微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗設(shè)計報告1

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計專業(yè)： 電氣工程及其自動化學(xué)院： 電氣與信息工程學(xué)院江蘇科技大學(xué)張家港校區(qū)2012 年 9 月江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計 一 1 課題要求與內(nèi)容（1） 使用 8255A控制步進(jìn)電機(jī)的運轉(zhuǎn)。（2） 使用數(shù)碼管 LED顯示速度的大小。（3） 使用 8253 定時器調(diào)節(jié)速度的大小。（4） 使用 4 個獨立按鍵控制步進(jìn)電機(jī)，即正傳、反轉(zhuǎn)、停止”、調(diào)速。（5） 使用 8259A產(chǎn)生中斷控制按鍵；（6） 使用 DAC0832 顯示速度的波形。拓展要求：（1） 按鍵部分可以增加加速、減速等功能；（2） 考慮可以加蜂鳴器來區(qū)分正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；（3）其他可以有自己特色

2、的功能均可。2 系統(tǒng)方案設(shè)計1. 步進(jìn)電機(jī)運行方式的控制 越大，轉(zhuǎn)速越高，四相步進(jìn)電機(jī)有雙四拍，雙八拍雙六拍等方式。實驗平臺可連接的步進(jìn)電機(jī)為四項八拍電機(jī)，電壓為 DC12V。為了實現(xiàn)對各繞組按一定方式區(qū)，再設(shè)置一個地址指針。當(dāng)?shù)刂芬来?1（或）時，可從表中取出通電代碼，再輸出到步進(jìn)電機(jī)，產(chǎn)生一定的運行方式。2. 信號的輸入與輸出 8255 內(nèi)部包含 3 個 8 位的輸入輸出端口 B 和C A 和端口 B 都可以用作一個 8 位的輸入口或 8 C既可以作為一個 8 位的 輸入口或 8 4 位的輸入C 口上半部分和 C A 口和 B 口工作，分別用來產(chǎn)生 A 口和 B 口的輸出控制信號和輸入 A

3、 口和 B 口的端口狀態(tài)信號。 8255A 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 8255 ABC 口都工作于方式 0， 口低四位接鍵盤及數(shù)碼管顯示單元的 X1X4 AB 口接數(shù)碼管的 、C、E、G 和 DP，以使數(shù)碼管顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速； C 口低四位接鍵盤及數(shù)碼管顯示單元的1微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計圖1 2江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計3.1 硬件的圖表0123456789ABCDEFPU1 0125表2 A口8位 C4 B B口8位 C4/012 0 1 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計行相應(yīng)的控制功能；通過串口程序使得控制更加方便。4.2.1 步進(jìn)電機(jī)模塊步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動原理是通過它每相線圈的電流的順序切換

4、來使電機(jī)作步進(jìn)3江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計還受驅(qū)動功率的影響，當(dāng)脈沖的頻率大于某一值（本實驗為f.100hz）時，電機(jī)便不再轉(zhuǎn)動。本次試驗電機(jī)中共有四個相位（A,B,C,D 4 拍（ A-B-C-D-A ） , 雙 4 拍 （ AB-BC-CD-DA-AB ） 和 單 雙 8 拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A此模塊的主要功能是通過接收 8255 的 C 口輸入信號來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，A,B,C,D 分別代表不同的四個相位，分別接入到 PC0,PC1,PC2 和 PC3,實現(xiàn)轉(zhuǎn)動控制。4.2.2 LED 模塊和 8259 鍵盤控制模塊LED 模塊的主要功能是

5、前四位顯示步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)，第六位顯示速度，最后一位顯示正反轉(zhuǎn)的標(biāo)志；8259 能自動完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。鍵盤控制部分提供一種掃描工作方式，可與 64 個按鍵的矩陣鍵盤連接，能對鍵盤進(jìn)行自動掃描、自動消鍵盤上的輸入信息存入內(nèi)部 FIFO緩沖器，并可在有鍵輸入時向 CPU請求中斷。的轉(zhuǎn)動。4.2.3 8253 和 8259 中斷延時模塊設(shè)置 8253 和 8259 8253 最后再接入到 8259 產(chǎn)生延時中斷，以每一步中間的延時來控制轉(zhuǎn)動速度。此模塊用計計數(shù)器 T0設(shè)置在模式 2 狀態(tài),BCD碼計數(shù)，CLK0接 1M 時鐘，GATE接 VCC，OUT0 接中斷控制器 8259 輸入接

