計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)逐點(diǎn)比較插補(bǔ)原理的實(shí)現(xiàn)

1、微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題名稱(chēng)：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)原理的實(shí)現(xiàn)姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 東華理工大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院2016年6月目錄目錄1一 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求3二、任務(wù)分析4（1）動(dòng)態(tài)顯示4（2）按鍵功能4（3）硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4（4）插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)4三、總體方案設(shè)計(jì)53.1 硬件總體方案設(shè)計(jì)53.2 軟件總體方案設(shè)計(jì)5四、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)64.1 方案論證64.2 單片機(jī)與8255的接口74.3電機(jī)硬件接線原理圖84.4元件清單94.5、鍵盤(pán)顯示硬件設(shè)計(jì)94.5.1鍵盤(pán)輸入電路94.5.2 動(dòng)態(tài)顯示電路104.5.3 所用元器件10五 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)115.1 軟件設(shè)計(jì)原理115.1.

2、1逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)原理115.1.2 步進(jìn)電機(jī)工作原理125.2 8255的初始化編程145.3 步進(jìn)電機(jī)走步控制程序145.3.1 nr1程序流程圖155.3.2 走步控制匯編程序代碼165.3.3 nr4程序流程圖175.4 鍵盤(pán)顯示程序設(shè)計(jì)185.4.1、鍵盤(pán)與i/o接口 表5鍵盤(pán)接口185.4.2、鍵盤(pán)顯示程序流程圖185.4.3 六個(gè)功能鍵：195.5主程序195.5.1 主程序流程圖195.4.2 源程序代碼20六 系統(tǒng)調(diào)試206.1 系統(tǒng)安裝調(diào)試206.2 結(jié)果驗(yàn)證20七 課程設(shè)計(jì)總結(jié)22八、參考文獻(xiàn)22附錄一 芯片資料23附錄二 源程序24一 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制

3、步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用89c51（或89c52、89s52）機(jī)的px口輸出控制信號(hào)，其信號(hào)驅(qū)動(dòng)、控制x、y兩個(gè)方向的三相步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，利用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)繪制出各種曲線。在第一象限，x（10）、y（10）最大坐標(biāo)值。其他坐標(biāo)值任意定，但插補(bǔ)計(jì)算不得小于8步。要求：1）在顯示器上顯示任意四位十進(jìn)制數(shù)；a、定義鍵盤(pán)按鍵：10個(gè)為數(shù)字鍵09；6個(gè)功能鍵：設(shè)置set、清零clr、確認(rèn)、開(kāi)始start、暫停、停止；b、顯示器上第一位顯示次數(shù)，后三位顯示每次行走的角度；c、通過(guò)鍵盤(pán)的按鍵，設(shè)置x、y軸插補(bǔ)的起始值；按start鍵啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，按set鍵進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置、按clr鍵清零。2）設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)

4、，畫(huà)出電路原理框圖（要求規(guī)范）；3）定義步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制字；（不設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與驅(qū)動(dòng)程序）。4）推導(dǎo)出用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)繪制出下面曲線的算法；5）編寫(xiě)算法控制程序；6）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。選擇曲線如下：圖1 目標(biāo)曲線二、任務(wù)分析（1）動(dòng)態(tài)顯示采用四位共陽(yáng)極led顯示器動(dòng)態(tài)顯示，不斷掃描顯示。采用44鍵盤(pán)作為輸入模塊，接單片機(jī)p1口，采用線反轉(zhuǎn)法進(jìn)行編程，線反轉(zhuǎn)法的工作原理和查鍵步驟：求按鍵的列線值：行線作為輸出線，列線作為輸入線，即可得到列線值。求按鍵的行線值：行線作為輸入線，列線作為輸出線，即可得到行線值。求按鍵的特征碼：把行線值和列線值合并，組合成為按鍵的特征碼。查找鍵碼：通過(guò)查表就可以

