1、 目目 录录 一、课程设计任务及要求 1 二、总体设计方案 1 三 、 硬 件 电 路 设 计 2 四、数字存储示波器程序设计 5 五、硬件调试说明 8 六、结 论9 七、参考文献10 附录：A/D、D/A 接口实验卡电路原理图 11 1 一、设计任务与要求 本设计通过简单的 A/D 转换接口电路，配合汇编语言程序设计，实现最基本 的信号波形采集与存储，并通过简单的 D/A 转换接口电路，将存储的数据还原 为信号波形，在普通示波器的屏幕上显示出来。 被测信号产生电路参见“A/D、D/A 接口实验扩展卡电路原理图” 。当按下 S1 时，电容 C5 完全放电，A/D 转换器输入电压为零；抬起 S1
2、 时，电容 C5 开 始充电，A/D 转换器输入电压按 RC 过渡过程开始上升，最终达到+5V。图中 RC 时间常数约为 10ms，整个充电过程需要 35 倍的 RC 时间常数时间。设计要求 使用 A/D 转换器捕捉电容 C5 充电的完整过程，并将采样数据存储起来。然后依 次将采样数据通过 D/A 转换器循环输出，产生一定频率的重复波形，送到普通 示波器显示。 基本要求：使用一个 D/A 转换器通道，将信号波形施加到示波器的 Y 轴， X 轴扫描信号由示波器产生并调节，实现 RC 充电过程的波形稳定显示。 发挥部分：将示波器调整在 X-Y 方式，采样数据的 D/A 转换器输出接到 Y 轴输入端
3、，增加一个 D/A 转换器通道，产生频率可变的 X 轴扫描信号，接到示 波器 X 轴外部输入端，使 RC 充电过程的波形稳定显示。 二、二、总体方案设计 1、工作原理、工作原理 根据单片机实验系统提供的相关信号线，使用 ADC0809、DAC0832 和 相关外围电路元件，组成最基本的 A/D 转换和 D/A 转换电路。要求具有单通道 05V 的电压输入范围，双通道 05V 的电压输出功能。由 A/D 采集电容 C5 充电时的信号，将模拟波形变换成数字信息存储于单片机外部 RAM 中，需要显 示时再从存储器中读出，通过 D/A 将数字信息变换成模拟电压值，将其设置为 死循环输出，产生重复波形并
4、显示在示波管上。 2、电路组成及功能作用、电路组成及功能作用 由 ADC0809 和相关外围电路元件组成最基本的 A/D 转换器， 实现模拟量触 发点的捕捉、被测信号的采集及模拟量到数字量的转换。由 DAC0832 和相关外 围电路元件组成最基本的 D/A 变换器，实现数字量到模拟量的转换。单片机 MCS-51 的 RAM（本实验起始地址为 C000H）区用于存储模拟波形转换得到的 数字信息。通过读出显示，将 D/A 变换器转换得到的模拟量通过示波器输出显 示，显示 RC 的充电过程波形。 电路中各部分通过数据总线、地址总线和若干控制线互相联系和交换信 息。 2 三、三、硬件电路设计 1、设计
5、、设计思路思路 数字存储示波器主要通过 A/D 转换器接口电路、数据的存储和 D/A 转换器 接口电路实现。 A/D 接口电路主要应用的芯片是 ADC0809。 ADC0809 的数据线、 地址线、读/写信号与单片机试验系统板连接，其片选信号来自实验系统板的地 址译码器，有效地址范围为 F000F3FFH（PS4） 。把 A/D 采集到的数据存储到单 片机外部数据存储区。D/A 接口电路主要应用的芯片是 DAC0832。DAC0832 的 数据线、地址线、读/写信号与单片机试验系统板连接，其片选信号来自实验系 统板的地址译码器，U2输出端为 VO1的有效地址范围为 F800FBFFH(PS6)。 U3（输出端为 VO2）的有效地址范围为 F400F7FFH（PS5） 。 2、芯片应用及工作原理芯片应用及工作原理 A/D、D/A 接口实验的电路原理如图 1 所示。 芯片 ADC0809 A/D 接口电路主要应用的芯片是 ADC0809。ADC0809 是一个典型的逐次逼 近型 8 位 A/D 转换器。它由 8 路模拟开关、8 位 A/D 转换器、三态输出锁存器 及地址锁存译码器等组成。它允许 8 路模拟量分时输入，转化后的数字量输出是 三态的（总线型输出） ，可以直接与单片机数据总线相连接。ADC0809 采用+5V 电源供电，外接工作时钟。U8A 将 ALE 信号
