模擬機(jī)床加工過程課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課題：模擬機(jī)床加工過程班級(jí)：信安09-3專業(yè)：信息安全姓名：周茂新學(xué)號(hào)：08093782 實(shí)驗(yàn)要求：利用直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)模擬機(jī)床的加工過程。實(shí)驗(yàn)原理：利用8253來實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)，再使用燈的亮與不亮來表示直流電機(jī)的反轉(zhuǎn)，利用8255來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的正傳，調(diào)整脈沖時(shí)鐘為5秒，之后步進(jìn)電機(jī)開始反轉(zhuǎn)，利用程序可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的快慢以及正反轉(zhuǎn)8253工作原理：1定時(shí)與計(jì)數(shù)在微機(jī)系統(tǒng)或智能化儀器儀表的工作過程中，經(jīng)常需要使系統(tǒng)處于定時(shí)工作狀態(tài)，或者對(duì)外部過程進(jìn)行計(jì)數(shù)。定時(shí)或計(jì)數(shù)的工作實(shí)質(zhì)均體現(xiàn)為對(duì)脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)的對(duì)象是標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，

2、由于其周期恒定，故計(jì)數(shù)值就恒定地對(duì)應(yīng)于一定的時(shí)間，這一過程即為定時(shí)，如果計(jì)數(shù)的對(duì)象是與外部過程相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)（周期可以不相等），則此時(shí)即為計(jì)數(shù)。2定時(shí)與計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法(1) 硬件法專門設(shè)計(jì)一套電路用以實(shí)現(xiàn)定時(shí)與計(jì)數(shù)，特點(diǎn)是需要花費(fèi)一定硬設(shè)備，而且當(dāng)電路制成之后，定時(shí)值及計(jì)數(shù)范圍不能改變。(2) 軟件法利用一段延時(shí)子程序來實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作，特點(diǎn)，無需太多的硬設(shè)備，控制比較方便，但在定時(shí)期間，cpu 不能從事其它工作，降低了機(jī)器的利用率。(3) 軟、硬件結(jié)合法即設(shè)計(jì)一種專門的具有可編程特性的芯片，來控制定時(shí)和計(jì)數(shù)的操作，而這些芯片，具有中斷控制能力，定時(shí)、計(jì)數(shù)到時(shí)能產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)，因而定時(shí)期間不影

3、響cpu 的正常工作。3、8253 內(nèi)部結(jié)構(gòu)8253 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它主要包括以下幾個(gè)主要部分：1數(shù)據(jù)總線緩沖器實(shí)現(xiàn)8253 與cpu 數(shù)據(jù)總線連接的8 位雙向三態(tài)緩沖器，用以傳送cpu 向8253 的控制信息、數(shù)據(jù)信息以及cpu 從8253 讀取的狀態(tài)信息，包括某時(shí)刻的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)值。2讀/寫控制邏輯控制8253 的片選及對(duì)內(nèi)部相關(guān)寄存器的讀/寫操作，它接收cpu 發(fā)來的地址信號(hào)以實(shí)現(xiàn)片選、內(nèi)部通道選擇以及對(duì)讀/寫操作進(jìn)行控制。3控制字寄存器在8253 的初始化編程時(shí)，由cpu 寫入控制字，以決定通道的工作方式，此寄存器只能寫入，不能讀出。4計(jì)數(shù)通道0#、1#、2#：這是三個(gè)獨(dú)立的，結(jié)構(gòu)相

4、同的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器通道，每一個(gè)通道包含一個(gè)16 位的計(jì)數(shù)寄存器，用以存放計(jì)數(shù)初始值，一個(gè)16 位的減法計(jì)數(shù)器和一個(gè)16 位的鎖存器，鎖存器在計(jì)數(shù)器工作的過程中，跟隨計(jì)數(shù)值的變化，在接收到cpu 發(fā)來的讀計(jì)數(shù)值命令時(shí)，用以鎖存計(jì)數(shù)值，供cpu 讀取，讀取完畢之后，輸出鎖存器又跟隨減1 計(jì)數(shù)器變化。8255工作原理：8255a 是intel系列的并行接口芯片，由于它是一種可編程的外部接口部件，通常作為微機(jī)系統(tǒng)總線與外部設(shè)備的接口控制部件，可通過軟件來設(shè)置芯片的工作方式，用8255a連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要附加外部電路，給使用帶來很大的方便。 一、8255a的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)驗(yàn)步驟： 1實(shí)驗(yàn)連線（步進(jìn)

