【導(dǎo)讀】基于EPP接口的LED顯示。8253計(jì)數(shù)器原理及分頻實(shí)驗(yàn)。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器7109的原理及編程。DAC0832在程控信號(hào)源中的應(yīng)用?；静⑿休斎?輸出口在鍵盤接口中的應(yīng)用。均通過內(nèi)部總線進(jìn)行連接，如下圖所示。端口地址如表下圖所示。狀態(tài)寄存器和控制寄存器各位具體定義如下圖所示。可編寫EPP初始化函數(shù)

　　

【正文】 AI4AI5D0...D7252423ADDAADDBADDCEOC7A0A1A21Y1(PC5)D0D7:1012111613500kHzVr5V()VCCIN2IN1IN0IN3IN4IN5IN6IN7CLOCKV REF()V CCV REF(+)GNDALESTARTENEBLE96221Y2RDWR測(cè)量放大電路基準(zhǔn)電壓0 ～ 2 運(yùn)放跳線選擇被測(cè)電壓AIN+? 本實(shí)驗(yàn)共用到三個(gè)端口： 40H～ 47H（ 1Y2）：輸入 /輸出端口， 0809的地址，控制 字任意。 23H（ 1Y1）：輸出端口， 8255的控制端口。 22H（ 1Y1）：輸入端口，查詢 0809轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號(hào)（ “ 0”正 在轉(zhuǎn)換； “ 1”轉(zhuǎn)換完畢）。 ? 編程與調(diào)試 （一） 0通道測(cè)量電壓 1．程序說明 輸入電壓有 4種選擇，測(cè)量前，在實(shí)驗(yàn)主板上必須將跳線選擇到 需要測(cè)量的那個(gè)端口。增益也有五種選擇（ ╳ 1， ╳ 10， ╳ 100， ╳ 200， ╳ 300），可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇一檔，并在實(shí)驗(yàn)板上將其跳 線連好。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電壓值顯示在 PC機(jī)的 CRT和實(shí)驗(yàn)主板的 LED上。 2．編程思路 啟動(dòng) ADC0809讀取 EOC 狀態(tài)值讀取 ADC0809 輸出值開始結(jié)束EOC=1 ？NY送 CRT 、 LED 顯示EPP 接口、 8255 初始化3． 編程步驟 ① 調(diào)用自定義頭文件 。 ② EPP端口初始化 。 ③ 初始化 8255。 epp_write_data(CW_8255, 0x8a)。 ④ 啟動(dòng)芯片 0809。 epp_write_data(AD_0809,0x00)。 /*啟動(dòng) 0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換 */ ⑤ 讀取轉(zhuǎn)換狀態(tài)量 void eoc(void) { unsigned char status。 do /*讀 8255的 pc5的值 ， 為 1時(shí)轉(zhuǎn)換完畢 */ { epp_read_data(PC_8255,amp。status)。 status=statusamp。0x20。 }while( status==0 )。 /*狀態(tài)為 0時(shí) ， 繼續(xù)讀取狀態(tài)轉(zhuǎn)換量 */ } ⑥ 讀取 A/D轉(zhuǎn)換完畢的數(shù)字量 ， 放入 firstdata中 。 epp_read_data(AD_0809,amp。firstdata)。 /*讀轉(zhuǎn)換完畢的數(shù)字量 */ firstdata=firstdataamp。0xff。 ⑦ 將讀取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓值 V。 v=(double) firstdata*5/255。 ⑧ 在 LED上的顯示被測(cè)電壓值。 4． 源程序清單 參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄 I7。 （ 二 ） 測(cè)量 1～ 7通道電壓 測(cè)量 1～ 7通道電壓的編程思路和測(cè)量 0通道的輸入電壓一樣 ，所不通的只是要根據(jù)信號(hào)的輸入通道來確定其輸入端口的地址 ，通道不同其端口地址也不同 。 下面就僅介紹如何獲取通道地址 ，其余部分參見上面的 0通道測(cè)量電壓實(shí)驗(yàn) 。 程序的開始要輸入當(dāng)前實(shí)驗(yàn)所采用的輸入通道 （ cha） ， 如： printf(Please input the channel which you will measure(int 17) :)。 scanf(%d,amp。cha)。/*輸入值是被測(cè)信號(hào)輸入的那個(gè)通道 */ 芯片 0809的基地址為： 0x40（ AD_0809） ， 選擇通道后 ， 該通道的地址就為： 0x40＋ cha（ AD_0809＋ cha） 。 即程序中對(duì)端口地址的讀寫就不再是 0x40， 而是 0x40＋ cha。 參考程序?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書附錄 I8。 ? 思考和練習(xí)題 1．用 AD0809采集交流正弦波形，調(diào)節(jié)信號(hào)頻率從 100Hz增加，觀察顯示波形的變化。