微机原理课程设计报告 - 简易电压表设计.doc

目 录 1．设计项目名称 2 2．设计要求 2 3．设计内容 2 4．设计目的 2 5．设计原理 2 6．硬件电路图 8 7．设计流程图 8 8．程序设计代码及分析 9 9．调试过程及结果 14 10．课程设计总结 15 11．参考文献 15 附录： 16 一、设计项目名称 简易电压表设计 二、设计要求 设计硬件电路并编制程序，实现将0 ~ 5V电压模拟量转换成数字量并在3位数码管上显示，精确度要求小数点后两位（最好通过终端进行数据通信）。 主要硬件：电位器、ADC0809、8255A、8259A、8086和数码管。 三、设计内容 ADC0809是逐次逼近型A / D转换器，具有较好的精度和速度，其采集结果为8位二进制数，没采集一次一般需要100μs。设计程序时可采用中断方式读取A / D转换结果数据。在中断方式下，A / D转换结束后会自动产生EOC信号，将其与8259的中断输入端相接即可。电压模拟量可由实验箱上的电位器提供，电压范围0 ~ 5V，其经ADC0809转换得到的数字量范围为0 ~ 255，再将转换的结果通过软件编码得到相应的原始电压值并在LED数码管上显示。 四、设计目的 通过课程设计达到理论与实际应用相结合，提高对微机硬件结构和软件设计方法的理解。能够根据实际应用初步实现硬件及软件的设计，并对硬件开发有深层次的认识，为今后的软件开发打下坚实的基础。 五、设计原理 1、模数(A/D)转换器ADC0809 概述： ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A / D转换。8路输入通道，8位A／D转换器，即分辨率为8位。 具有转换起停控制端。 转换时间为100μs 单个＋5V电源供电 模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准。 工作温度范围为-40～＋85摄氏度 低功耗，约15mW。ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装1-1 　　IN0～IN7：8路模拟量输入端。 　　2-1～2-8：8位数字量输出端。 　　ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路 　　ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 　　START： A／D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 　　EOC： A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 　　OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 　　CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。 　　REF（+）、REF（-）：基准电压。 　　Vcc：电源，单一＋5V。 GND：地。 图1-2 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。8259A是专门为了对8085A和8086/8088进行中断控制而设计的芯片，它是可以用程序控制的中断控制器。单个的8259A能管理8级向量优先级中断。在不增加其他电路的情况下，最多可以级联成64级的向量优先级中断系统。8259A有多种工作方式，能用于各种系统。各种工作方式的设定是在初始化时通过软件进行的。 在总线控制器的控制下,8259A芯片可以处于编程状态和操作状态.编程状态是CPU使用IN或OUT指令对8259A芯片进行初始化编程的状态 (三)操作命令字： 1)OCW1写入单数地址。 2) OCW2写入双数地址。 3) OCW3写入双数地址。 (五) (四)主要功能： 在有多个中断源的系统中，接受外部的中断请求，并进行判断，选中当前优先级最高的中断请求，再将此请求送到cpu的INTR端；当cpu响应中断并进入中断子程序的处理过程后，中断控制器仍负责对外部中断请求的管理。Intel 8086/8088 系列的可编程外设接口电路（Programmable Peripheral Interface)简称 PPI，型号为8255（改进型为8255A及8255A-5），具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。