微机系统课程实验报告.doc

微机系统与应用实 验 报 告实验题目成绩常用函数波形发生器的设计评 语：教 师：年 月 日班 级： 030812 学 号： 03081180 姓 名： 陈 双 实验地点： E-312 实验时间： 2011.8.9-9.4 一、应用系统设计方案l 课程设计目的1、掌握微机系统总线与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连接能力。 2、加深对和D/A 芯片的工作方式的理解，学会编写程序，使D/A 转换输出函数的 方法。 3、掌握通过A/D 转换进行实时数据采集与处理的设计思路和实现方法。l 实验原理1、DAC0832芯片的原理DAC0832各引脚功能：D0D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)； ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效； WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。 IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化； IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数； Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度； Vcc：电源输入端，Vcc的范围为+5V+15V； VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V+10V； AGND：模拟信号地 DGND：数字信号地2、ADC0809芯片的原理主要特性：1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。 2）具有转换起停控制端。 3）转换时间为100s(时钟为640kHz时)，130s（时钟为500kHz时） 4）单个+5V电源供电 5）模拟输入电压范围0+5V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范围为-40+85摄氏度 7）低功耗，约15mW。ADC0809各引脚功能：IN0IN7：8路模拟量输入端。 2-12-8：8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。3、波形发生器原理要求能输出方波、锯齿波、三角波和正弦波。波形的发生使用汇编语言来实现的。下面分别详述每一个波具体实现过程： 方波：首先赋给AL 00H，然后执行OUT指令输出，然后延时一段，在赋给AL 0FFH，执行OUT指令输出，同样延时一段，一直循环下去，就可以得到方波。利用程序界面按钮，选中方波点开始就可以产生方波。 三角波：首先赋给AL 00H，然后执行OUT指令输出，在执行INC自动增1，然后判断AL是否加满，未满则继续，已满，AL置全“1”,然后输出数据减1，然后判断AL是否减到“0”，不为0则继续，就这样一直循环下去，就可得到连续的三角波。利用程序界面按钮，选中三角波点开始就可以产生三角波。 锯齿波：首先赋给AL 00H，然后执行OUT指令输出，在执行INC自动增1，判断AL是否加满，未满则继续，已满，则继续赋给AL 00H并继续判断，就这样循环下去，就可以得到连续的锯齿波。利用程序界面按钮，选中锯齿波点开始就可以产生锯齿波。正弦波：首先利用正弦函数算出各个点，一共取64个点，存放在内存（SIN）中，用AL指向内存首地址，取第一个数，然后输出，接着内存地址加1，延时一段时间，再取下一个数，就这样一直下去，直到读完64个数，并依次暑促每一个点，就可以得到正弦波。利用程序界面按钮，选中正弦波点开始就可以产生正弦波。l 课程设计实验环境： 1. 硬件配置： 微机一台 （Pentium 4） 微机接口技术实验箱 一个 ISA PCI 转接卡 一块 连接电缆 一条 万用表 一块 微机接口技术实验讲义 一本 导线、剥线钳等 2. 软件环境： Windows XP 平台 Visual C+ 6.0 编译器l 课程实验内容一、软件部分/ drawgDlg.cpp : implementation file/#include stdafx.h#include drawg.h#include drawgDlg.h#include math.h#include stdio.h#include PCI9052Dll.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#endif#define pi 3.141592653int it=-1;int icy=60;int icx=120;int x=70,y=480,a=0;int fudu=1;int stb=0;double zhankongbi=0.5;double pinlv=1;int ox=100,oy=400;/原点的横纵座标int xstep=40,ystep=40;/x轴的间隔，y轴的间隔/ CAboutDlg dialog used for App Aboutclass CAboutDlg : public CDialogpublic:CAboutDlg();/ Dialog Data/AFX_DATA(CAboutDlg)enum IDD = IDD_ABOUTBOX ;/AFX_DATA/ ClassWizard generated virtual function overrides/AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)protected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); / DDX/DDV support/AFX_VIRTUAL/ Implementationprotected:/AFX_MSG(CAboutDlg)/AFX_MSGDECLARE_MESSAGE_MAP();CAboutDlg:CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg:IDD)/AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)/AFX_DATA_INITvoid CAboutDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX)CDialog:DoDataExchange(pDX);/AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)/AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)/AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)/ No message handlers/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/ CDrawgDlg dialogCDrawgDlg:CDrawgDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CDrawgDlg:IDD, pParent)/AFX_DATA_INIT(CDrawgDlg)/AFX_DATA_INIT/ Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32m_hIcon = AfxGetApp()-LoadIcon(IDR_MAINFRAME);void CDrawgDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX)CDialog:DoDataExchange(pDX);/AFX_DATA_MAP(CDrawgDlg)DDX_Control(pDX, IDC_fudu, m_fudu);DDX_Control(pDX, IDC_zhankongbi, m_zhankongbi);DDX_Control(pDX, IDC_pinlv, m_pinlv);/AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CDrawgDlg, CDialog)/AFX_MSG_MAP(CDrawgDlg)ON_WM_SYSCOMMAND()ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()ON_BN_CLICKED(IDC_begin, Onbegin)ON_WM_MOUSEMOVE()ON_BN_CLICKED(IDC_fangbo, Onfangbo)ON_BN_CLICKED(IDC_juchibo, Onjuchibo)ON_BN_CLICKED(IDC_zhengxuanbo, Onzhengxuanbo)ON_BN_CLICKED(IDC_end, Onend)ON_WM_TIMER()ON_BN_CLICKED(IDC_dianwei, Ondianwei)ON_BN_CLICKED(IDC_select, Onselect)ON_EN_CHANGE(IDC_pinlv, OnChangepinlv)ON_EN_CHANGE(IDC_fudu, OnChangefudu)ON_EN_CHANGE(IDC_zhankongbi, OnChangezhankongbi)ON_BN_CLICKED(IDC_yzhou, Onyzhou)/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/ CDrawgDlg message handlersBOOL CDrawgDlg:OnInitDialog()CDialog:OnInitDialog();/ Add About. menu item to system menu./ IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.ASSERT(IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) = IDM_ABOUTBOX);ASSERT(IDM_ABOUTBOX AppendMenu(MF_SEPARATOR);pSysMenu-AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);/ Set the icon for this dialog. The framework does this automatically/ when the applications main window is not a dialogSetIcon(m_hIcon, TRUE);/ Set big iconSetIcon(m_hIcon, FALSE);/ Set small icon/ TODO: Add extra initialization hereSetDlgItemText(IDC_select,请选择波形);/对输出波形进行选择show();return TRUE; / return TRUE unless you set the focus to a controlvoid CDrawgDlg:OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)if (nID & 0xFFF0) = IDM_ABOUTBOX)CAboutDlg dlgAbout;dlgAbout.DoModal();elseCDialog:OnSysCommand(nID, lParam);/ If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below/ to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,/ this is automatically done for you by the framework.void CDrawgDlg:OnPaint() if (IsIconic()CPaintDC dc(this); / device context for paintingSendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);/ Center icon in client rectangleint cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);CRect rect;GetClientRect(&rect);int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;/获得矩形框的中心x坐标int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;/获得矩形框的中心y坐标/ Draw the icondc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);elseCDialog:OnPaint();/ The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags/ the minimized window.HCURSOR CDrawgDlg:OnQueryDragIcon()return (HCURSOR) m_hIcon;int re=1;int timeq=20;void CDrawgDlg:Onbegin() show();shen();re=1;char str25;m_fudu.GetWindowText(str,25);if(atoi(str)3 | atoi(str)=1 | atof(str)2 | atof(str)0.5)MessageBox(请重新输入频率！范围0.5-2,错误,MB_ICONEXCLAMATION);m_pinlv.SetSel(0,-1);m_pinlv.ReplaceSel();m_pinlv.SetWindowText(1);/设置默认频率为1hzelsepinlv=atof(str);SetDlgItemText(IDC_xy,O); SetDlgItemText(IDC_yzhou,y轴);/画y轴CClientDC initdc(this);initdc.MoveTo(ox,oy-4*ystep);initdc.LineTo(ox,oy+4*ystep);initdc.MoveTo(ox-5,oy-4*ystep+5);/y轴方向的上箭头initdc.LineTo(ox,oy-4*ystep);initdc.LineTo(ox+5,oy-4*ystep+5);initdc.MoveTo(ox-5,oy+4*ystep-5);/y轴方向的下箭头initdc.LineTo(ox,oy+4*ystep);initdc.LineTo(ox+5,oy+4*ystep-5);SetDlgItemText(IDC_xzhou,x轴);/画x轴initdc.MoveTo(ox,oy);initdc.LineTo(ox+10*xstep,oy);initdc.MoveTo(ox+10*xstep-5,oy-5);/x轴方向的箭头initdc.LineTo(ox+10*xstep,oy);initdc.LineTo(ox+10*xstep-5,oy+5);for(int i=1;i=7;i+)/标注y轴,40个像素一个格initdc.MoveTo(ox,oy+4*ystep-ystep*i);initdc.LineTo(ox+5,oy+4*ystep-ystep*i);for(i=1;i=9;i+)/标注x轴，40个像素一个格initdc.MoveTo(ox+xstep*i,oy);initdc.LineTo(ox+xstep*i,oy-5);if(-1=it)/未对产生波形进行选择MessageBox(请选择波形！