《汇编语言+微型计算机》课程设计实验报告

长江大学工程技术学院《汇编+微机》课程设计报告

数据采集系统的设计与调试

学生姓名：袁春云学号：200960720 序号：25

专业班级：计本60901

指导老师：李华贵许建国

报告日期：2011 年9月10日

一．课程设计题目：数据采集系统的设计与测试

利用《汇编语言+微型计算机》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和微机内部的中断控制器8259A设计一个数据采集系统，并且编程与调试。

二．设计目的

1.通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《汇编语言程序设计》以及电子技术等课程的内容，为以后从事计算机检测与控制奠定一定的基础。

2.主要掌握并行I/O接口芯片8253、8255A、ADC0809及中断控制芯片8259A 等可编程器件的使用，掌握译码器74LS138的使用。

3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。

4.掌握微型计算机技术应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。

三.课程设计要求

1.功能要求

①利用《汇编语言+微型计算机系统》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和微机内部的中断控制器8259A（从保留的IRQ2或TRQ10端引入）设计一个数据采集系统、并且编程与调试。

②用8253定时器定时10MS，每次定时10MS后启动一次模/数转换，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集。

③每次模/数转换结束后，产生一次中断，在中断服务程序中，采集来的数字量被读入微处理器的累加器AL中，然后通过8255A输出到8个LED发光二极管显示。

2.设计所需器材与工具

④微机原理与接口综合仿真实验平台。

⑤可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和译码器芯片74LS138、74LS245等。

⑥可调电位器4.7KΩ一个。

⑦其他逻辑器件、导线若干。

⑧万用表、常用工具等。

四．设计思路

1. 4.7Ω电位器一端接+5V，一端接地，调节电位器得到变化的模拟电压，

该电压接至ADC0809的某一通道输入端(如IN0)，ADC0809的时钟为（500MHz），由8253对面包板上的时钟1MHz或2MHz分频后得到，8253的端口地址200H~207H。

2. 用8253定时输出信后启动ADC0809转换，ADC0809完成一次转换时间

大约为120us，将ADC0809的EOC引脚信号作为中断信号，若转换结束则进入中断服务程序。在中断服务程序中读入模数转换结果，并发送至二极管显示。

3. 8255A端口地址:208H~20FH。

4. 译码电路由74LS138提供。

四．硬件组成及工作原理

图1—框架总图

1.数据显示模块：

数据显示模块是由8255A与74LS245所组成的。8255A有三个并行输入/输出接口，分别为A、B、C三个端口。分别为：

方式0 ：基本的输入输出方式，即无须联络就可以直接进行的 I/O方式。其中A、B、C口的高四位或低四位可分别设置成输入或输出。

方式1 ：选通I/O,此时接口和外围设备需联络信号进行协调，只有A 口和B口可以工作在方式1，此时C口的某些线被规定为A口或B口与外围设备的联络信号，余下的线只有基本的I/O功能，即只工作在方式0。

方式2：双向I/O方式，只有A口可以工作在这种方式，该I/O线即可输入又可输出，此时C口有5条线被规定为A口和外围设备的双向联络

线，C口剩下的三条线可作为B口方式1的联络线，也可以和B口一起方

式0的I/O线。

然后根据在程序中是设置的那种工作方式去与74LS245进行连接。在程

D

L

图2—8255A连接图

2.中断管理模块

中断管理模块主要74LS138来完成，74LS138为3-8译码器，可以产生8片

选，但是在这个程序中只要用四个片选，即200-207、208-20F、210-217、218-21F。

74LS138其工作原理如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)

和/(G2B)）为低电平。可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出

端以低电平译出。

同时，中断管理模块需要做的工作有设置中断向量。在对中断进行设置的时

候可以对中断类型号进行修改。其实中断类型号的设置在对8259进行初始化的

时候就完成了。

3.数据采集模块

数据采集模块是用ADC0809来完成的，通过ADC0809来进行模数转换，

ADC0809所采集的模拟信号转换为数字信号。这个模块是用来对数据进行采集、

处理、转换的部分。在这个模块里我们要注意的是如何去处理在设计过程中该怎

样去处理送入软件里面的信号的频率，我们在实验中ADC0809所接入的频率为

0.25MHZ，但是也可以去使用0.5MHZ的这样一个频率，因为是8253的

ADC0809是模/数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地

址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。

IN3连接一个滑动电阻器，通过该电阻器改变电阻得到不同的电压值，经过数据采集并转换后通过LED显示得到结果

8253可编程计数器/定时器，内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决

图4——8253A连接图

五. 软件框图

1.主程序流程图

将8259A、8255A、8253初始化后，通过开始中断、等待中断来进行数据传输

图5--主程序流程图

2.中断服务程序

启动摸/数转换，对数据进行转换，然后通过8255A输出。返回开中断来进行循环。

图6——中断服务器程序结构