5、得到與特征碼對(duì)應(yīng)的順序碼，就可以得知是哪個(gè)按鍵按下。表中若沒(méi)有該特征碼以無(wú)效鍵處理，并與沒(méi)有按鍵（0ff）等同看待。（2）按鍵功能程序主體要按照，先掃描按鍵，待設(shè)置完成，按下啟動(dòng)按鈕，才能進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，并且，把走過(guò)的步數(shù)，輸出顯示。通過(guò)數(shù)字鍵，輸入起點(diǎn)坐標(biāo)，暫存數(shù)據(jù)，待按下啟動(dòng)按鈕，把數(shù)據(jù)輸入x,y對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元。（3）硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用at89c51單片機(jī)作為主控制器，44鍵盤(pán)作為設(shè)置鍵，p0口作為顯示和控制字輸出口，在驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)74ls373進(jìn)行鎖存，通過(guò)8255pa口輸入，pb、pc口輸出，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作。在顯示時(shí)通過(guò)74hct573進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存，用4位數(shù)碼管對(duì)

6、輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。（4）插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)由圖可知，在圖像第一象限內(nèi)為一個(gè)半圓，必須進(jìn)行坐標(biāo)變換，轉(zhuǎn)化為兩個(gè)第一、第四象限的逆圓弧插補(bǔ)。然后按照第一、第四象限的插補(bǔ)算法進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算。坐標(biāo)變換（x-5,y-6）就可以得到相對(duì)坐標(biāo)，第四象限內(nèi)，起點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)為（5,2），相對(duì)坐標(biāo)為（0，-4），終點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)為（9,6），相對(duì)坐標(biāo)為（4,0）。第一象限內(nèi)起點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)為（9,6），相對(duì)坐標(biāo)為（4,0），終點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)為（5,10），相對(duì)坐標(biāo)為（0,4）。插補(bǔ)的圓心為（5,6），半徑為4。三、總體方案設(shè)計(jì)電源模塊3.1 硬件總體方案設(shè)計(jì)數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)電路 pb0 pb1 pb28255 pc0 pc1 pc2p0口

7、89c51p1口m1驅(qū)動(dòng)電路鍵盤(pán)模塊m2電源模塊圖2 硬件系統(tǒng)方框圖3.2 軟件總體方案設(shè)計(jì)首先調(diào)鍵盤(pán)輸入子程，對(duì)按鍵進(jìn)行掃描，當(dāng)設(shè)置鍵有效時(shí)，通過(guò)數(shù)字鍵對(duì)x、y進(jìn)行賦初值，通過(guò)功能鍵進(jìn)行清零，通過(guò)strat鍵，開(kāi)始啟動(dòng)插補(bǔ)程序，進(jìn)行插補(bǔ)。插補(bǔ)過(guò)程中，分別調(diào)用不同象限的插補(bǔ)程序，實(shí)現(xiàn)不同方向的進(jìn)給。同時(shí)把步進(jìn)次數(shù)，輸出顯示。四、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 方案論證單片機(jī)的接口電路可以是鎖存器，也可以是專(zhuān)門(mén)的接口芯片，本設(shè)計(jì)采用可編程接口芯片8255。由于步進(jìn)電機(jī)需要的驅(qū)動(dòng)電流比較大，所以單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的連接還要有驅(qū)動(dòng)電路，如何設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路成了問(wèn)題的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)方案一如圖3所示，當(dāng)某相上驅(qū)動(dòng)信號(hào)變?yōu)楦唠?/p>

8、平時(shí)，達(dá)林頓管導(dǎo)通，從而使得該相通電。圖3 驅(qū)動(dòng)電路方案一設(shè)計(jì)方案二如圖4所示，在單片機(jī)與驅(qū)動(dòng)器之間增加一級(jí)光電隔離，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，從而使達(dá)林頓管截止，該相不通電；當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平時(shí)，則步進(jìn)電機(jī)的該相通電。圖4 驅(qū)動(dòng)電路方案二綜合比較兩種設(shè)計(jì)方案可知，方案二有抗干擾能力，且可避免一旦驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生故障，造成高電平信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)而燒毀器件。所以，本設(shè)計(jì)選擇方案二。4.2 單片機(jī)與8255的接口mcs-51單片機(jī)可以和8255直接連接而不需要任何外加邏輯器件，接口示意圖如圖5所示。因?yàn)?255的b口和c口具有驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管的能力，所以將采用b口和c口輸出驅(qū)動(dòng)信

