北理工微机实验四

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1、实验4 A/D和D/A转换一、实验目的1理解A/D转换的基本原理，掌握ADC0809芯片的使用措施。2理解D/A转换的基本原理，掌握DAC0832芯片的使用措施。3理解直流电机控制的基本措施。二、实验内容与环节（一）A/D转换部分1. 接线：CS /0809 接 Y3 /IO地址IN0 /0809接05V /直流信号EOC接总线的IRQ2. 实验电路原理图如图1.通过实验台左下角电位器RW1输出0 5V 直流电压送入 ADC0809通道0（IN0），运用 debug 的输出命令启动 A/D 转换器，输入命令读取转换成果，验证输入电压与转换后数字的关系。启动IN0开始转换：OUT 298H读取转

2、换成果：IN 298H图1 模数转换电路3. 用万用表测量 CLOCK、ADD-C、ADD-B、ADD-A 在实验系统上如何联系的？4. 编程按中断方式采集IN0输入的电压，在屏幕上显示出转换后的数据（用16进制数）。5. 考虑如果采用IN7输入的电压，启动开始转换和读取转换成果的地址应当是多少？6. 按查询方式采集IN0输入的电压，软硬件如何实现？ 编程提示1. ADC0809的IN0口地址为298H.2. IN0 单极性输入电压与转换后的数字的关系为：其中，为输入电压，为参照电压，这里的参照电压为+5V电源。3. 一次A/D 转换的程序可觉得：MOV DX , portOUT DX , A

3、L;延时IN AL , DX（二）D/A转换部分1. 接线：CS /0832接Y2 /IO地址用万用表测量WR2和XFER在实验系统上如何联系的？2. 实验电路原理如图2所示：图2 DAC0832电路原理图DAC0832采用单缓冲方式，具有单双极性输入端(图中的Ua、Ub)，运用debug输出命令(Out 290 数据)输出数据给DAC0832，用万用表测量单极性输出端Ua及双极性输出端Ub的电压，验证数字与电压之间的线性关系。3. 编程产生如下波形(从Ub输出，用示波器观测) （1）锯齿波 （2）正弦波 编程提示1. 8位D/A转换器DAC0832的口地址为290H，输入数据与输出电压的关系

4、为：(UREF表达参照电压,N表达数数据)，这里的参照电压为PC机的+5V电源。2. 产生锯齿波只须将输出到DAC0832的数据由0循环递增。产生正弦波可根据正弦函数建一种下弦数字量表，取值范畴为一种周期，表中数据个数在16个以上。3. 参照流程图设计（三）直流电机转速控制1. 按图5线路接线：图5 直流电机连线在实验时，我们对实验进行了改善，考虑到拿8255去做，只有开关的几种状态，因此我们使用ADC0809对电位器的采样值来控制电机转速，从而实现了电机速度的持续可调。CS /0832接Y2 /IO 地址UB /0832接直流电机DJCS /0809 接 Y3 /IO地址IN0 /0809接

5、05V /直流信号EOC接总线的IRQ三、程序代码及注释3.1 ADC0809程序;ADC0809DATAS SEGMENT;数据段PORT_ADC EQU 298HSPACE DB 13,$INT_SEG DW ?;保存中断向量段基址的变量 INT_OFF DW ?;保存中断向量偏移量的变量INT_SOR DB ?;定义保存中断屏蔽字的变量DATAS ENDSSTACKS SEGMENT;堆栈段 STA DB 256 dup(?)TOPEQU SIZE STASTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSMAIN PRO

6、C FAR;主函数 MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,STACKS MOV SS,AX MOV SP,TOP;建立堆栈指针 ;初始化0B号中断向量 PUSH ESPUSH BX;保护 MOV AL,0BH;指定中断号，0BH相应IRQ3MOV AH,35H;取该中断向量INT 21HMOV INT_SEG,ES;保存向量段基址MOV INT_OFF,BX;保存向量偏移地址CLI;中断容许标志位清零POP BXPOP ES;填写中断向量表PUSH DSMOV AX,SEG INTPMOV DS,AX;中断服务程序入口段基址送DSMOV DX,OFFSET INTP;中断

7、服务程序入口偏移量送DXMOV AL,0BH;IRQ3中断类型号MOV AH 25H;功能号INT 21HPOP DS IN AL,21HMOV INT_SOR,AL;保存原中断屏蔽字AND AL,11110111B;开放IRQ3的中断祈求OUT 21H,ALSTI;开中断 LO:MOV DX,PORT_ADCOUT DX,AL ;启动ADHLTMOV CX, 0FFFFHLOOP $ JMP LOEND_PRO:MOV AX,INT_SEG;恢复中断向量MOV DS,AXMOV DX,INT_OFFMOV AL,0BHMOV AH,25HINT 21HMOV AL,INT_SOROUT 21

