信号发生器功能程序的设计.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 45 微机应用系统设计与综合实验课程设计 ——信号发生器功能程序设计 专业班级学生姓名学生学号指导老师 第一章 设计课题概述 1.1 课程设计目的 本学期开设的《微型计算机原理与接口技术》理论课程是一门专业基础课程，它的主要内容包括微型计算机体系结构、8086 微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。要求学生对微机原理中的基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握微型计算机的结构、8086 微处理器和指令系统、汇编语言程序设计方法、微机系统的接口电路设计及编程方法等，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 《微机应用系统设计与综合实验（实践）》课程设计，让学生对微机系统有一个较全面的理解，掌握常规的芯???使用方法、掌握简单的微型计算机应用系统软硬件的设计方法，对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入的掌握，并对应用系统进行硬件原理和软件编程进行分析、设计和调试，达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法，提高项目开发能力的目的。课程中要求学生根据课程设计指导书来选择课题，并且独立完成课题，写出课程设计说明书，画出电路原理图，说明工作原理，画出电路板图，编写程序以及程序流程图。 针对《信号发生器功能程序设计》这一课题，主要涉及到硬件的连接（主要用到芯片有:8086CPU，DAC0832，8255，74LS273，74LS138，运放等）以及数码管，键盘矩阵硬件，示波器等连接原理图，程序的编写（主要涉及到显示波形，数码管显示以及通过小键盘来对波形进行选择控制）以及各个子程序或程序段的程序流程等， 通过课程设计不仅可以锻炼学生在微机应用方面的实际工作能力，将所学转化为所用，更是一个锻炼解决实际问题能力的很好机会。 1.2 课程设计要求 （1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计； （2）、硬件电路基于80x86微机的接口电路； （3）、程序功能要求：小键盘给定、数码管（屏幕）显示，并产生对应信号波形（D/A）输出（信号波形包括正弦波、三角波、方波、锯齿波）、输出信号波形幅度、频率可调。（注意：按键数量应尽量少）。 实现技术指标 （1）、完全用小键盘控制各波形间的切换和频率和幅值的调节以及退出。 （2）、实现正弦波、三角波、方波和锯齿波信号的产生。 （3）、数码管同步显示当前工作波形的频率和幅值。 （4）、实现频率的1到5倍可调。 （5）、实现幅值的1到5倍可调。 使用说明 （1）、小键盘第一列对应0－3，第二列对应4—7。 （2）、开始选择0—3分别对应方波，三角波，锯齿波，正弦波。同时数码管会显示当前波形的幅值和频率。 （3）、有波形产生以后，再调节幅值和频率。0对应增大频率，1对应减小频率，2对应减小幅值，3对应增大幅值。 （4）、频率和幅值可以实现1到5倍可调，同时数码管会显示当前波形的幅值和频率的倍数（1~5）。 （5）、任何时候4都对应退出，回到最开始的选择波形状态，数码管归零。 第二章 设计思想和实施方案 2.1功能分析 2.1.1波形产生 由于要由数字信号转换为模拟信号来产生波形，因此要由D/A转换芯片DAC0832来完成此项任务。通过汇编语言编写各个波形子程序，由于要显示波形，所以每输出一个值，都要进行一定时间的延时，扫描没有按键按下后再输出下一个值，直到形成一个周期的代码。利用循环，就可产生连续波形代码，再通过8255输出给DAC0832，将数字量转换成模拟量输出，即可得各种波形。具体方案在后面有分析。 2.1.2波形切换 波形的选择和调节由小键盘控制。第一列从上到下编码为0,1,2,3，分别对应方波、三角波、锯齿波、正弦波。第二列第一个键的键值为4，对应退出波形，可以重新选择波形，实现波形切换。当没有输出波形的时候，也就是输出为零，选择0到3就会进入相应的波形子程序。进入波形子程序以后，每一个点输出之前都会调用扫描子程序，判断是否有键按下，有则跳转到相应的程序断去执行，无则继续。由于小键盘扫描在程序总是存在的，因此可随时进行波形间的切换。 2.1.3 数码管显示 数码管同步显示当前波形的幅值和频率。硬件上由8086将数据输出给8255，8255再将输出送给数码管的A~Dp，显示相应字符。软件上定义一个缓冲区存放波形的幅值和频率，显示数码管时，利用缓冲区的数值查找数码管键值表再输出对应数值。循环输出波形时也循环输出缓冲区内容对应的值，就可以同步显示波形的幅值和频率。利用小键盘扫描得到的键值进行判断，对缓冲区内的幅值频率进行相应的改变，使数码管能显示不同的幅值和频率。 2.1.4小键盘控制 使用实验箱上4×4键盘，可以实现切换波形，调频、调幅和退出波形的控制功能。Protues