9、號(hào)。圖5 單片機(jī)與8255的接口4.3電機(jī)硬件接線原理圖圖6 系統(tǒng)硬件接線原理圖單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的硬件接線如圖6所示。因?yàn)?255的片選信號(hào)接單片機(jī)的地址線p2.7，a1、a0通過(guò)地址鎖存器接到了8051單片機(jī)的地址線p0.1和p0.0，由硬件接線圖可以清楚地知道，8255的各口地址為：a口地址： 7ffchb口地址： 7ffdhc口地址： 7ffeh控制口地址：7fffh同時(shí)，b口和c口都作為輸出口，8255工作在方式0。下面以8255的b口輸出端pb0為例說(shuō)明控制的工作原理。若pb0輸出0，經(jīng)反相器74ls04后變?yōu)楦唠娖?，發(fā)光二極管正向?qū)òl(fā)光。在光線的驅(qū)動(dòng)下，光敏三極管導(dǎo)通，+5v

10、的電壓經(jīng)三極管引入地線而不驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管。因而，達(dá)林頓管截止，x軸上步進(jìn)電機(jī)的c相不通電。若pb0輸出1，反相后變?yōu)榈碗娖?，發(fā)光二極管不導(dǎo)通。從而光敏三極管截止，+5v 電壓直接驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管導(dǎo)通，x軸上步進(jìn)電機(jī)的c相有從電源流向地線的電流回路，即c相得電。4.4元件清單表1 元件清單表名稱(chēng)位號(hào)型號(hào)數(shù)量單片機(jī)80511地址鎖存器74ls3731并行接口芯片8255a1反相器74ls046電阻r1r241k24光電三極管u1u34n253達(dá)林頓管q1q6npn dar6二極管d1d6in400164.5、鍵盤(pán)顯示硬件設(shè)計(jì)4.5.1鍵盤(pán)輸入電路圖7 鍵盤(pán)輸入電路4.5.2 動(dòng)態(tài)顯示電路 圖8 動(dòng)態(tài)顯示

11、電路4.5.3 所用元器件圖9 所用器件五 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 軟件設(shè)計(jì)原理5.1.1逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)原理（1）加工一個(gè)圓弧，很容易令人想到用加工點(diǎn)到圓心的距離與該圓弧的名義半徑相比較來(lái)反映加工偏差。設(shè)要加工圖3-1所示的第一象限逆時(shí)針走向的圓弧ab，半徑為r，以圓點(diǎn)為圓心，起點(diǎn)坐標(biāo)為a(，），在xy坐標(biāo)平面第一象限中，點(diǎn)的加工偏差 有以下3種情況。 圖10 圓弧插補(bǔ)若加工點(diǎn)正好落在圓弧上，則下式成立，即若加工點(diǎn)落在圓弧外側(cè)，則,即若加工點(diǎn)落在圓弧內(nèi)側(cè)，則,即將上面各式分別改寫(xiě)為下列形式，即 （在圓弧上） （在圓弧外側(cè)） （在圓弧外側(cè)）取加工偏差判別式為若點(diǎn)在圓弧外側(cè)或圓弧上，則滿足的條件時(shí)

12、，向軸發(fā)出一負(fù)向運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給脈沖；若點(diǎn)在圓弧內(nèi)測(cè)，即滿足條件的條件時(shí)，則向軸發(fā)出一正向運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給脈沖。為了簡(jiǎn)化偏差判別式的運(yùn)算，仍用遞推法來(lái)推算下一步新的加工偏差。設(shè)加工點(diǎn)在圓弧外側(cè)或圓弧上，則加工偏差為故軸必須向負(fù)方向進(jìn)給一步，移動(dòng)到新的加工點(diǎn)，其加工偏差為 （5-1）設(shè)加工點(diǎn)在圓弧的內(nèi)測(cè)，則。那么y軸須向正向進(jìn)給一步，移到新的加工點(diǎn)，其加工偏差為（5-2）根據(jù)式（3-）及式（3-）可以看出，新的加工點(diǎn)的偏差值可以用前一點(diǎn)的偏差值遞推出來(lái)。遞推法把圓弧偏差運(yùn)算式由平方運(yùn)算化為加法和乘2運(yùn)算，而對(duì)二進(jìn)制來(lái)說(shuō)，乘2運(yùn)算是容易實(shí)現(xiàn)的。（2）圓弧插補(bǔ)的象限處理表2 xy平面內(nèi)逆圓插補(bǔ)的進(jìn)給方向與偏差計(jì)

