微机原理课程设计-函数发生器

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1、 一一 设计题目设计题目 函数发生器的设计函数发生器的设计 经过这段时间对微机原理及接口技术的相关学习， 利用所学的知识来设计一个函数发生 器，使其具有外部选择波形的功能。 二二 设计任务及需求分析设计任务及需求分析 a) 波形的产生方式：要求产生方波、正向锯齿波、负向锯齿波、三角波、阶梯波。 实现这个要求可以利用 8 位数模转换器 DAC0832。 在 8088 中编写相应可以产生所 需波形的程序，输出数字量给 DAC0832，利用 0832 的数模转换功能，输出相应的电信 号波形。使用一片 DAC0832 芯片，其他的各个输出波共用同一端口 Iout1。 b) 按键选择功能：波形编号为 0

2、4，通过按键选择产生相应的输出波形。 CPU 外围扩展可编程中断控制器 8259A 对外为中断进行管理。使用按键的方式， 将外部的按键连接在8259A的中断输入线IR0IR4上面， 分别对应相应的波形序号04， 按下按键， 由于在按键的一端皆有下拉电阻是终端输入端口的初始电平为低， 按下按键 之后，电平拉高，产生中断，为了减小按键抖动产生的误判，在程序中应改进行按键去 抖动的处理。 三三 总体设计方案总体设计方案 四四 具体具体方案选择和方案选择和硬件设计硬件设计 3.1 3.1 最大组态系统搭建最大组态系统搭建 参考微机原理、汇编与接口技术朱定华第 171 页 利用 8284 产生 CPU

3、所需要的 CLK、READY、RESET 信号。 该电路只利用石英晶体构成振荡器结合 8284 产生固定的时钟频率。 另外复位 RESET 电路中串联电容，具有滤波的作用。电路如下图： a）8088 外部时钟电路： 8088CPU 8259A中断控制 8255I/O 扩展 DAC0832 波形输出 按键输入 数码管输出 *该电路产生的 CLK 约为 4Mhz。 b）地址锁存器使用 74LS373，数据总线驱动器使用 74LS245，总线控制器使用 8288. 由于版面的问题详细电路图可以参见附录总图。 3.3.2 2 按键选择产生的波形类型按键选择产生的波形类型 方案方案 1：可以 CPU 的

4、 I/O 查询功能，将按键接到 CPU 的各个 I/O 端口，设定一个 扫描周期， 对端口上的电平变化信息进行查询和记录， 当端口上面出现低电平则说明有 按键被按下，根据硬件电路设定，不同的端口接不同的按键，这样就可以直到按下了几 号键，并产生对应的波形。 方案方案 2：利用中断来记录无不的按键动作。使用一片 8259A 将按键接到 8259A 的 IR0IR4,这样每一个不同的按键被按下时候， 触发对应引脚的中断， 实现按键选择 DAC 转换类型的选择。 若使用中断的方式， 就可以将各个按键对应的波形产生函数写在中断 服务程序中。 通过比较觉得使用 8259A 来扩展比较好，因为本身 I/O

5、 端口是有限的。使用外部 中断的扩展就可以节省不少空间。 再者使用中断的方式来做的话已不用频繁的进行端口 的扫描和电平比较。在思路上更简洁。 设计 8259A 的中断触发方式是上升沿有效，就必须外部实现每按键一次产生一个 上升沿。电路如下图所示，IR0IR7 引脚外连上拉电阻，没有按键的情况下固定为高电 平，一旦有按键按下时候，IRx 端变成低电平，当按键弹起之后 IRx 变成高电平，这样 在按键的过程中间就产生了上升沿，按键一次就可以触发一次对应的中断。 值得注意的是，在按键检测中，需要做消除抖动的处理。有因为 8259A 被设置成 为上升沿有效，若按一次键出现了好几次抖动，那么每次抖动就会

6、触发一次中断，这样 中断检测就出现了错误，因此在检测到中断（即检测到上升沿的时候） ，利用了电容对 按键两端进行滤波处理，是抖动产生的毛刺被平整。 8259A 基本与原理简介： D0D7 为 8259 与数据总线之间的通信端口，INT 为芯片与 CPU 的链接端口，当 IR0IR7 中有一个引脚接受到中断的触发信号，并且此时没有其他的中端正在被响应， 则 8259A 就向 CPU 的 INTR 端发出中断请求信号，等待 CPU 响应中断请求，CPU 在 一个机器周期的最后一个 T 才检测 INTR 线， 若发现哟中断信号且 IF 为 1 （中断开） ， 则会响应中断。响应中断时候内部自动的关中断，发出中断响应信号。然后执行保留断 点， 获取终端服务程序的入口地址， 进行保护现场， 执行中断服务程序， 最后恢复现场， 返回到中断前的下一条指令。 硬件电路的设计如下图： *图中的 CS 端口连接在地址译码电路输出端口的 Y0 口上。 *若需要对功能进行扩展直接增加按键接口即可。 *按键上面并联电容起到硬件消除抖动的作用。根据电容的充放电时间： T=