电压采集电路设计方案.doc

目录一、设计目的 2二、设计内容 2三、整体设计方案设计 2四、设计任务 3五、硬件设计及器件的工作方式选择 31、硬件系统设计方框图: 32、中断实现:8259A工作方式选择及初始化 43、定时功能实现:8253的工作方式及初始化 44、数码管显示及ADC的数据传输:8255的工作方式及初始化 55、模拟电压转换为数字量:ADC0809的初始化 56、地址编码实现:74LS138及逻辑器件 67、显示功能:数码管显示 6六、软件设计 71、主程序流程图 72、中断子程序 73、显示子程序 84、初始化 98295A初始化流程图 98253初始化流程图 98255初始化流程图 95、程序清单及说明 10七、本设计实现功能 13八、元件清单 14九、所遇问题与小结 141、问题与解决 142、小结体会 15附:系统硬件连线图 16设计目的了解和掌握74LS138、8253、8255A、ADC0809等可编程接口芯片、中断控制器8259以及LED显示器的原理和功能;能用上面的接口芯片构建一个简单的系统控制对象;进一步了解计算机得工作原理,接口技术,提高计算机硬件,软件综合应用能力,即对微机原理,接口技术,汇编语言程序设计进行综合训练;掌握接口电路的综合设计与使用。设计内容利用《微型计算机原理课程》中所学的主要可编程接口芯片74LS138、8253、8255A、ADC0809和中断控制器8259设计一个模拟电压采集电路。采用ADC0809设计一个单通道模拟电压采集电路,要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集,采集来的数字量送至数码管LED指示,采集完100个数据后停止采集过程。三、整体设计方案设计 首先模拟电压量通过ADC0809转换为数字量D,定时器8253计时,计时结束后向8259A发出中断请求,CPU响应中断,接受8255的数据量D,并进行运算。当进行了100次数据采集之后,将平均电压通过8255送到数码管显示。通过编码器,对器件进行地址选择。四、设计任务选用8088CPU和适当的存储器芯片、接口芯片完成相应的功能。画出详细的硬件连接图。画出各程序的详细框图。给出RAM地址分配表及接口电路的端口地址。给出设计思路。给出程序所有清单并加上必要的注释。完成设计说明书。五、硬件设计及器件的工作方式选择ADC1、硬件系统设计方框图:地址线ROM数据总线8255数码管数据缓冲器8088编码器8259A地址总线控制总线82532、中断实现:8259A工作方式选择及初始化 芯片简要介绍:8259A是专门为了对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,。 主要功能:而在本设计中,8259的主要作用是当8253延时完毕之后,让CPU响应中断,发命令给8255,接收ACD0809的电压信号。所以,只要开通8259A的一路中断(本设计开通了IR0)即可。工作方式选择:单片8259AA,上升沿有效,初始化时写入,IR0~IR7的中断号为08H~0FH,一般全嵌套,费缓冲方式1,正常中断结束,CPU为8088,允许IR0中断,非循环优化级方式,L2~L0无效,不设置EOI命令。3、定时功能实现:8253的工作方式及初始化 芯片简要介绍:8253内部有三个计数器,分别成为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字,互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系,一个为时钟输入端CLK,一个为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器,还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。 频率选择与计算:,而ADC的最高工作频率为100KHz(100us),所以在选择参考频率fref时,而且考虑到程序运行时的指令的时间,参考与计数器所装的数N的乘积:fref*N,应远大于100us,可取为1ms。若取参考频率fref为:2MHz,则N的取值为:十进制的500(01F4H)。 工作方式选择:工作方式2被称作速率波发生器。进入这种工作方式,OUTi输出高电平,装入计数值n后如果GATE为高电平,则立即开始计数,OUTi保持为高电平不变;待计数值减到“1”和“0”之间,OUTi将输出宽度为一个CLKi周期的负脉冲,计数值为“0”时