13、算線型偏差偏差計(jì)算進(jìn)給方向與坐標(biāo)nr1ff+2x+1xx+1nr1nr2ff-2x+1xx-1nr2nr3ff+2y+1yy+1nr3nr4ff-2y+1yyx-15.1.2 步進(jìn)電機(jī)工作原理步進(jìn)電機(jī)有三相、四相、五相、六相等多種，本設(shè)計(jì)采用三相步進(jìn)電機(jī)的三相六拍工作方式，其通電順序?yàn)椋焊飨嗤姷碾妷翰ㄐ稳鐖D8所示。圖11 三相六拍工作的電壓波形當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和控制方式確定之后，pb0pb2和pc0pc2輸出數(shù)據(jù)變化的規(guī)律就確定了，這種輸出數(shù)據(jù)變化規(guī)律可用輸出字來(lái)描述。為了便于尋找，輸出字以表的形式存放在計(jì)算機(jī)指定的存儲(chǔ)區(qū)域。表3、4給出了三相六拍正反轉(zhuǎn)控制方式的輸出字表。表3 三相六拍控制

14、方式正轉(zhuǎn)輸出字表控制位工作狀態(tài)控制字表c相b相a相1001a01h2011ab03h3010b02h4110bc06h5100c04h6101ca05h表4 三相六拍控制方式反轉(zhuǎn)輸出字表控制位工作狀態(tài)控制字表c相b相a相1001a01h2011ca05h3010c04h4110bc06h5100b02h6101ab03h5.2 8255的初始化編程由前面的分析知道，8255工作在方式0，控制口地址為 7fffh，控制字為90h。所以，8255的初始化編程如下。mov dptr, #7fffh ；控制口地址送dptrmov a, #90h ；pa口輸入，pb、pc口輸出，方式0movx dptr

15、, a ；將控制字寫(xiě)入控制口5.3 步進(jìn)電機(jī)走步控制程序 圖12 目標(biāo)曲線分段為了實(shí)現(xiàn)如圖所示曲線，我們將坐標(biāo)原點(diǎn)移到d點(diǎn)，其余坐標(biāo)進(jìn)行變換，圖示d點(diǎn)為（0,0），a點(diǎn)為（0,-4），b點(diǎn)為（4,0）,c點(diǎn)為（0,4），劃分為兩段圓弧，nr1即bc段，nr4即ab段。5.3.1 nr1程序流程圖 開(kāi)始初始化x0x，y0y，0f，nef=0 n y-x方向走一步+y方向走一步f=f-2x+1f=f+2y+1x=x-1y=y+1e=e-1e=0? n y結(jié)束 圖13 nr1步進(jìn)電機(jī)走步控制程序流程圖5.3.2 走步控制匯編程序代碼以下為第一象限x軸上步進(jìn)電機(jī)為例，y軸上步進(jìn)電機(jī)算法類(lèi)似xcotro

16、l: mov dptr, #adxp /(#adxn) ；將控制字表地址賦給dpth mov a, r2 ；表首偏移量送a movc a, a+dptr ；讀取當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)的控制字 mov dptr, #7ffdh ；pb口地址送dptr movx dptr, a ；將步進(jìn)電機(jī)的控制字傳送到pb口 cjne a, #05h/(03h), loop3 ；若未到表尾，轉(zhuǎn)loop3 mov r2, #00h ；表首偏移量清零 sjmp delay1loop3: inc r2 ；未到表尾，表首偏移量加1 delay1: mov r0, #ffh ；延時(shí) djnz delay1ret ；返回adxp：

17、db 01h db 03h db 02h db 06h db 04h db 05hadxn： db 01h db 05h db 04h db 06h db 02h db 03h5.3.3 nr4程序流程圖 開(kāi)始初始化x0x，|y0|y，0f，nef=0 n y+y方向走一步+x方向走一步f=f-2y+1f=f+2x+1y=y-1x=x+1e=e-1e=0? n y結(jié)束 圖14 nr4步進(jìn)電機(jī)走步控制程序流程圖值得關(guān)注的是第四象限的插補(bǔ)，y要帶入y0的絕對(duì)值，且n=（xe-x）+（y-ye）其控制算法實(shí)現(xiàn)同第一象限類(lèi)似。5.4 鍵盤(pán)顯示程序設(shè)計(jì)5.4.1、鍵盤(pán)與i/o接口 表5鍵盤(pán)接口0123p

