微机接口技术课程设计--数字存储示波器设计

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1、 课程设计报告 学生姓名： 学号： 专业班级： 电子信息工程 L111 班 课程名称： 微机接口技术课程设计 学年学期： 20132014 学年第二学期 2 01 4 年 6 月 课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表 学生姓名 成绩 专业班级 电信 起止时间 2014 年 6 月 16 日6 月 20 日 设计题目 数字存储示波器设计 指 导 教 师 评 语 指导教师： 年 月 日 1 目录 一、课程设计目的及意义 2 二、课程设计任务及要求 2 三、总体方案设计 2 四、硬件电路设计3 五、程序设计8 六、数字频率示波器调试 13 七、课程设计总结及体会14 八、参考文献15 附录：A/D、

2、D/A 接口实验卡电路原理图 16 2 一、课程设计目的及意义一、课程设计目的及意义 通过课程设计，学生可掌握多种接口的软硬件设计基本思路和调试方法，培 养学生分析解决实际问题的能力。 加深学生对 微机接口技术 、电子测量技术 和单片机原理及应用等课程知识的掌握与综合运用能力。掌握工程设计手段 和软件工具，锻炼以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力，培养学生在实际 工程设计中严谨认真的工作态度。提高学生的创新意识及动手能力，为后续课程 的学习以及毕业后从事微机硬件及软件开发打下基础，积累初步的经验。 二、课程设计题目及设计要求二、课程设计题目及设计要求 本设计通过简单的 A/D 转换接口电路，

3、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 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

4、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，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。 三、三、总体方案设计总体方案设计 1、数字存储示波器工作原理、数字存储示波器工作原理 由于单片机实验系统已经提供了相关信号线，使用 ADC0809、DAC0832 和相

5、关外围电路元件，组成了最基本的 A/D 转换和 D/A 转换电路。可由 ADC0809 负责 采集电容 C5 充电时的信号，并将其转换为数字信号，并存储。DAC0832 将存储 的数字信号，转换为模拟的电压值，再将其设置为循环输出，产生一定频率的重 复波形，送到普通示波器显示。 2、数字存储示波器总体结构框图数字存储示波器总体结构框图 3 图 1 总体方案设计 四四、硬件电路设计硬件电路设计 1、ADC0809 工作原理工作原理 ADC0809 是带有 8 位 A/D 转换器、 8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑 的 CMOS 组件。它是逐次逼近式 A/D 转换器，可以和单片机直接接口。 （1）ADC0809 的内部逻辑结构 ADC0809 由一个 8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通 8 个模拟通道，允许 8 路模 拟量分时输入，共用 A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完的 数字量，当 OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 图 2 ADC0809 引脚图 4 （2）ADC0809 原理及使用 ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是 05V，若信号太 小，必须进