課程設(shè)計(jì)分析儀--簡易邏輯分析儀

作者：xiaoxiaoqiqi　欄目：單片機(jī)

課程設(shè)計(jì)題：簡易邏輯分析儀設(shè)計(jì)

一技術(shù)要求
（一）系統(tǒng)框圖

見下圖

說明：
1、被測信號(hào)
     產(chǎn)生4路被測信號(hào)，其為8421碼，最高頻率為2KHZ
2、控制系統(tǒng)
     用語控制邏輯分析儀的工作，收集各種控制信息，并發(fā)出相關(guān)的指令
3、采樣起點(diǎn)控制
     當(dāng)輸入信號(hào)X1、X2、X3、X4的電平與采樣起點(diǎn)控制信號(hào)D1、D2、D3、D4相同時(shí)，開始采樣
4、采樣頻率控制
     采樣的頻率控制有4種設(shè)置，可以選擇其中一種
5、采樣存儲(chǔ)器
     用語存儲(chǔ)采樣所得的信號(hào)
6、同步信號(hào)
     為使示波器能穩(wěn)定地顯示被測信號(hào)，需要由控制系統(tǒng)提供與顯示的被測信號(hào)的觸發(fā)信號(hào)，此同步信號(hào)起點(diǎn)與被測信號(hào)的起點(diǎn)同步
7、多路顯示電路
     用于將4路被測信號(hào)匯合，使他們能同時(shí)顯示在示波器上
8、測試啟動(dòng)信號(hào)
     控制器收到測試啟動(dòng)信號(hào)單脈沖后，將重新采樣和顯示
（二）功能要求
     簡易邏輯分析儀應(yīng)能存儲(chǔ)并顯示4路被測信號(hào)，實(shí)現(xiàn)邏輯分析儀的部分功能。在采樣，顯示之前應(yīng)首先由用戶設(shè)置采樣/顯示參數(shù)，然后按測試啟動(dòng)信號(hào)鍵，邏輯分析儀自動(dòng)抽樣、存儲(chǔ)，隨后發(fā)出4路被測信號(hào)和同步信號(hào)。通過示波器同時(shí)顯示出4路被測信號(hào)
具體要求如下：
1、采樣頻率設(shè)置
     要求簡易邏輯分析儀具有4種采樣頻率，采樣信號(hào)的周期Tc由K2和K3控制
     K3    K2         TC
     0      0            60us
     0      1            80us
     1      0            140us
     1      1            180us
2、采樣起點(diǎn)的設(shè)置
     采樣起點(diǎn)由起點(diǎn)設(shè)置部分的D4、D3、D2、D1來決定。當(dāng)輸入的4個(gè)信號(hào)X4、X3、X2、X1的電平與D4、D3、D2、D1相同時(shí)，開始抽樣
     設(shè)置采樣起點(diǎn)不斷可使用戶分段觀測被測信號(hào)，而且還可以彌補(bǔ)邏輯分析儀存儲(chǔ)深度的不足
3、測試啟動(dòng)信號(hào)
     按測試啟動(dòng)信號(hào)鍵后，可按當(dāng)時(shí)設(shè)置的采樣頻率和采樣起點(diǎn)條件，對被測信號(hào)進(jìn)行抽樣和顯示。如果需要更改設(shè)置，則更改后必須重新向控制系統(tǒng)發(fā)出測試啟動(dòng)信號(hào)，以便在新的設(shè)置條件下進(jìn)行抽樣和顯示
4、存儲(chǔ)深度要求
     要求能同時(shí)存儲(chǔ)4路邏輯信號(hào)，每路的存儲(chǔ)深度為512，即可存儲(chǔ)512個(gè)樣值

（三）技術(shù)條件
1、被測信號(hào)由8031單片機(jī)的P1.0~P1.3口采樣輸入
2、被測信號(hào)由8031單片機(jī)的P1.4~P1.7口輸出
3、測試啟動(dòng)信號(hào)由8155的PA.0口輸入
4、同步信號(hào)由8031的P3.0口輸出
5、采用8155來擴(kuò)展I/O口，并利用其中的RAM作為采樣存儲(chǔ)器（256字節(jié)）
6、用8155的PA.1~PA.4作采樣起點(diǎn)控制器端D1~D4
7、用8155的PA.5~PA.6作采樣頻率控制端K2和K3
8、電源為+5V

(四）可選器件
IC89E54  8155 7400 74373   74153  555 TL084 74139 7490 2764 12MHZ晶體  74HC132

二、方案設(shè)計(jì)
（一）硬件設(shè)計(jì)
1、用8155內(nèi)部的256個(gè)字節(jié)的RAM作存儲(chǔ)器時(shí)，可用半個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一次，抽樣的4個(gè)樣值，奇次抽樣+偶次抽樣為一個(gè)字節(jié)
2、測試啟動(dòng)信號(hào)應(yīng)是脈沖信號(hào)，長時(shí)間的高電平會(huì)產(chǎn)生重要的啟動(dòng)操作
3、多蹤顯示電路可用4路信號(hào)分別與不同的直流電位相加的方法，使4個(gè)波形顯示在示波器Y軸的不同位置

（二）軟件設(shè)計(jì)
         在軟件設(shè)計(jì)時(shí)對8155的操作，可將其看作是一個(gè)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，對8155的控制字和數(shù)據(jù)的讀寫，可通過使用對外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫指令來完成

軟件參考流程圖：