18、10輸入4567p1189abp12cdefp13p14p15p16p17輸出5.4.2、鍵盤(pán)顯示程序流程圖 圖15 鍵盤(pán)顯示5.4.3 六個(gè)功能鍵： 表6 功能鍵與順序碼、特征碼對(duì)應(yīng)表設(shè)置set清零clr確認(rèn)開(kāi)始start暫停停止abcdef0bbh7bh0e7h0d7h0b7h77h5.5主程序第一、要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)象限插補(bǔ)，首先調(diào)用nr4子程，然后調(diào)用nr1子程。第二、要考慮與鍵盤(pán)顯示電路相結(jié)合，將走步次數(shù)輸出顯示。開(kāi)始5.5.1 主程序流程圖調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程判斷鍵盤(pán)是否設(shè)置完畢 n 調(diào)用顯示子程調(diào)用nr4子程 y調(diào)用顯示子程調(diào)用nr1子程結(jié)束圖16 主程序流程圖5.4.2 源程序代碼首先分配

19、各變量的地址,高位存高地址，低位存進(jìn)低地址。源程序代碼見(jiàn)附錄二。 表7變量地址分配變量xyxeyefe高位地址51h4fh4dh4bh49h53h低位地址52h50h4eh4ch4ah54h六 系統(tǒng)調(diào)試6.1 系統(tǒng)安裝調(diào)試 按照硬件接線圖將系統(tǒng)安裝好后，裝入程序，執(zhí)行后查看步進(jìn)電機(jī)的走步軌跡。6.2 結(jié)果驗(yàn)證（1）nr4插補(bǔ)：終點(diǎn)坐標(biāo)（xe，ye）為（4，0），起點(diǎn)坐標(biāo)（0,0）為（0,-4）插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程如表3所示。表8 nr4插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算坐標(biāo)修正終點(diǎn)判別起點(diǎn)f0=0x=0，y=4e=81f0=0+yf1=0-2*4+1=-7x=0，y=3e=72f10+xf2=-

20、7+0+1=-6x=1，y=3e=63f20+xf3=-6+2*1+1=-3x=2，y=3e=54f30+yf5=2-2*3+1=-3x=3，y=2e=36f50+yf7=4-2*2+1=1x=4，y=1e=18f7=0+yf8=1-2*1+1=0x=4，y=0e=0（2）nr1插補(bǔ)：終點(diǎn)坐標(biāo)（xe，ye）為（0，4），起點(diǎn)坐標(biāo)（0,0）為（4,0）插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程如表4所示。表9 nr1插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算坐標(biāo)修正終點(diǎn)判別起點(diǎn)f0=0x=4，y=0e=81f0=0-xf1=0-2*4+1=-7x=3，y=0e=72f10+yf2=-7+0+1=-6x=3，y=1e=63f20

21、+yf3=-6+2*1+1=-3x=3，y=2e=54f30-xf5=2-2*3+1=-3x=2，y=3e=36f50-xf7=4-2*2+1=1x=1，y=4e=18f70-xf8=1-2*1+1=0x=0，y=4e=0 根據(jù)上表，可作出步進(jìn)電機(jī)的走步軌跡如圖11所示。系統(tǒng)走步軌跡與下圖比較，可判斷出設(shè)計(jì)的正確性。圖17 步進(jìn)電機(jī)走步軌跡七 課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)一個(gè)多星期的課程設(shè)計(jì)，我對(duì)這門(mén)課有了進(jìn)一步的了解。學(xué)習(xí)過(guò)程中在老師的耐心指導(dǎo)下，有意識(shí)的培養(yǎng)和建立了我的思維能力，使我真正建立數(shù)據(jù)及信息流的概念，以便在控制應(yīng)用中，能夠使軟件和硬件有機(jī)地結(jié)合。通過(guò)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，讓我真正的

