南京航空航天大学计算机硬件技术基础课程设计课设数据采集系统

硬件技术基础课程设计—数据采集系统（三）学生姓名学号学校南京航空航天大学学院自动化学院专业自动化专业班级同实验者指导老师2014年6月一、实验目的1.运用PC机和实验装置设计并实现数据采集显示系统2.掌握微机硬件和软件综合设计方法二、实验设备1.微机2.微机接口实验箱三、实验内容通过ADC0809的通道0（IN0）采集电位器的值，并将其处理后通过DAC0832输出，该输出直接连接到ADC0809的通道1（IN1），并将IN0和IN1采集到的数据分别在LED和CRT上显示。

要求：1、设计简单操作界面，具有开始与结束运行控制的功能2、IN0采集的电压值在LED上以十进制显示3、对IN0采集的通道进行如下处理：（1）如果IN0<2.5V，则送00H到DAC0832如果IN0≥2.5V,则送FFH到DAC0832（2）DAC0832的输出接ADC0809的IN1，同时接示波器（3）IN1采集的电压值以十进制在CRT上显示4、ADC0809采用定时方式读取数据。

定时由8253实现，采用查询方式判断定时结束5、显示须有一定的延时四、实验总框图五、实验电路图1.ADC0809电路图2.DAC0832电路图3.8253电路图4.8255电路图5.电路实物图六、程序流程图及程序1、程序流程图：2、程序见附件七、实验结果、分析及所提问问题1.实验结果通过ADC0809的通道0（IN0）采集电位器的值并经AD转换后在LED上以精度为百分位的十进制实时动态显示，通过DAC0832转换后输出到ADC0809在转换，最后输出到CRT结果如下：1)第一组：2)第二组：2.实验分析：1) CRT上显示：当IN0小于2.5V时CRT理论显示应为0.00V，但由于ADC0809和DAC0832误差，CRT上动态显示0.00V附近的值，比如0.01V,0.02V；由于器件存在零点漂移，所以会存在变动。

当大于或等于2.5V时，CRT上理论显示5.00V，实际也为5.00V没有存在误差。

2) BCD上结果由于BCD是实时显示的是采样的电位器上的电位。

由于电位器存在比较大的误差，所以会BCD最后一位（百分位）一直在跳动。

3.提问问题及回答：（提问时未加批注）1)MOV AL,88H 语句什么意思？回答：这个根据控制字写8255控制字，具体为PA、PB、PC下C口口作为输出，PC上C口作为输入，其中PA 口输出数据岛BCD、PB口未用、PC口下C口输出选择工作的工作的BCD，PC.7作为数据定时器的定时查询端口，以确保转换完成。

2)MOV DX,TC 中TC是什么？回答：TC是定时器8253控制字的偏移地址，代表定义的常值，当写控制字时必须先写地址，具体为30CCH，8253芯片偏移地址为30C0H3)TEST AL,80H 为什么是80H回答: 这条语句用来查询是否定时到时间，由于电路中链接的PC.7对应的PC口的最高位，当定时未到时间时（默认转换未结束），该位用8253输入的是低电平，而当定时结束时，该位为高电平输入，从而根据PC.7的高低电平实现查询转换是否结束。

4)MOV DATA2,AL 语句什么意思？回答：把IN1输入的ADC0809转换结果存入预留的DATA2中，以便后面装换，输出。

八、实验总结及建议1.总结：遇到的第问题以及解决的办法：1)8522的端口A地址信号给错，T8255A少打了一个A解决办法：把端口A的地址补全（错误书因为把T8255A少打了一个A）。

对这类问题其实还是比较麻烦的，检查一个几百行的代码是一件费时费力的事，不仅需要要足够的耐性，还有有一定的毅力。

不过每次检查出错误会以后都会有很大的成就感2)数码管一直未未亮，同时CRT上也没显示解决办法：在我们小组多次分析电路原理及代码，得出理论无错以后，我们从头到尾把链接的电路检查了5遍，第一遍查出有一根线接错，在我们改正后，检查了第2、3、4遍，但都没有查出错误，我们初步怀疑硬件硬件存在问题。

但我们那个时候还不知道怎么查错误，然后我们找到了我班里的大牛华仔（外号）来给我们分析了一遍，他的没有查出错误，原理和代码他也看了一遍也没有问题。

这时我们才肯定是硬件出了问题，然后在华仔的帮助下，通过把BCD 直接接到数据端口，跳过8255芯片，然后BCD也没亮，在把数据线接到LED上，发现也没亮，差不多可以确定CPU 应该出了问题。

