传送方向控制信号，三态。用于确定数据传送的方向。高电平时，CPU向存储器或I/O端口发送数据；低电平时，CPU从存储器或I/O接口接收数据。此信号用于控制总线收发器8286/8287的传送方向。 ：数据允许信号，三态。该信号有效时，表示数据总线上具有有效数据。它在每次访问内存或I/O接口以及在中断响应期间有效。常用作数据总线驱动器的片选信号。 ALE：地址锁存信号，三态输出。高电平有效。当它为高电平时，表明CPU地址线上有有效地址。因此，他常作为锁存控制信号将A0 –A19 锁存到地址锁存器。 ：读选通线号，三态输出。低电平有效。当其有效时，表示CPU正在对锁存器或I/O接口进行读操作。 （2）、8255 8255是一个可编程并行接口芯片，引脚如下图所示： 8255 的主要引脚功能 :芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行数据传输；=