微機原理實驗指導書

說驗中心相關和實驗工作人員的幫助下完成的，在此表示感謝。本次實驗包括三個實驗系統(tǒng)。任意完成其中一個即可實驗6-1步進電機控制實實驗目學習步進電機的控制方法學會用8255控制步進電機實驗設PC微機一臺、TD-PIT+實驗系統(tǒng)一套、選配四項八拍步進電機一個實驗內學習步進電機的控制方法，編寫程序，利用8255B口來控制步進實驗說明及步電壓為DC12V，其勵磁線圈及其勵磁順序如圖6-1及表6-1所示。6-1勵磁順6-1勵磁線實驗中PB端口各線的電平在各步中的情況如表6-2所示實驗電路6-2所示6-2PB端口各線的電平在各步中的情6-2步進電機控制實驗參考接線圖確認從PC機引出的兩根扁平電纜已經連接在實驗平臺上首先運行CHECK程序，查看I/O空間始地址利用查出的地址編寫程序，然后編譯參考圖6-2所示連接實驗線路運行程序，觀察步進電機的轉動情況 ;片選IOY0對應的端口始地址 ;8255的A口地址;8255的B口地;8255的C口地;8255的控制寄存器地DW256DUP(?)STACK1ENDS CODE MOVAX,MOVDS,;定義8255工作方;工作方式0，A口和B口為輸OUTDX, MOVBX,OFFSETTTABLEMOVCX,0008H MOVMOVDX,MY8255_BOUTDX,ALINCBXLOOPA2 ;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退;結束程序退 ;軟件延時子程PUSHCXPUSH DECAXJNZD2LOOPD1POPPOPCXCODEEND實驗6-2直流電機閉環(huán)調速實實驗目了解直流電機閉環(huán)調速方法掌握PID控制規(guī)律及算法實驗設PC微機一臺、TD-PIT+實驗系統(tǒng)一套實驗內本實驗完成的是一個閉環(huán)調節(jié)直流電機轉速的應用。用8255B口實驗說明及步直流電機閉環(huán)調速實驗原理如圖6-3所示6-3直流電機閉環(huán)調速實驗原理利用實驗平臺上8255的PB0產生脈沖信號作為控制量，經驅動電路在參數給定情況下，經PID運算，電機可在控制量作用下，按給定轉速運轉。實驗利用PC機定時器0號通道，設置為輸出1ms，作為采樣時鐘，PB0產生 脈沖計時及轉速累加，系統(tǒng)總線上INTR中斷用于測量電機轉速。參考實驗線路如圖6-4所示，參考程序流程如圖6-5所示。實驗步驟如下確認從PC機引出的兩根扁平電纜已經連接在實驗平臺上首先運行CHECK程序，查看I/O空間始地址利用查出的地址編寫程序，然后編譯參考圖6-4所示連接實驗線路運行程序，觀察電機運轉情況以及顯示在屏幕上的結果實驗程序參數表如表6-3所示6-4直流電機閉環(huán)調速實驗參考接線6-3實驗程序參數(a)主程序(b)測速中斷處理程序(c)定時采樣中斷處理程序6-5直流電機閉環(huán)調速實驗參考程序流程圖直流電機閉環(huán)調速實;**************根據CHECK配置信息修改下列符號值 ;INTR對應的中斷矢量地 ;INTR對應PC機內部8259OCW1地 ;INTR對應PC機內部8259OCW2地 ;INTR對應的中斷 ;PCI卡中斷控制寄存器地 ;片選IOY0對應的端口始地;8255A口地;8255的B口地;8255C口地;8255的控制寄存器地;PC機內8254定時0端口地;PC8254控制寄存器端口地DW64DUP(?)TOPLABELWORDSTACK1ENDSDATATABLE1DB'AssumedFanSpeed:(/s)',0AH,0DH,'$';字符串變量TABLE2DB'CurrentFanSpeed:(/s)',0AH,0DH,'$';字符串變量 DB0AH,0DH,'$' ?;保存INTR原中斷處理程序段地址的變?;保存INTR原中斷處理程序偏移地址的變?;保存INTR原中斷字的變?;保存定時器0中斷處理程序段地址的變?;保存定時器0中斷處理程序偏移地址的變?;保存定時器0中斷字的變DB;采樣周DW;轉速給定DW;積分分離DW;比例系DW;積分系DW;微分系DW;反DB;控制DW;轉速累加單DB;轉速計算變DB;轉速計算變DB;采樣周FDB 脈沖中間標志DB;上次控制DW;PID偏DW;偏差變DW;偏差變化的變DBDBDBDBDBDWDWDWDWDWDWDWDBDWCODE