8、H,ALSTIMOV AH,4CHINT 21H ;结束程序MAIN ENDPINTP PROCMOV DX,PORT_ADCIN AL,DX;读ADC数据CALL DISPLAY ;显示;OUT DX,AL ;启动下一次ADC转换MOV AL,20H;EOI结束OUT 20H,ALIRETINTP ENDPDISPLAY PROCMOV AH,0MOV CL,4SHL AX,CL;AH中高4bitSHR AL,CL;AL中低4bitPUSH AXMOV AL,AHCMP AL,10;AL10JB DISP1JMP DISP2DISP1: ;显示高4bitADD AL,30H;30H-39HM

9、OV DL,AL ;显示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_NEXTDISP2:SUB AL,10ADD AL,41H;41H-AMOV DL,AL;显示MOV AH,2INT 21HDISP_NEXT:POP AXCMP AL,10JB DISP3JMP DISP4DISP3: ADD AL,30H;0-9MOV DL,AL ;显示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_ENDDISP4:SUB AL,10ADD AL,41HMOV DL,ALMOV AH,2INT 21HDISP_END:MOV DL,48H;显示MOV AH,2INT 21HLEA DX,SP

10、ACE ;回车换行 MOV AH,9 INT 21H RETDISPLAY ENDP CODES ENDS END MAIN 3.2 DAC0832程序;DAC0832DATAS SEGMENT;数据段PORT_DACEQU 290HLEN DB 32DATA_SIN DB 80h, 96h, 0aeh, 0c5h, 0d8h, 0e9h, 0f5h,0fdh;正弦表 DB 0ffh,0fdh,0f5h,0e9h,0d8h,0c5h,0aeh,96h DB 80h,66h,4eh,38h,25h,15h,09h,04h DB 00h,04h,09h,15h,25h,38h,4eh,66hDAT

11、A_JUCHI DB 0H,1H,2H,3H,4H,5H,6H,7H;锯齿波 DB 8H,9H,0AH,0BH,0CH,0DH,0EH,0FH DB 10H,0FH,0EH,0DH,0CH,0BH,0AH,9H DB 8H,7H,6H,5H,4H,3H,2H,1HDATAS ENDSSTACKS SEGMENT;堆栈段 STA DB 256 dup(?)TOPEQU SIZE STASTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSMAIN PROC FAR;主函数 MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,

12、STACKS MOV SS,AX MOV SP,TOP;建立堆栈指针MOV DX,PORT_DACINIT_LO: MOV BH,LEN ;LEA SI,DATA_SIN LEA SI,DATA_JUCHISEND_LO: MOV AL,SI MOV CL,3 SHL AL,CL OUT DX,AL ;向DA送数据 INC SI DEC BH CMP BH,0 ;一种周期已完毕 JZ INIT_LO MOV AH,1 ;检测按键 INT 16H JZ SEND_LO MOV AH,4CH;结束 INT 21HMAIN ENDPCODES ENDS END MAIN3.3 运用AD采样值调速直流

13、电机（PWM）;PWM_motorDATAS SEGMENT;数据段PORT_ADC EQU 298HPORT_DACEQU 290HDUTY DB 0 ;保存AD采样数据SPACE DB 13,$INT_SEG DW ? ;保存中断向量段基址的变量 INT_OFF DW ?;保存中断向量偏移量的变量INT_SOR DB ?;定义保存中断屏蔽字的变量DATAS ENDSSTACKS SEGMENT;堆栈段 STA DB 256 dup(?)TOPEQU SIZE STASTACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSMAIN

14、 PROC FAR;主函数 MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,STACKS MOV SS,AX MOV SP,TOP;建立堆栈指针 PUSH ES ;初始化0B号中断向量PUSH BX;保护 MOV AL,0BH;指定中断号，0BH相应IRQ3MOV AH,35H;取该中断向量INT 21HMOV INT_SEG,ES;保存向量段基址MOV INT_OFF,BX;保存向量偏移地址CLI;中断容许标志位清零POP BXPOP ES;填写中断向量表PUSH DSMOV AX,SEG INTPMOV DS,AX;中断服务程序入口段基址送DSMOV DX,OFFSET INT

15、P;中断服务程序入口偏移量送DXMOV AL,0BH;IRQ3中断类型号MOV AH,25H;功能号INT 21HPOP DS IN AL,21HMOV INT_SOR,AL;保存原中断屏蔽字AND AL,11110111B;开放IRQ3的中断祈求OUT 21H,ALSTI ;开中断 MOV DX,PORT_ADCOUT DX,AL ;启动ADMOV BL, 0LO: MOV AL, 0FFHMOV AH, DUTY;AND AH, (0FFH - 111B)CMP BL, AHJB SKIP_ZEROMOV AL, 128SKIP_ZERO:MOV DX,PORT_DAC OUT DX,AL