22、掌握了微型計(jì)算機(jī)軟件和硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法。工業(yè)控制是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)控制正是為了適應(yīng)這一領(lǐng)域的需要而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)專(zhuān)門(mén)技術(shù)，它主要研究如何將計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，并設(shè)計(jì)出所需要的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。而當(dāng)代，隨著微型計(jì)算機(jī)的高度發(fā)展。它的應(yīng)用在人們的工作和日常生活中越來(lái)越普遍了。工業(yè)過(guò)程控制是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)在可以好不夸張的說(shuō)，沒(méi)有微型計(jì)算機(jī)的儀器不能乘為先進(jìn)的儀器，沒(méi)有微型計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)不能稱(chēng)其為現(xiàn)代控制系統(tǒng)的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。微型計(jì)算控制技術(shù)正為了適應(yīng)這一領(lǐng)域的需要而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)技術(shù)。絕大多數(shù)自動(dòng)控制都是使用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的

23、發(fā)展，使得以微型計(jì)算機(jī)為控制器核心的微機(jī)測(cè)控裝置與系統(tǒng)，滲透到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，已經(jīng)無(wú)時(shí)無(wú)處不在影響每個(gè)現(xiàn)代人的生活。只有態(tài)度認(rèn)真的對(duì)待這門(mén)學(xué)科才能真正掌握其中的精髓，在將來(lái)的工作中或許起著至關(guān)重要的作用。八、參考文獻(xiàn)1賀亞茹.匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).北京:科學(xué)出版社,20052卜艷萍、周偉.匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程.北京:清華大學(xué)出版社,20043溫玉杰.intel匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第四版）.北京:電子工業(yè)出版社,20044鄭學(xué)堅(jiān)、周斌.微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,20005于海生.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,19986沈美明、溫冬嬋.ibm-pc匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).北

24、京:清華大學(xué)出版社,2002 7何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003附錄一 芯片資料圖18 8051單片機(jī)引腳圖 圖19 可編程芯片8255a引腳圖附錄二 源程序org 0100hmain:mov dptr, #7fffh ；控制口地址送dptrmov a, #90h ；方式0，pa輸入，pb、pc口輸出movx dptr, a ；將控制字寫(xiě)入控制口，初始化8255n：acall inputmaincjne a,0d7h,nacall nr4acall nr1endnr1:mov 4eh, ? ；xe的低8位存入4ehmov 4dh, ? ；xe的高8位存入4dh

25、mov 4ch, ? ；ye的低8位存入4chmov 4bh, ? ；ye的高8位存入4bhmov 52h,? ；x的低8位存入52hmov 51h,? ；x的高8位存入51hmov 50h,? ；y的低8位存入50hmov 4fh,? ；y的高8位存入4fhmov 4ah,#00h ；f的低8位清零mov 49h,#00h ；f的高8位清零clr r2 ；表adxn偏移量清零clr r3 ；表adyp偏移量清零mov r6，#02h ；在計(jì)算f=f+2*y+1時(shí)使用clr c ；計(jì)算總步數(shù)emov a,52h subb a,4eh ；a=(x-xe)低位mov 54h,a ；（54h）=(x

26、-xe)低位mov a,51hsubb a,4dh ；b=(x-xe)高位mov 53h,aclr cmov 20h,cadd a,54hmov 54h,amov 21h,cmov a,4bhmov c,20hsubb a,4fhmov c,21haddc a,53hmov 53h,arp2: mov a, 49h ；取偏差的高8位 jb acc.7, rp6 ；若fm0，轉(zhuǎn)到rp6 acall xmn ；否則，調(diào)xmn acall fmm1 ；計(jì)算新偏差：f-2*x+1 acall decx ；x=x-1rp4：clr c mov a,54h subb a,#01h mov 54h,a mo

27、v a,53h subb a,#00h mov 53h,a orl a,54h jnz rp2org 8000hendrp6：acall ymp acall fmm2 acall addy ajmp rp4xmn : mov dptr, #adxn ；將控制字表地址賦給dpth mov a, r2 ；表首偏移量送a movc a, a+dptr ；讀取當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)的控制字 mov dptr, #7ffdh ；pb口地址送dptr movx dptr, a ；將步進(jìn)電機(jī)的控制字傳送到pb口 cjne a, #03h, loop3 ；若未到表尾，轉(zhuǎn)loop3 mov r2, #00h ；表首偏移量