當(dāng)多高頻率時(shí)，顯示 波形異常，解釋此現(xiàn)象？ ，思考如何進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè) 量？ 0通道的有校準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)程序，電壓輸入端 選擇 0～ ，調(diào)節(jié)其輸入電壓 值，比較有無校準(zhǔn)的測(cè) 量結(jié)果 ,參考源程序見 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄 I9） 。 實(shí)驗(yàn)七 D/A轉(zhuǎn)換器 0832的原理實(shí)驗(yàn) ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? D/A轉(zhuǎn)換器 DAC0832的工作原理。 0832的接口設(shè)計(jì)方法。 ?實(shí)驗(yàn)任務(wù) 0832的地址。 ，向 0832輸入不通的數(shù)字電壓以獲得其相應(yīng)的模擬電壓輸出，并運(yùn)行通過。 。 ? 實(shí)驗(yàn)原理 ▼ DAC0832工作原理 主要引腳定義如下： ① DI0DI7： 8條數(shù)據(jù)輸入線。 ② ILE、 CS、 WR1：三條為輸入鎖存器的選通線，其中 ILE為輸 入鎖存器允許信號(hào)輸入線（高電平有效），為片選信號(hào)輸入線（低 電平有效），為寫信號(hào)輸入線（低電平有效）。只有當(dāng)三條線同時(shí) 有效時(shí)，輸入數(shù)據(jù)鎖存器才被選通。 ③ XFER和 WR2:二條為 DAC鎖存器選通線，其中 XFER為傳送控制 信號(hào)輸入線（低電平有效）， WR2為寫信號(hào)輸入線（低電平有效）， 只有當(dāng)二條線同時(shí)有效時(shí)， DAC鎖存器才被選通 。 ▼ D/A電流輸出表達(dá)式 式中， Io1 —— DAC0832輸出電流；（ Io1＋ Io2＝常數(shù)）； NDAC —— DAC0832數(shù)字輸入量； Vr —— DAC0832外部參考輸入電壓； R —— DAC0832內(nèi)部固定電阻，恒為 5KΩ。 ▼ DAC0832數(shù) /模電壓轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)電路 XFERCSDI7....DI0WR1WR2VrefRfbIout1Iout2ILE2Y5VCCAO1Vr5VAO2D7.....D0ADC0832 （ IC35 ） 芯片 0832的數(shù)字電壓輸入端口（ DI7～ DI0）與實(shí)驗(yàn)主板上的八位 雙向數(shù)據(jù)總線（ D7～ D0）相連；與地址線 2Y5相連，則其地址為 05H； 參考電壓有以下兩種選擇： ① AO1來自實(shí)驗(yàn)主板上的信號(hào)源（參見實(shí)驗(yàn)八）。 ② Vr5V來自實(shí)驗(yàn)主板上的參考電壓源，實(shí)驗(yàn)電路原理如下圖 。 Vr5V實(shí)驗(yàn)電路 V inGNV OVCC1403+Vr5VOP07+▼ 輸出電壓值的計(jì)算 DAC0832直接得到的轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)是模擬電流，為得到電壓輸出， 實(shí)驗(yàn)電路加了一個(gè)運(yùn)算放大器，得到單極性的電壓輸出。其中， R=5kΩ。Rfb=15kΩ是固定的內(nèi)部電阻。則， D/A轉(zhuǎn)換后的輸出電壓 在本實(shí)驗(yàn)中參考電壓 Vref選擇實(shí)驗(yàn)主板上的參考電壓源 Vr5V，其理 論值為 5V，則 D/A轉(zhuǎn)換后的輸出電壓就為： ?本實(shí)驗(yàn)只用到一個(gè)端口地址： 05H（ 2Y5）：輸出口， DAC0832（ IC35）的地址。 ? 編程與調(diào)試 (1)程序說明 向?qū)嶒?yàn)主板上的 DAC0832（ IC35）寫入不同的數(shù)字（ 0～ 256），在其輸出端測(cè)量其相應(yīng)的電壓值，因?qū)嶒?yàn)主板上 測(cè)試點(diǎn) AO2與其輸出端口直接相連，只要測(cè)量測(cè)試點(diǎn) AO2， 就可獲取經(jīng) DAC0832的轉(zhuǎn)換電壓。程序中在 PC機(jī)的 CRT上 還將顯示對(duì)應(yīng)的理論電壓值，以便實(shí)驗(yàn)者參考。 (2)編程思路 初始化 EPP 接口輸入數(shù)字（ 0 ～ 256 ）在 CRT 上顯示相應(yīng)的電壓理論值是否繼續(xù)測(cè)量結(jié)束？開始結(jié)束測(cè)量輸出電壓并記錄(3)編程步驟 1． 調(diào)用自定義頭文件 （ 同實(shí)驗(yàn)一 ） 。 2． EPP接口初始化 （ 同實(shí)驗(yàn)一 ） 。 3． 啟動(dòng)芯片 DAC0832(實(shí)驗(yàn)主板上的 IC35)。 epp_write_data(DA2_0832,0x00)。 /*啟動(dòng) 0832(IC35)芯片 */ 4． 向 0832寫入數(shù)據(jù) 。 DAC0832是 8位的 D/A轉(zhuǎn)換器 ， 故寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該在 0～ 256之間 。