DX,OFFSETTABLE1 AX,SPEC CALLDECSHOW DX,OFFSETENT DX,OFFSETTABLE2 DI ;定時器0中斷地址（08H中斷向量 AX, ;保存定時器0中斷處理程序偏移地 ;設置實驗定時中斷處理程序偏移地 ;保存定時器0中斷處理程序段地 AX,SEG ;設置實驗定時中斷處理程序段地 AL,21H ;PC中8259字(OCW1) ;保存INTR原中斷字 AL, 21H, ;打開定時器0中斷 ;初始化PCI卡中斷控制寄存器 ;向PCI_INTCSR中寫入003F1F00H AX,ES:[DI] IP_BAK, ;保存INTR原中斷處理程序偏移地 AX,OFFSET ES:[DI], ;設置當前中斷處理程序偏移地 ;保存INTR原中斷處理程序段地 AX,SEG ;設置當前中斷處理程序段地 AL,DX IM_BAK, ;保存INTR原中斷 AL, ;打開INTR的中斷 ZV,00H ZVV,00H CK,00H YK,0000H CK_1,00H EK_1,0000H AEK_1,0000H BEK,0000H BBB,00H VBB,00H ,AAAA,;初始化;A,B口均為輸DX,;初始化PC機定時器0，定 ;計數器0的CLK0=1.19318MHz ;;計數值048FH=1167 AL,TS AL,TC ;沒到則繼續(xù)等 TC,00H AL,ZVV AH, YK ;得到反饋量CALL ;調用PID子程序，得到控制量 AL, ;把控制量轉化 輸 AL, AAAA,AL AAAA,AL AL, BBB, ;將反饋值YK送到屏幕顯CALL ;回 ;退出時停止電機運;恢復PC機;退出時停止電機運;恢復PC機定時器0狀 ;恢復PCI卡中斷控制寄存 ;恢復INTR原中斷矢 ;恢復INTR原中斷處理程序偏移地 ;恢復INTR原中斷處理程序段地 ;恢復INTR原中斷寄存器的 ;恢復定時器0中斷處理程序偏移地 ;恢復定時器0中斷處理程序段地 ;恢復 MYISRPROC ;系統(tǒng)總線INTR中斷處理程PUSHAXPUSHCXPUSHMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAL,MARKCMPAL,01HJZ ;向PC機內部8259發(fā)送中斷結束命 DX,AL 20H,AL MYISRTIMERISRPROC ;PC機定時器0中斷處理程PUSHAXPUSHCXPUSHMOVAX,DATAMOVDS,AX ;采樣周期變量加1CALLKJ ;中斷結束，發(fā)EOI命 TIMERISRKJPROC 子程PUSH 為1，產 的高電 TEST2 AL ;PB0=1電機轉 DX,MY8255_B TEST2: 為2，產 的低電 OUTT ;PB0=0電機停 KJ AX,SPEC ;PID子程序 ;求偏差EK ;求BEK TESTR1,8000H ;若偏差EK為正數，則不需要求補 ;若偏差EK為負數，則求偏差EK的補 ;判斷偏差EK是否在積分分離值的范圍 ;若不在積分分離值范圍內，則將積分0 ;計算微分 ;計算積分項，結果放在R3變量中(R3=EK*TS/KII) AH,00H;其中TS和KII均為正數，所以R3的正負由EK決定 TEST ;判斷積分項的正 TEST ;判斷BEK的正 ;為正數，則BEK不 ;為負數，則求BEK的補 PUSHAXPUSHDX ;將微分項縮小8倍，防止溢 TEST ;判斷微分項的正 ;為正數，則結果不需要求補;積分項和微分項相加，結果放在R5變量;判斷溢;R6=R5+R2=積分項+微分項 ;計算KPP*R6 IMUL IDIVCX TEST;CK溢出處理程 ;若為正溢出，則賦給正極值 ;若為負溢出，則賦給賦極值;若為正溢出，則賦給正極值;若為負溢出，則賦給負極值TEST DECSHOWPROCNEAR DX,0 ;計算AX/10 ;商+30H，即為十位數ASCII ;余+30H，即為個位數ASCII DECSHOWENDP END實驗6-3溫度閉環(huán)控制實實驗目了解溫度的閉環(huán)控制方法掌握PID控制規(guī)律及算法實驗設PC微機一臺、TD-PIT+實驗系統(tǒng)一套實驗內本實驗完成的是一個閉環(huán)調節(jié)溫度的應用。