微机接口课设报告-数字存储示波器设计..doc

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名： 田继辉 学 号： 130701213 专业班级： 电信132 课程名称： 微机接口技术 学年学期： 2016年第二学期 指导教师： 马洪涛 201 6年6月28日 课程设计成绩评定表 学生姓名 田继辉 学 号 130701213 成绩 专业班级 电信132 起止时间 2016.6.27——2016.6.28 同组人 赵广涛 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、 设计任务与要求 4 二、 总体方案设计 4 1、工作原理 4 2、电路组成及功能作用 4 三、 硬件电路设计 5 1. 设计思路 5 2. 芯片应用及工作原理 5 四、 数字存储示波器程序设计 7 1、 程序流程图： 7 2、 程序清单 9 五、 调试说明 10 1、硬件电路调试及方法 10 2、程序调试方法及过程 10 六、 结论 11 1、 课程设计结果 11 2、 收获及体会 11 七、 参考文献 12 八、 附录 12 设计任务与要求 本设计通过简单的A/D转换接口电路，配合汇编语言程序设计，实现最基本的信号波形采集与存储，并通过简单的D/A转换接口电路，将存储的数据还原为信号波形，在普通示波器的屏幕上显示出来。 当按下S1时，电容C5完全放电，A/D转换器输入电压为零；抬起S1时，电容C5开始充电，A/D转换器输入电压按RC过渡过程开始上升，最终达到+5V。图中RC时间常数约为10ms，整个充电过程需要3～5倍的RC时间常数时间。设计要求使用A/D转换器捕捉电容C5充电的完整过程，并将采样数据存储起来。然后依次将采样数据通过D/A转换器循环输出，产生一定频率的重复波形，送到普通示波器显示。 基本要求：使用一个D/A转换器通道，将信号波形施加到示波器的Y轴，X轴扫描信号由示波器产生并调节，实现RC充电过程的波形稳定显示。 发挥部分：将示波器调整在X-Y方式，采样数据的D/A转换器输出接到Y轴输入端，增加一个D/A转换器通道，产生频率可变的X轴扫描信号，接到示波器X轴外部输入端，使RC充电过程的波形稳定显示。 总体方案设计 1、工作原理 使用ADC0809、DAC0832和相关外围电路元件，组成最基本的A/D转换和D/A转换电路。要求具有单通道0～5V的电压输入范围，双通道0～5V的电压输出功能。由A/D采集电容C5充电时的信号，将模拟波形变换成数字信息存储于单片机外部RAM中，需要显示时再从存储器中读出，通过D/A将数字信息变换成模拟电压值，死循环输出，产生重复波形并显示。 2、电路组成及功能作用 由ADC0809和相关外围电路元件组成最基本的A/D转换器，实现模拟量触发点的捕捉、被测信号的采集及模拟量到数字量的转换。由DAC0832和相关外围电路元件组成最基本的D/A变换器，实现数字量到模拟量的转换。单片机MCS-51的RAM（本实验起始地址为C000H）区用于存储模拟波形转换得到的数字信息。通过读出显示，将D/A变换器转换得到的模拟量通过示波器输出显示，显示RC的充电过程波形。 电路中各部分通过数据总线、地址总线和若干控制线互相联系和交换信息。 硬件电路设计 设计思路 数字存储示波器主要通过A/D转换器接口电路、数据的存储和D/A转换器接口电路实现。A/D接口电路主要应用的芯片是ADC0809。ADC0809的数据线、地址线、读/写信号与单片机试验系统板连接，其片选信号来自实验系统板的地址译码器，有效地址范围为F000~F3FFH（PS4）。把A/D采集到的数据存储到单片机外部数据存储区。D/A接口电路主要应用的芯片是DAC0832。DAC0832的数据线、地址线、读/写信号与单片机试验系统板连接，其片选信号来自实验系统板的地址译码器，U2{输出端为VO1}的有效地址范围为F800~FBFFH(PS6)。 U3（输出端为VO2）的有效地址范围为F400～F7FFH（PS5）。 芯片应用及工作原理 A/D、D/A接口实验的电路原理如图所示。芯片ADC0809。 A/D接口电路主要应用的芯片是ADC0809。ADC0809是一个典型的逐次逼近型8位A/D转换器。它由8路模拟开关、8位A/D转换器、三态输出锁存器及地址锁存译码器等组成。它允许8路模拟量分时输入，转化后的数字量输出是三态的（总线型输出），可以直接与单片机数据总线相连接。ADC0