6、口 。4.4 8253 模塊8251A可以實現(xiàn)與 PC 機(jī)的串行通訊，用8253 作分頻器提供 8251 的收發(fā)時動化和智能化。此模塊 8253 用定時器 1，方式 3，BCD 碼，clk2 接 2M，計數(shù)值為 BCD 碼4江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計26H，則（2000000/26)=16*4800，表示串口的波特率是 4800；二 1 系統(tǒng)硬件原理簡介8255 控制 CD相位檢測 8255檢測七段數(shù)碼管；可編程定時器/計數(shù)器實驗檢測 8253；步進(jìn)電機(jī)控制實驗檢測LED8253 和 8259中斷延時模塊。2 系統(tǒng)硬件調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決措施1. 在使用 8253 時容

7、易死機(jī) 如前所訴，在實際調(diào)制的過程中，單補(bǔ)調(diào)試時每次運行到調(diào)用 8253 后不得不因為時間緊張，放棄使用硬件延時。2. 數(shù)碼管看不到示數(shù)或數(shù)碼管看上去全亮 因為不進(jìn)電機(jī)的速度調(diào)節(jié)主要 8086 故在運行時，若轉(zhuǎn)數(shù)較慢所需延時時間較長，則數(shù)碼管顯示較暗。3 系統(tǒng)軟件3.1 軟件設(shè)計行相應(yīng)的控制功能；通過串口程序使得控制更加方便。判斷電機(jī)正反判斷調(diào)速大小判斷顯示檔位程序開始調(diào)用延遲程圖2 5江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計YYNY為NY2檔為NYNYYNYNYNYNY圖3 6江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計3.2 軟件調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決措施1. 因為匯編語言基礎(chǔ)

8、不好，在程序的編寫過程中遇到了很多問題，對一些十分龐雜，程序編寫起來非常困難。2. 該開始調(diào)用軟件自帶的程序段，其他小組的電機(jī)都轉(zhuǎn)起來了，但是我們這一小組的反復(fù)調(diào)試，電機(jī)始終不轉(zhuǎn)，并且燈也不亮，無耐之下，將機(jī)子換了其他的機(jī)子，電機(jī)運轉(zhuǎn)起來了。3. 實際操作中，實驗現(xiàn)象和自己依據(jù)所學(xué)知識預(yù)期的現(xiàn)象有很大的差距。程序中 AX的程序段的存放位置也比較重要。起初，實現(xiàn)不了，大家一個一個排 AX現(xiàn)了調(diào)速功能。4. 后期也想用 8254 來調(diào)速，只是寫完程序后，運行時電機(jī)調(diào)不了速，反復(fù)檢查，沒有找出錯處，最終放棄了調(diào)用 8254，還是選擇的軟件延遲調(diào)速。4 實驗總結(jié)對于步進(jìn)電機(jī)速度控制系統(tǒng)這個課題來說,最

9、大的難點不在于電路的連線和算機(jī)程序知識掌握的不夠透徹，以至于試驗一度在編寫程序這一環(huán)節(jié)停滯不前。理論知識的掌握，動手實踐的環(huán)節(jié)卻被忽略。總的說來,在此次實驗中,從最初的方案敲定,到后來的代碼編寫，程序調(diào)試，增加擴(kuò)展功能,在實驗室花費了很多的時間。甚至直到最后仍然有一些功能沒有有許多不太完善的地方，還有一些不足，還有待于進(jìn)一步改進(jìn)。此次實驗是對我們所學(xué)的微機(jī)原理和接口課程知識的一次綜合性考查 ,既鞏固了微機(jī)和接口技術(shù)的理論知識,也更進(jìn)一步促進(jìn)了我們思考、動手和對學(xué)以致用的能力。7江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計找資料，設(shè)計方案，編寫程序，調(diào)試運行。這個過程中我們的動手實踐能力有了

10、的進(jìn)度和結(jié)果。個方案。8江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計三 ;Bujin.asm;步進(jìn)電機(jī)控制及顯示實驗IOY0EQU 3000H;片選 IOY0對應(yīng)的端口始地址;8255 的 A口地址MY8255_AMY8255_BMY8255_CEQU IOY0+00H*4EQU IOY0+01H*4EQU IOY0+02H*4;8255 的 B口地址;8255 的 C 口地址MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4;8255 的控制寄存器地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTTTABLE1 DB 0

