基于ADC0809采样实验

Hefei University

微机原理与接口技术课程设计报告

论文题目：基于ADC0809采样实验

报 告 人：刘彪    0705076032

廖凯    0705076033

李扬虎  0705076034

班    级：07级自动化（2）班  

指导老师：刘伟、林泽坤        

 2009年1月2日

论文

【摘  要】: 本设计以8086作为主控芯片，通过ADC0809的IN0端口采集模拟量信号，然后进行AD转换，转换完成后的数字量在LCD128液晶屏上显示出来。模拟信号由0~5V的可调电位器提供，ADC0809的时钟频率由试验箱上的频率输出区的500KHz提供。

【关键词】:  ADC0809 模数转换  显示 

一、总体概括    4

二、方案的论证与比较    4

1、主要电路硬件方案的选择    4

2、显示设备的选择    5

三、电路设计    5

1、电路原理框图    5

2、电路原理图    5

四、软件设计    6

1、主程序流程图    6

2、程序清单    7

五、调试结果    7

六、总结与体会    7

一、总体概括

具体的系统方框图如下所示：

该系统以8086作为主控芯片，通过ADC0809的IN0端口采集模拟量信号，然后用软件延时代替8259A的中断，进行AD转换，转换完成后的数字量在LCD128液晶屏上显示出来。IN0端口采集的模拟信号由0~5V的可调电位器提供，ADC0809的时钟频率由试验箱上的频率输出区提供500KHz加到ADC0809的CLK端。

二、方案的论证与比较

1、主要电路硬件方案的选择

方案一：采用8259A中断

选用8253芯片来产生定时脉冲，控制采样频率。假设加到8253的CLK上的时钟频率为1MHz，编程使8253芯片的通道0工作于方式2，选择时间常数5000，则可从OUT0端输出200Hz的负脉冲序列。每隔5ms会从8253的OUT0引脚输出一个正跳变脉冲，该该脉冲加到系统板上的8259A的IR2引脚上，在8259A的控制下定时向CPU发出中断请求，在每次中断时进行采样。在每次中断出现后，在中断服务程序中用OUT指令启动转换，然后查询EOC引脚状态当EOC为高时，表示转换结束，这时用IN指令读入结果。这个设计思路明确，完全符合要求，但是硬件设计复杂，

方案二：采用软件延时中断

此方案比较简单，只采用一片ADC0809，采用软件延时代替EOC引脚接8259A的硬件中断，IN0引脚接0~5V的的可调电位器提供模拟信号输入量。进行数模转换。此方案比较简单，且能实现预期目标。

考虑到课程设计的要求和实际情况，在实现课程设计目标的前提下，我们选择方案二。

2、显示设备的选择

方案一：采用传统数码管作为显示设备。

传统数码管具有低能耗、低损耗、低压、长寿命、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温的特点；对外界环境要求低，易于维护；同时其精度比较高，精确可靠，操作简单，程序编写容易，资源占用少。

方案二：采用液晶显示屏（LCD）显示数字量。

液晶显示器具有功耗低、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定等，可视面积大，画面效果好，也可以显示汉字，分辨率高，抗干扰能力强，显示内容多等特点。

星研实验箱上的数码管接口和ADC0809没有直接相连，要是选择用数码管的话需用8255，这样增加了设计的复杂性和不必要的资源浪费，采用液晶显示，显示较好，控制起来更简单。综合考虑我们选择方案二。

三、电路设计

1、电路原理框图

2、电路原理图

四、软件设计

1、主程序流程图

2、程序清单

见附录1

五、调试结果

调节电位器W1，显示器上会显示出新的转换结果。经过多次在星研上调试，最终我们得到了正确的显示结果，经典模拟量相对应的数字量：0V--00H,+2.5V--80H,+5V--FFH。唯一不足的是我们没有把结果显示在128液晶显示器上，只是在星研软件上显示出转换结果。

六、总结与体会

在刘伟老师和林泽坤老师的帮助指导下，经过我们三人的分工协作和不懈努力，终于完成了本设计题目中的基本要求。本课程设计以8086为核心控制部分，利用ADC0809数模转换，把输入的模拟量转换成相应的数字量并显示出来。在调试过程中，我们遇到了许多问题，对一些芯片的工作原理不是很清楚。这次课程设计中，我们充分发挥团队协作精神，积极工作并最终完成了作品，通过这次实践使我们加深了对微机原理与接口技术的理解，并从中受益颇多。