28、清零 sjmp delay1 loop3: inc r2 ；未到表尾，表首偏移量加1delay1: mov r0, #ffh ；延時(shí) djnz delay1ret ；返回ymp: mov dptr, #adyp ；將控制字表地址賦給dpth mov a, r3 ；ady表首偏移量送a movc a, a+dptr ；讀取當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)的控制字 mov dptr, #7ffeh ；pc口地址送dptr movx dptr, a ；將步進(jìn)電機(jī)的控制字傳送到pc口 cjne a, #05h, loop4 ；若未到表尾，轉(zhuǎn)loop4 mov r3, #00h ；表首偏移量清零 sjmp delay2 l

29、oop4: inc r3 ；未到表尾，表首偏移量加1 delay2: mov r0, #ffh ；延時(shí) djnz delay2 retadxn: db 01h ；-x方向走一步步進(jìn)電機(jī)控制字表 db 05h db 04h db 06h db 02h db 03hadyp: db 01h ；+y方向走一步步進(jìn)電機(jī)控制字表 db 03h db 02h db 06h db 04h db 05hfmm1：f=f-2*x+1clr cmov a,4ahsubb a,52hxch a,bmov a,49hsubb a,51hxch a,bclr csubb a,52hxch a,bsubb a,51hxc

30、h a,badd a,#01hmov 4ah,axch a,baddc a,#00hmov 49h,aretdecx: x=x-1clr cmov a,52hsubb a,#01hmov 52h,amov a,51hsubb a,#00hmov 51h,aretfmm2：f=f+2y+1 mov a,4ah add a,50hmov 4ah,amov a,49haddc a,4fhmov 49h,adjnz r6，fmm2mov a,4ahadd a,#01hmov 4ah,amov a,49haddc a,#00hmov 49h,aretaddy：mov a,50h add a,#01h m

31、ov 50h,a mov a,4fh addc a,#00h mov 4fh,a retnr4：:mov 4eh, ? ；xe的低8位存入4ehmov 4dh, ? ；xe的高8位存入4dhmov 4ch, ? ；ye的低8位存入4chmov 4bh, ? ；ye的高8位存入4bhmov 52h,? ；x的低8位存入52hmov 51h,? ；x的高8位存入51hmov 50h,? ；y的低8位存入50hmov 4fh,? ；y的高8位存入4fhmov 4ah,#00h ；f的低8位清零mov 49h,#00h ；f的高8位清零clr r3 ；表adyp偏移量清零clr r4 ；表adxp偏移

32、量清零mov r6，#02h ；在計(jì)算f=f+2*x+1時(shí)使用clr c ；計(jì)算總步數(shù)emov a,4eh subb a,52h ；a=(xe-x)低位mov 54h,a ；（54h）=(xe-x)低位mov a,4dhsubb a,51h ；b=(x-xe)高位mov 53h,a ；（53h）=（xe-x）高位clr cmov a,50h subb a,4ch ；（a）=（y-ye）低位mov 20h,c ；暫存借位位add a,54h ；d=a+cmov 54h,a ；保存e的低位mov 21h,c ；暫存d=a+c,產(chǎn)生的進(jìn)位位mov a,4fh ；計(jì)算y-ye的高位mov c,20h

33、；恢復(fù)借位位subb a,4bh ；（a）=（4bh）-（4fh）即（ye-y）高位mov c,21h ；恢復(fù)低位相加進(jìn)位位addc a,53h ；計(jì)算（x-xe）高位+（y-ye）高位mov 53h,a ；保存e的高位rp1: mov a, 49h ；取偏差的高8位 jb acc.7, rp5 ；若fm0，轉(zhuǎn)到rp5 acall ymp ；否則，調(diào)ymp acall fmm3 ；計(jì)算新偏差：f-2*y+1 acall decy ；y=y-1rp3：clr c ；e=e-1 mov a,54h subb a,#01h mov 54h,a mov a,53h subb a,#00h mov 53