,警告,MB_ICONEXCLAMATION);else if(0=it)/矩形波SetTimer(1,timeq,0);x=ox,y=oy,a=0;else if(1=it)/锯齿波SetTimer(2,timeq,0);x=ox,y=oy,a=0;else if(2=it)/正弦波SetTimer(3,timeq,0);x=ox,y=oy;else/电位器SetTimer(4,timeq,0);x=ox;int ky=0;void CDrawgDlg:OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) if(ky=0)m_pinlv.SetSel(0,-1);m_pinlv.ReplaceSel();m_fudu.SetSel(0,-1);m_fudu.ReplaceSel();m_pinlv.SetWindowText(1);m_fudu.SetWindowText(1);m_zhankongbi.SetWindowText(0.5);ky=-1;CDialog:OnMouseMove(nFlags, point);void CDrawgDlg:Onfangbo() show(); Onend(); it=0;SetDlgItemText(IDC_select,方波);void CDrawgDlg:Onjuchibo() show();Onend();it=1;SetDlgItemText(IDC_select,锯齿波);void CDrawgDlg:Onzhengxuanbo() show();Onend();it=2;SetDlgItemText(IDC_select,正弦波);void CDrawgDlg:Onend() if(0=it)KillTimer(1);else if(1=it)KillTimer(2);else if(2=it)KillTimer(3);elseKillTimer(4);void CDrawgDlg:OnTimer(UINT nIDEvent) / TODO: Add your message handler code here and/or call defaultswitch(nIDEvent)case 1:/方波CClientDC idc(this);idc.MoveTo(x,y);/从上次的终点开始画图if(a%(int)(2*xstep/pinlv)*zhankongbi)=0 &re=0)/矩形波的正波形/x轴的两个格代表1sif(y=oy)y=oy-fudu*ystep;/y轴的一个格代表1Velsey=oy;idc.LineTo(x,y);a=0;/对点的计数进行复位re=1;/用于标识是正波形还是负波形，0代表正波形，1代表负波形else if(a%(int)(2*xstep/pinlv)-(int)(2*xstep/pinlv)*zhankongbi)=0 & re=1)/矩形波的负波形if(y=oy)y=oy-fudu*ystep;elsey=oy;idc.LineTo(x,y);a=0;re=0;elseCPoint pp;pp.x=x;pp.y=DA_AD(unsigned char)(y-(oy-fudu*ystep)+(oy-fudu*ystep);idc.SetPixel(pp,(0,255,255);x+;a+;break;case 2:/锯齿波CClientDC idc(this);idc.MoveTo(x,y);if(a%(2*xstep)=0)/画竖线y=oy;idc.LineTo(x,y);else/画斜线CPoint pp;pp.x=x;pp.y=DA_AD(unsigned char)(y-(oy-fudu*ystep)+(oy-fudu*ystep);/pp.y=DA_AD(unsigned char)(y-200)+200;idc.SetPixel(pp,(0,255,255);/x+=(int)(2.0/pinlv);y-=fudu;a+=2;/;break;case 3:/正弦波CClientDC idc(this);CPoint pp;pp.x=x;pp.y=DA_AD(unsigned char)(y-(oy-ystep*fudu)+(oy-ystep*fudu);/保证前边输入的值为正值 idc.SetPixel(pp,(0,255,255);y=(int)(-sin(x-ox)*pi/xstep*pinlv)*ystep*fudu+oy);x+=1;break;case 4:CClientDC idc(this);CPoint pp;pp.x=x;pp.y=-DA_AD(0)/6*fudu+oy;/幅度值最小为0，最大为幅值idc.SetPixel(pp,(0,255,255);x+=1;break;CDialog:OnTimer(nIDEvent);void CDrawgDlg:show()static CRect fullRect;GetWindowRect(&fullRect);SetWindowPos(NULL,0,0,840,310,SWP_NOMOVE|SWP_NOZORDER);void CDrawgDlg:shen()static CRect fullRect;GetWindowRect(&fullRect);SetWindowPos(NULL,0,0,840,600,SWP_NOMOVE|SWP_NOZORDER);void CDrawgDlg:Ondianwei() show();Onend();it=3;SetDlgItemText(IDC_select,电位器);unsigned char CDrawgDlg:DA_AD(unsigned char tochange)unsigned short BASE_ADDR, P_ADDR, DA_ADDR; unsigned char data, Idata;OpenDevice(); GetIoBase(&BASE_ADDR);P_ADDR = BASE_ADDR + 0x00;DA_ADDR = BASE_ADDR + 0x08;/8255初始化data = 0x91;/ 都是方式0，A口输输入，B输出OutByte(P_ADDR+3, data);data = 0x00;/ PC0 清零OutByte(P_ADDR+3, data);data = tochange;OutByte(DA_ADDR, data);/进行DA转换/PB2PB0表示 START EN(OE) ALEdata = 4;/data = 00000100,准备AD转换，EN(OE)=0，ALE=0，START=1OutByte(P_ADDR+1, data);data = 5;/data = 00000101,锁存选路，EN(OE)=0，ALE=1，上升沿，START=1OutByte(P_ADDR+1, data);data = 1;/data = 00000001,开始AD转换，EN(OE)=0,ALE=1,START=0，下降沿OutByte(P_ADDR+1, data);for(;)InByte(P_ADDR+2, &Idata);/读PC0，当转换结束时，PC0=1，将数据输出Idata &= 1;if(Idata = 1)break;data = 3;OutByte(P_ADDR+1, data);/data = 00000011,EN(OE)=1,开始读准备InByte(P_ADDR, &Idata);/读PA口数据,返回IdataCloseDevice();ret