5、電機(jī)）8255cs-200h-207h 。8255的c0端口-da 。8255的c1端口-db 。8255的c2端口-dc 。8255的c3端口-dd 。4.2.2 編寫調(diào)試程序，全速運(yùn)行，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果(注：截取的兩份不同速度下的圖)2、源程序清單與注釋系統(tǒng)程序：c8279 equ 20ah;8279控制口地址d8279 equ 208h;c8255 equ 203h;8255控制口地址p8255c equ 202h;8255c端口地址code segmentassume cs:code,ds:codestart:push cspop dsini:mov dx,c8255mov al,90h

6、; c端口低四位輸出脈沖out dx,al ;8255初始化mov dx,c8279mov al,00hout dx,almov al,2ah ;掃描頻率out dx,al ;8279初始化mov al,0d1h ;顯示清0out dx,al ;關(guān)顯示wait1:in al,dxmov ah,aland al,80hjnz wait1 ;fifo正在清除期間則跳轉(zhuǎn)等待mov al,ahand al,0fhcmp al,00hje wait1 ;無鍵按下則跳轉(zhuǎn)等待lea bx,steprun:call chkkey ;檢測(cè)鍵盤call display ;led回顯mov cx,08h ;步進(jìn)電機(jī)

7、控制loop3:mov dx,p8255cmov al,siout dx,al ;c口輸出脈沖信號(hào)inc sicall delay ;延遲loop loop3jmp run ;循環(huán)chkkey proc nearrdkey:mov dx,c8279;讀鍵盤in al,dxmov ah,aland al,80hcmp al,80hje rdkeymov al,ahand al,0fhcmp al,00hje rtnmov al,40hout dx,al ;讀fifo/傳感器ram命令mov dx,d8279;讀入鍵值in al,dxchk:cmp al,38hje quit ;rst 退出cmp

8、 al,30h ;鍵值大于30h,為方向控制鍵jnc diremov delay,aljmp rtndire:cmp al,32h ;here 順時(shí)針jne nextmov dirdsp,40hlea bx,stepjmp rtnnext:cmp al,33h ;exec 逆時(shí)針jne rtnmov dirdsp,46hlea bx,stepadd bx,08h ;逆時(shí)針控制表地址rtn:mov si,bxretchkkey endpquit:mov dx,c8279mov al,0d2hout dx,aljmp $delay proc nearpush cx;判斷鍵值,獲得相應(yīng)延時(shí)循環(huán)值mo

9、v al,20h ;9?sub al,delayjnz l1mov cx,04hl1: mov al,08h ;8?sub al,delayjnz l2mov cx,05hl2: mov al,00h ;7?sub al,delayjnz l3l3: mov al,21h ;6?sub al,delaymov cx,07hjnz l4mov cx,08hl4: mov al,09h ;5?sub al,delayjnz l5mov cx,09hl5: mov al,01h ;4?sub al,delayjnz l6mov cx,0ahl6: mov al,22h ;3?sub al,delay

10、jnz l7mov cx,10hl7: mov al,0ah ;2?sub al,delayjnz l8mov cx,20hl8: mov al,02h ;1?sub al,delayjnz l9mov cx,30hl9: mov al,03hsub al,delay ;0?jnz loop1mov cx,40hloop1:push cxmov cx,0155hloop2:noploop loop2pop cxloop loop1pop cxretdelay endpdisplay proc nearpush bxmov dx,d8279mov al,delaylea bx,led ;查表顯示

11、速度值xlatout dx,almov al,dirdspout dx,al ;顯示電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向mov cx,0006h ;顯示界面steplea bx,dsploop4:mov al,bxout dx,alinc bxloop loop4mov dx,c8279mov al,0c2hout dx,alpop bxretdisplay endpled db 07h,66h,06h,3fh;led顯示db 00h,00h,00h,00h ;按鍵值對(duì)應(yīng)的表db 7fh,6dh,5bh,71hdb 00h,00h,00h,00hdb 00h,00h,00h,00hdb 00h,00h,00h,00hdb 00h,00h,00h,00hdb 00h,00h,00h,00hdb 6fh,7dh,4fh,79hdb 00h,00h,00h,00hdb 77h,7ch,39h,5ehdb 00h,00h,00h,00hdb 06h,5bh,4fh,66hdb 00h,00h,00h,00hdb 06h,5bh,4fh,66hdb 00h,00h,00h,00hdsp db 00h,00h,73h,79h,31h,6dh,00hdelay db 01hdirdsp db 40hstep db 01h,03h