34、h,a orl a,54h jnz rp1org 8000hendrp5：acall xmp ；+x方向走一步 acall fmm4 ；f=f+2*x+1 acall addx ；x=x+1 ajmp rp3ymp: mov dptr, #adyp ；將控制字表地址賦給dpth mov a, r3 ；ady表首偏移量送a movc a, a+dptr ；讀取當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)的控制字 mov dptr, #7ffeh ；pc口地址送dptr movx dptr, a ；將步進(jìn)電機(jī)的控制字傳送到pc口 cjne a, #05h, loop4 ；若未到表尾，轉(zhuǎn)loop4 mov r3, #00h ；表首

35、偏移量清零 sjmp delay2 loop4: inc r3 ；未到表尾，表首偏移量加1 delay2: mov r0, #ffh ；延時(shí) djnz delay2 retxmp : mov dptr, #adxp ；將控制字表地址賦給dpth mov a, r4 ；表首偏移量送a movc a, a+dptr ；讀取當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)的控制字 mov dptr, #7ffdh ；pb口地址送dptr movx dptr, a ；將步進(jìn)電機(jī)的控制字傳送到pb口 cjne a, #05h, loop5 ；若未到表尾，轉(zhuǎn)loop5 mov r4, #00h ；表首偏移量清零 sjmp delay3 lo

36、op5: inc r2 ；未到表尾，表首偏移量加1delay3: mov r0, #ffh ；延時(shí) djnz r0, delay3ret ；返回adxp: db 01h ；-x方向走一步步進(jìn)電機(jī)控制字表 db 03h db 02h db 06h db 04h db 05hadyp: db 01h ；+y方向走一步步進(jìn)電機(jī)控制字表 db 03h db 02h db 06h db 04h db 05hfmm3：f=f-2*y+1clr cmov a,4ahsubb a,50hxch a,bmov a,49hsubb a,4fhxch a,bclr csubb a,50hxch a,bsubb a,

37、4fhxch a,badd a,#01hmov 4ah,axch a,baddc a,#00hmov 49h,aretdecy: y=y-1clr cmov a,50hsubb a,#01hmov 50h,amov a,4fhsubb a,#00hmov 4fh,aretfmm4：f=f+2x+1 mov a,4ah add a,52hmov 4ah,amov a,49haddc a,51hmov 49h,adjnz r7，fmm4mov a,4ahadd a,#01hmov 4ah,amov a,49haddc a,#00hmov 49h,aretaddx：mov a,52h add a,#

38、01h mov 52h,a mov a,51h addc a,#00h mov 51h,aretinputmain:mov r1,9fh 輸入x、y的初值暫存于9fh開(kāi)始的四個(gè)單元main1:mov dptr,#tab;lcall key; 調(diào)用鍵盤(pán)掃描程序movc a,a+dptr;查表后將值送入累加器mov p0，a 送p0口顯示mov r0,a; 將鍵盤(pán)的數(shù)輸入x、y對(duì)應(yīng)的單元inc r0cjne a,0d7h, main1retkey: lcall ks; 檢測(cè)按鍵子程序 jnz k1; 有鍵按下繼續(xù) ajmp key; 若無(wú)按鍵按下，返回繼續(xù)檢測(cè)k1: lcall delay2 lc

39、all delay2;有鍵按下繼續(xù)延時(shí)去抖動(dòng) lcall ks;再一次調(diào)用檢測(cè)按鍵程序 jnz k2;確認(rèn)有按下，進(jìn)行下一步 ajmp key;無(wú)按鍵按下，繼續(xù)返回檢測(cè)k2: mov r2,#0efh;將掃描值送入 r2暫存 mov r4,#00h;r4用于存放列值,并將00h暫存k3: mov p1,r2;l6: jb p10,l1;p10等于1跳轉(zhuǎn)到l1 mov a,#00h;將第一行的行值00h送入acc ajmp lk;跳轉(zhuǎn)到鍵值處理程序l1: jb p11,l2;p1.1等于1跳轉(zhuǎn)到l2 mov a,#04h;將第二行的行值送入acc ajmp lk;跳轉(zhuǎn)到鍵值處理程序進(jìn)行鍵值處理l2: jb p12,l3;p1.2等于1跳轉(zhuǎn)到l3 mov a,#08h;將第三行的行值送入acc ajmp lk;