16、 ;向DA送数 INC BL ;MOV CX,10 ;延时 ;LOOP $ JMP LOEND_PRO:MOV AX,INT_SEG;恢复中断向量MOV DS,AXMOV DX,INT_OFFMOV AL,0BHMOV AH,25HINT 21HMOV AL,INT_SOROUT 21H,ALSTIMOV AH,4CHINT 21H ;结束程序MAIN ENDPINTP PROCPUSH DXPUSH CXPUSH AXMOV DX,PORT_ADCIN AL,DX;读ADC数据MOV DUTY, AL;SAVE THE SAMPLED DUTYCALL DISPLAY ;显示MOV DX,P

17、ORT_ADCOUT DX,AL ;启动下一次ADC转换MOV AL,20H;EOI结束OUT 20H,ALPOP AXPOP CXPOP DXIRETINTP ENDPDISPLAY PROCMOV AH,0MOV CL,4SHL AX,CL;AH中高4bitSHR AL,CL;AL中低4bitPUSH AXMOV AL,AHCMP AL,10;AL10JB DISP1JMP DISP2DISP1: ;显示高4bitADD AL,30H;30H-39HMOV DL,AL ;显示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_NEXTDISP2:SUB AL,10ADD AL,41H;41

18、H-AMOV DL,AL;显示MOV AH,2INT 21HDISP_NEXT:POP AXCMP AL,10JB DISP3JMP DISP4DISP3: ADD AL,30H;0-9MOV DL,AL ;显示MOV AH,2 INT 21H JMP DISP_ENDDISP4:SUB AL,10ADD AL,41HMOV DL,ALMOV AH,2INT 21HDISP_END:MOV DL,48H;显示MOV AH,2INT 21HLEA DX,SPACE ;回车换行 MOV AH,9 INT 21H RETDISPLAY ENDP CODES ENDS END MAIN四、实验成果及分

19、析1）对ADC0809芯片进行对的连线，然后用实验板上的逻辑笔测量 CLOCK、ADD-C、ADD-B、ADD-A，发现其电平均为低电平，因此在实验系统上这三条线均为低电平，选中的是ADC0809的通道IN0.运营ADC0809的中断程序，拧动电位器，以16进制，显示AD转换的成果：采样值以16进制显示，如图，此时显示为5EH.2）运营DAC0832的程序，将示波器接在Ub脚，在示波器上可以看到完整的正弦波。然后将正弦表换成锯齿波表，可以在示波器上看到锯齿波，除此之外，我们还做了三角波和PWM波的输出，为如下的直流电机调速做准备。示波器的输出波形如下图所示：3）直流电机在实验时，我们对实验进行

20、了改善，考虑到拿8255去做，只有开关的几种状态，因此我们使用ADC0809对电位器的采样值来控制电机转速，从而实现了电机速度的持续可调。我们通过拧动电位器来变化ADC的采样值，通过ADC的采样值（0255）来控制输出PWM波形的占空比。五、心得体会在本次实验的内容为对ADC0809和DAC0832的编程，以及直流电机的调速控制，整体上来说，实验比较简朴，进行比较顺利。 在ADC0809中断程序设计中，遇到了某些问题，运营程序后发现屏幕上并没有显示任何字符。对程序进行分析和调试，推测也许发生的问题，一方面判断与否进入中断，检查中断初始化和写中断向量表的程序段，均未发现问题，在中断服务程序里设立

21、断点，然后运营程序，发现程序在断点处停止，经检查发现，中断服务程序中忘掉发送EOI结束符，改正后AD的中断程序运营正常，将字符以16进制显示。在DAC0832的实验里，用Matlab生成一种32个数据的正弦表，然后根据DDS的基本原理将正弦表输出，在示波器上可以看到正弦波。至于锯齿波，我们开始想的是，运用一种计数器CX将计数值递增，然后递减，输出即可。后来发现输出的锯齿波沉没在噪声里，分析因素为信噪比太低，因此对每个输出的数据AL进行左移4位操作，相称于对其进行放大，从而得到了较好的锯齿波的波形，之后我们分别进行了三角波和方波的输出，并且可以产生占空比可调的PWM波，从而对直流电机进行控制。在进行直流电机实验时，我们没有拘泥于讲义，考虑到拿8255去做，只有开关的几种状态，因此我们使用ADC0809对电位器的采样值来控制电机转速，从而实现了电机速度的持续可调，我们通过电机调速的程序成功的将ADC和DAC的控制集中到了一种程序中，更好的理解了AD和DA的工作过程，深化了课上所学的理论基本。