参考文献

《微型计算机原理及接口技术》中国科技大学出版社   吴秀清  周荷琴编著

《16-32位微型计算机技术及应用》清华大学出版社  戴梅萼 史嘉权  编著

《汇编语言程序设计》南京大学出版社   姚君遗编著

《汇编语言程序设计教程》清华大学出版社   杨记文编著

《微型计算机原理及接口技术》实验指导书

附录1：

.MODEL    TINY

PCIBAR3        EQU    1CH    ;8位I/O空间基地址(它就是实验仪的基地址,也为DMA & 32 BIT RAM板卡上;的8237提供基地址)

Vendor_ID    EQU    10EBH    ;厂商ID号

Device_ID    EQU    8376    ;设备ID号

    .STACK      100

    .DATA    

ADDR_0809       DW     00F0H

BUFFER          DB      '  H  .  V$'

LastAD          DB         0        ;上一次AD转换值

msg3        DB    'AD转换结果(前边是16进制数,后边是十进制数): $'

IO_Bit8_BaseAddress DW    ?

msg0        DB    'BIOS不支持访问PCI      $'

msg1        DB    '找不到Star PCI9052板卡 $'

msg2        DB    '读8位I/O空间基地址时出错$'

    .CODE

START:      MOV     AX,@DATA   ;初始化

            MOV     DS,AX

        CALL       InitPCI       

        CALL       ModifyAddress    ;根据PCI提供的基地址,将偏移地址转化为实地址

            MOV    AH,00H

            MOV    AL,03H

            INT    10H            ;清屏

        MOV    AH,09H

        LEA    DX,msg3

        INT    21H          ; 显示字符串

            XOR    AL,AL        ;清零

            JMP    START3

START1:    MOV    CX,50    ;采样五十次

            MOV  BX,0        ;累计五十次的采样值

START2:     CALL AD0809

        XOR    AH,AH

        ADD    BX,AX

        LOOP    START2

        MOV    AX,50

        XCHG    AX,BX

        DIV    BL            ;五十次的平均值

         CMP     AL,LastAD

            JZ      START3     ;结果为零或相等转移到START3

START4:    MOV     LastAD,AL

            CALL    Display_Data

        MOV    AH,02H

        MOV    DL,43

        MOV    DH,0

        INT    10H            ;定位光标

        MOV    AH,09H

        LEA    DX,BUFFER

        INT    21H            ;显示结果

START3:    CALL     DLTime

        JMP    START1

AD0809      PROC    NEAR

        PUSH    CX

            MOV     AL,0     ;给AL一个任意值

            MOV     DX,ADDR_0809

            OUT     DX,AL     ;启动ADC0809转换     

            MOV    DX,IO_Bit8_BaseAddress

            MOV    CX,200

AD08091:    IN    AL,DX

            LOOP    AD08091            ;延时,等待AD转换完成

            MOV    DX,ADDR_0809

            IN    AL,DX

            POP    CX

            RET

AD0809      ENDP

ToChar    PROC    NEAR        ;转化为可显示的16进制数

        ADD    AL,'0'

        CMP    AL,'9'

        JBE    ToChar1

        ADD    AL,07H

ToChar1:    RET

ToChar        ENDP

DISPLAY_DATA    PROC    NEAR

        MOV    AH,AL

        AND    AL,0FH

        CALL    ToChar

        MOV    BUFFER + 1,AL

        MOV    AL,AH

        AND    AL,0F0H

        ROR    AL,4

        CALL    ToChar

        MOV    BUFFER,AL

        MOV    AL,AH

        XOR    AH,AH

        MOV    BL,51        ;255/51 (16进制的1 = 1/51V)

        DIV    BL

        OR    AL,'0'        ;转化为可显示的10进制数

        MOV    BUFFER + 4,AL    ;整数部分

        MOV    AL,10

        MUL    AH

        DIV    BL

        OR    AL,'0'

        MOV    BUFFER + 6,AL    ;第一位小数

        MOV    AL,10

        MUL    AH

        DIV    BL

        OR    AL,'0'

        MOV    BUFFER + 7,AL    ;第二位小数

        RET

DISPLAY_DATA    ENDP

DLTime    PROC    NEAR

        PUSH    AX

        PUSH    DX

        MOV    DX,100            ;延时100ms

        MOV    AH,0FFH            ;星研公司提供的软中断

        INT    21H

        POP    DX

        POP    AX

        RET

DLTime        ENDP