3)BCD和CRT同步显示解决办法：但未能肯定，我们这时直接换了一个实验箱，然后就成功显示了数据，不过不幸的是，这个实验箱依然存在问题，但IN1口接输入时，BCD和CRT同时为显示0.00V或者5.00V。

IN1不接时BCD和CRT可以同步显示IN0的采样值，在检查了2遍链接后，又一次请了大神，大神说了一句我们也出现了这个问题，最后我们换了一个实验箱才解决的。

这时已经是下午1点多了，无奈，我们也在换端口地址后，从IN2，IN3等输入，依然没有解决，没办法，我们就换了第二次实验箱。

也许是运气差到一定程度后就变好了，在10多分钟的链接电路后，竟然一次性成功了，一点问题都没有。

对于以上出现的问题，硬件的出现问题的可能性为95%，但还有5%的可能性是我们没查出问题。

每一次实验，对于我们这些经验不多的新手说，都是一个比较大的挑战，当遇到硬件错误时，更是如此。

其实对于我们来说，最大的挑战无非就是硬件出问题，然后我们慢慢排查，这是一个很提升能力的过程，同时一个很艰难的过程。

总的来说，遇到了很多问题，在解决问题的过程中自己的能力得到很大的提升。

每一次课程设计都能让我的动手能力的到锻炼。

从组装万用表，数电的数字闹钟，自控的倒立摆系统的控制都能明显感觉自己在不断的进步。

2.建议1)此次课设短短的时间两天内完成根本不可能，就代码就写了2天，而后查错这类的也花了不少时间，如果不是子啊为开始时就开始准备，那么用两天根本完不成。

所以希望以后课设能有充分的时间准备；2)实验箱存在的问题比较多，希望下次使用，能确保实验箱的完好，以便九、参考文献：《硬件技术基础》万晓东、陈则王、孔德明编著南京航空航天大学自编《微机原理及课程设计指导书》王卫喜编著南京航空航天大学电工电子实验中心自编十、附件：附件1：程序IOY0 EQU 3000H ;8255端口地址IOY1 EQU 3040H ;0809端口地址IOY2 EQU 3080H ;0832端口地址IOY3 EQU 30C0H ;8253端口地址T8255A EQU IOY0 ；8255 A端口地址T8255C EQU IOY0+08H ; 8255 C端口地址T8255D EQU IOY0+0CH ；8255控制端口地址IN0 EQU IOY1 ；0809 IN0选通信号IN1 EQU IOY1+04H ；0809 IN1选通信号CS_DA EQU IOY2 ；0832端口地址T0 EQU IOY3 ;8253定时器0选通信号TC EQU IOY3+0CH ;8253控制端口地址DATA SEGMENT ; 数据段定义DATA1 DB ? ；存放IN0转换结果DATA2 DB ? ；存放IN1转换结果NUM1 DB 3 DUP(?) ；存放IN0转换个位，十分位，百分位NUM2 DB 3 DUP(?) ；存放IN1转换的个位，十分位，百分位TAB1 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ；定义数码管断码表DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HMES DB ' Interface',0DH,0AH ；提示信息DB ' Press 1 to transfrom ! ',0DH,0AHDB ' Press 2 to End Progrom! ',0DH,0AHDB 0DH,0DH,0AH,'$'MES1 DB 0DH,0AH,0DH,0AH ；提示信息DB ' START ! ',0DH,0AHDB 0DH,0DH,0AH,'$'DATA ENDSSTACK1 SEGMENT PARA STACK 'STACK' ；定义堆栈段DB 100 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENT ；定义代码段ASSUME C S:CODE,DS:DATA,SS:STACK1START:MOV AX,DATA ；标准序MOV DS,AXMOV DX,OFFSET MES ；输出提示信息MOV AH,09HINT 21HLOOP1:MOV DL,0FFHMOV AH,6 ；调用系统6号功能输入数据INT 21HCMP AL,31H ；判断输入是否为1JZ BEGIN ；为1转到开始程序CMP AL,32HJZ EXIT ；为2结束，返回DOSJMP LOOP1EXIT:MOV AH,4CH ；返回DOSINT 21HBEGIN:MOV DX,OFFSET MES1MOV AH,09HINT 21HADC0809:MOV DX,T8255D ；写8255控制字地址MOV AL,88H；写8255控制字该句为提问句1）OUT DX,AL ；启动转换IN0端MOV DX,IN0OUT DX, ALMOV DX,TC ；写8253控制字地址该句为提问句2）MOV AL,31HOUT DX ,ALMOV DX ,T0 ；写8253 初值MOV AX ,75HOUT DX ,ALMOV AL ,AHOUT DX ,ALMOV DX,T8255C ；8255C口地址，PC.7于判断定时结束信号输入WAIT0:IN AL,DXTEST AL,80H ；如果PC.7为1，则输入结束该句为提问句3）JZ WAIT0 ；转换未结束，继续等待MOV DX,IN0 ；把IN0口地址压人DSIN AL,DXMOV DATA1,AL ；输入转换的数据IN0到AL中CMP AL,80H ；和2.5V进行比较MOV AL,0FFHJNB DAC0832MOV AL,0 ；小于2.5V时给AL赋0DAC0832:MOV DX,CS_DA ；DA转换进行选通OUT DX,AL ；启动转换MOV DX,IN1OUT DX,ALMOV DX,TC ；初始化8253MOV AL,31HOUT DX ,ALMOV DX ,T0 ；取定时器0，并赋初值MOV AX ,75HOUT DX ,ALMOV AL ,AHOUT DX ,ALMOV DX,T8255C ；8255C端口地址WAIT1: ；等待转换结束IN AL,DXTEST AL,80H ；查询转换是否结束JZ WAIT1MOV DX,IN1IN AL,DXMOV DATA2,AL；把转换结果存在DATA2中该句为提问句4）MOV AL,DATA1 ;取IN0通道转换结果MOV DI ,OFFSET NUM1;CALL TRNSF ；调用数码管转换程序MOV DI ,OFFSET NUM1;CALL DISP ；调用数码管显示子程序MOV AL,DATA2 ;取IN1通道转换结果MOV DI ,OFFSET NUM2 ;NUM2地址送入DICALL TRNSF ；调用转换程序MOV DI ,OFFSET NUM2 ;NUM2地址送入DICALL DISPCRT ；调用CRT显示子程序MOV DL,0FFH ；调用系统6号功能进行从键盘输入MOV AH,6INT 21HCMP AL,1BH ；当输入ESC 时还回系统DOSJNZ ADC0809JMP START ；不满足返回时，从新开始TRNSF PROC ; AD转换结果转换为十进制子程序PUSH AX ;保护现场PUSH DXMOV AH,0MOV DX,33H ;FFH对应的模拟量为5V，33H对应1V DIV DL ;AX除以51，商→AL，余数→AHMOV [DI],AL ;将AL结果存于NUM1，即存入个位存储单元MOV AL,AHMOV DX,0AHMUL DL ;余数乘以10MOV DX,33HDIV DL ;再除以51，商→AL，余数→AHINC DIMOV [DI],AL; ;将十分位存于NUM1的第二个单元MOV AL,AHMOV DX,0AHMUL DL ;余数乘以10MOV DX,33HDIV DL ;再除以51，商→AL，余数→AHINC DIMOV [DI],AL ;将百分位存于NUM1第三个单元CEND: ;恢复现场POP DXPOP AXRETTRNSF ENDPDISPCRT PROC ;CRT显示子程序PUSH AX ;保护现场PUSH DXPUSH CXMOV AH,2MOV DL,08HINT 21H ；退格INT 21HINT 21HINT 21HADD [DI],30H ;2号功能调用，显示器输出个位内容MOV DL,[DI]MOV AH,02HINT 21HMOV DL,2EH ;2号功能调用，显示器输出小数点MOV AH,02HINT 21HMOV CX,02HLOOP: INC DIADD [DI],30H ;2号功能调用，显示器输出十分位, 百分位MOV DL,[DI]MOV AH,02HINT 21HCMP CX,00HJNZ LOOPEXITY: ;恢复现场POP CXPOP DXPOP AXRETDISPCRT ENDPDISPBCD PROC ;数码管显示子程序PUSH DS ;保护现场PUSH AXPUSH BX;个位及小数点显示MOV DX,T8255DMOV AL,80H ;写8255控制字OUT DX,ALMOV AL,[DI] ;将个位内容→ALLEA BX,TBL1XLAT ;查表显示ADD AL,80H ;加小数点MOV DX,T8255AOUT DX,AL ;8255的A口作为段控MOV AL,01HOUT DX,ALCALL DELAYMOV CX,02HLOOP1：INC [DI] ;十分位, 百分位显示MOV AL, [DI] ;将十分位内容→ALLEA BX,TBL1XLAT ;查表显示MOV DX,T8255AOUT DX,AL ;8255的B口作为段控MOV DX,T8255C ;8255的C口作为位控MOV AL,02HOUT DX,ALCALL DELAYCOM CX,00HJNZ LOOP1POP BX ;恢复现场POP AXPOP DSRETDISPBCD ENDPDELAY PROC NEAR ;延时子程序PUSH CXMOV BX,0040HDEL1:MOV CX,0FFFFHLOOP $DEC BXJNZ DEL1POP CXRETDELAY ENDPCODE ENDSEND START。