epp_write_data(DA2_0832,number)。 5． 在 PC機(jī)的 CRT上顯示轉(zhuǎn)換電壓 。 volt=(float)(number*)。/*電壓轉(zhuǎn)換 */ printf(\n%.2f,volt)。 /*輸出模擬電壓值 */ ? 思考和練習(xí)題 ？ “ 0”時(shí)，其輸出電壓為什么不為 0？ ，萬用表的負(fù)極分別和實(shí)驗(yàn)主板上的模擬 地和數(shù)字地相連接，其測(cè)得的結(jié) 果是不是一樣？如 不一樣，為什么？ 0時(shí)獲得的電壓值的差值與其 相應(yīng)的理論電壓有什么關(guān)系？ (4) 源程序清單 參考程序見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄 I10 實(shí)驗(yàn)八 DAC0832在程控信號(hào)源中的應(yīng)用 ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 。 。 ?實(shí)驗(yàn)任務(wù) 。 EPP接口控制相應(yīng)端口，使之產(chǎn)生不同波形、不同頻率和幅度的信號(hào)。 ? 實(shí)驗(yàn)原理 ▼ 波形的數(shù)字合成原理 在波形的數(shù)字合成中，通常是向 D/A轉(zhuǎn)換器輸入端提 供特定的數(shù)據(jù)流，則在輸出端便可獲得相應(yīng)函數(shù)波形的 信號(hào)電壓。 如圖 （ a） 所示的一個(gè)八位二進(jìn)制的加法計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)鐘計(jì)數(shù)過程中 ， 計(jì)數(shù)值 N按 0、 3… 25 0、 3… 規(guī)律遞增變化 ， 得到一串 8位二進(jìn)制碼的數(shù)據(jù)流 ，把它送入 DAC的輸入端 ， 則 DAC的輸出 Uo(t) 呈梯形的增長(zhǎng) ， 獲得如圖 (b)所示的波形 。 若每步跳為 ，則 Uo(t)從 0～ 。 若采用一個(gè)可逆計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)鐘信號(hào)交替地作加、減計(jì)數(shù)時(shí)， N的變化為 0、 3… 25 25 253… 0、 2… ，則 Uo將獲得一個(gè)三角波的輸出電壓。 時(shí)鐘脈沖f 0 U o (t)計(jì)數(shù)器D/A轉(zhuǎn)換器 U o (t)f o(a) (b) 本實(shí)驗(yàn) 如果采用所示的方案，在計(jì)數(shù)器和 DAC之間 接入一個(gè) ROM，先在 ROM中寫入某一函數(shù)的幅值數(shù)據(jù)，根 據(jù)加法（或減法）計(jì)數(shù)器提供的地址碼，取出相應(yīng)地址 單元的內(nèi)容，送至 DAC輸入端，則可獲得任意波形的輸出。 如三角波、矩形波、正弦波、辛克波（ sinx/x）、鐘形 波等。 地址輸入線數(shù)據(jù)輸入線D/A轉(zhuǎn)換器計(jì)數(shù)器時(shí)鐘脈沖f 0ROM(256*16)波形 0 （ 256 ）波形 1 （ 256 ）波形 15 （ 256 ）U o (t)▼ DAC0832工作原理 ▼ 程控信號(hào)源實(shí)驗(yàn)電路 D7.....D0D0D7CLRCLKABCDU/DCETCEPCLK Q0 Q1 Q2 Q3 TCLOADABCDU/DCETCEPCLK Q0 Q1 Q2 Q3 TCLOADABCDU/DCETCEPCLK Q0 Q1 Q2 Q3 TCLOADVCC2Y4Q7Q4Q3Q01MHzVCCVCCVCCA11A8A7A0D7D0XFERCSDI7....DI0WR1WR2VrefRfbIout1Iout2ILE VCCVr5V(5V)AO1ADC0832(IC33)EPROM74LS16974LS16974LS16974LS2730832(IC35)的輸出端▼ 程 控的實(shí)現(xiàn) 在 8KB 的 EPROM中固化有 16種波形數(shù)據(jù)，由高 4位地址 A8～ A11選擇；每一 種波形的一個(gè)周期由 256個(gè)數(shù)據(jù)代碼構(gòu)成，由低 8位地址 A0～ A7尋址。 EPROM 高 4位地址 A8～ A11來自鎖存器 74LS273的高 4位 Q5～ Q8，通過對(duì) 74LS273的編 程可實(shí)現(xiàn)波形的程控。 選擇好波形后，該波形的 256個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的 8位地址 A7～ A0由一個(gè) 8位地址計(jì) 數(shù)器（二進(jìn)制計(jì)數(shù)器）循環(huán)計(jì)數(shù)產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)主板上采用了兩個(gè) 4位二進(jìn)制計(jì) 數(shù)器 74LS169級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)。通過改變地址計(jì)數(shù)器的輸入時(shí)鐘頻率便可控制波形 數(shù)據(jù)從 EPROM中讀出的速率，從而改變輸出頻率。固定的 2MHz頻率通過一 74LS