11、1H,03H,02H,06H,04H,0CH,08H,09HTTABLE2 DB 09H,08H,0CH,04H,06H,02H,03H,01HDATA ENDS;正轉(zhuǎn)編碼;反轉(zhuǎn)編碼CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXMAIN: MOV DX,MY8255_MODEMOV AL,88H;定義 8255 工作方式;工作方式 0，A口和 B 口為輸出 ，C 口第四位輸出，高四位輸入OUT DX,ALP1:MOV DX,MY8255_CIN AL,DXAND AL,30HCMP AL,10HJZ B1;讀 C 口內(nèi)

12、容;取高四位的后兩位;若后兩位為，則跳到 B1CMP AL,20HJZ C1;若后兩位為，則跳到。若是其他則繼續(xù) A1A1:; A1 段使數(shù)碼管顯示0MOV AL,0FEHMOV DX,MY8255_B;使 B口輸出FE，對應(yīng)七段碼的9江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計位權(quán)OUT DX,ALMOV AL,3FHMOV DX,MY8255_A;A 口輸出，七斷碼的段碼，輸出0OUT DX,ALMOV BX,OFFSET TTABLE1MOV CX,0008H;將 TTABLE1的偏移地址賦給 BX;初始化 CXA2:;A2 段對應(yīng)電機(jī)停止的程序MOV AL,BXMOV DX,MY8

13、255_COUT DX,ALCALL DALLYLOOP A2MOV AH,1INT 16HJZ P1判斷是否有按鍵按下;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出;將 TTABLE1 的偏移地址賦給;初始化 CXB1:BXMOV BX,OFFSET TTABLE1MOV CX,0008HB2:;B2段對應(yīng)電機(jī)正轉(zhuǎn)的程序MOV AL,BXMOV DX,MY8255_COUT DX,ALCALL DALLYINC BXLOOP B2MOV AH,1INT 16HJZ P1判斷是否有按鍵按下;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出C1:C2:MOV BX,OFFSET TTABLE2MOV CX,0008H;將 TT

14、ABLE2的偏移地址賦給 BX;初始化 CX;C2 段對應(yīng)電機(jī)反轉(zhuǎn)的程序MOV AL,BXMOV DX,MY8255_C10江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計OUT DX,ALCALL DALLYINC BXLOOP C2MOV AH,1INT 16H判斷是否有按鍵按下JZ P1QUIT: MOV AX,4C00HINT 21H;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出;結(jié)束程序退出DALLY PROC NEARPUSH CX軟件延時子程序PUSH AXMOV CX,0400HK1:MOV AL,0FEHMOV DX,MY8255_BOUT DX,AL;使 B口輸出FE，對應(yīng)七段碼的位權(quán)M

15、OV DX,MY8255_CIN AL,DXAND AL,0C0H;將 C 口地址賦給 DX;讀出 C 口內(nèi)容，賦給 AL;取 C 口高四位的前兩位CMP AL,00HJZ S1CMP AL,40HJZ S2CMP AL,80HJZ S3CMP AL,0C0HJZ S4;比較 AL和00;AL為，跳到 S1;比較 AL和01;AL為，跳到 S2;比較 AL和10;AL為，跳到 S3;比較 AL和11;AL為，跳到 S4S1:S2:MOV AL,06H;A 口輸出到七段碼的段碼，輸出，再跳到 S5MOV DX,MY8255_AOUT DX,ALJMP S5MOV AL,5BH;A ，再跳到 S5

16、MOV DX,MY8255_AOUT DX,ALJMP S511江蘇科技大學(xué)（張家港）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計S3:S4:S5:MOV AL,4FH;A 口輸出到七段碼的段碼，輸出，再跳到 S5MOV DX,MY8255_AOUT DX,ALJMP S5MOV AL,66H;A 口輸出到七段碼的段碼，輸出，再跳到 S5MOV DX,MY8255_AOUT DX,ALJMP S5MOV DX,MY8255_CIN AL,DXAND AL,0C0HCMP AL,00HJZ D1;C 口地址賦給 DX;取 C 口內(nèi)容，賦給 AL;取 AL高四位的前兩位;比較 AL和00;AL為，跳到 D1CMP AL,40HJZ E1;比較 AL和01;AL為，跳到 E1CMP AL,80HJZ F1;比較 AL和10;AL為，跳到 F1CMP AL,0C0HJZ G1;比較 AL和11;AL為，跳到 G1D1:;D1E1G1D1、E1、G1對應(yīng)、2、3、檔MOV AX,5000HJMP D2E1