用8255B口作為控制信號，通過對A/D轉換結果反饋量的運算，調節(jié)控制信號，達到控制溫度實驗說明及步實驗原理如圖6-6所示6-6溫度控制實驗原理本實驗要求使用8255PB0脈沖信號作為溫控單元的控制量。溫度的變化由熱敏電阻轉化為電壓的變化再通過ADC0809轉化為數字量CPUADC0809轉換完成請求信號EOC并由PC機內部定時器0號通道設置為輸出10ms，作為采樣時鐘。溫控單元中由7805產生+5V的穩(wěn)定實驗電路中采用的是NTCMF58-10310K熱敏電阻，溫度測量電路如圖6-7所示。6-7溫度控制實驗溫度測量原理熱敏電阻的電阻值隨著溫度的變化而變化使得與AD端子連接的的電壓在5V內變化25℃：Rt＝10K，VAD＝5×500/(10000＋500)＝0.238(V)，對應AD值30℃：Rt＝5.6K，VAD＝5×500/(5600＋500)＝0.410(V)，對應AD值40℃：Rt＝3.8K，VAD＝5×500/(3800＋500)＝0.581(V)，對應AD值50℃：Rt＝2.7K，VAD＝5×500/(2700＋500)＝0.781(V)，對應AD值60℃：Rt＝2.1K，VAD＝5×500/(2100＋500)＝0.962(V)，對應AD值100℃：Rt＝900，VAD＝5×500/(900＋500)＝1.786(V)，對應AD在參考程序中給出了一個經驗溫度數據表。測出的AD值是該數據表的相對偏移，利用這個值就可以找到相應的溫度值。例如測出的AD值為5AH(90)，在數據表中第90個數為64H，即就得出了溫度值：100℃。實驗參考線路如圖6-8所示，參考程序流程如圖6-9所示。6-8溫度閉環(huán)控制實驗參考接線圖確認從PC機引出的兩根扁平電纜已經連接在實驗平臺上首先運行CHECK程序，查看I/O空間始地址利用查出的地址編寫程序，然后編譯參考圖6-8所示連接實驗線路運行程序，觀察屏幕上給定溫度值與反饋值的輸出顯示實驗程序參數表如表6-4所示(a)主程序(b)定時中斷處理程序(c)A/D轉換中斷處理程序圖6-9溫度閉環(huán)控制實驗參考程序流程圖6-4實驗程序參數溫度閉環(huán)控制實;***************根據CHECK配置信息修改下列符號值 ;INTR對應的中斷矢量地 ;INTR對應PC機內部8259OCW1地 ;INTR對應PC機內部8259OCW2地 ;INTR對應的中斷 ;PCI卡中斷控制寄存器地 ;片選IOY0對應的端口始地 ;片選IOY1對應的端口始地;8255A口地;8255的B口地;8255C口地;8255的控制寄存器地;AD0809端口地;PC8254定時器0端口地;PC機內8254控制寄存器端口地DW64 LABELWORDSTACK1ENDS TABLE1DB'AssumedTemperature:',0AH,0DH,'$';字符串變量TABLE2DB'CurrentTemperature:',0AH,0DH,'$';字符串變量 DB0AH,0DH,'$' ?;保存INTR原中斷處理程序段地址的變?;保存INTR原中斷處理程序偏移地址的變?;保存INTR原中斷字的變?;保存定時器0中斷處理程序段地址的變?;保存定時器0中斷處理程序偏移地址的變?;保存定時器0中斷字的變DB;采樣周DW;轉速給定DW;積分分離DW;比例系DW;積分系DW ;微分系DWDBDBDBDBDBFDBDBDWDWDWDBDBDBDBDWDWDWDWDWDWDWDBDWTEMTABLEDB14H,14H,14H,14H,14H,14H,14H,14H,14H,14HDB15H,16H,17H,18H,19H,1AH,1BH,1CH,1DH,1EHDB1EH,1FH,20H,21H,23H,24H,25H,26H,27H,28HDB29H,2AH,2BH,2CH,2DH,2EH,2FH,31H,32H,32HDB33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H,3AH,3BH,3CHDB3DH,3EH,3FH,40H,42H,43H,44H,45H,46H,47HDB48H,49H,4AH,4BH,4CH,4DH,4EH,4FH,50H,4FHDB50H,51H,52H,53H,54H,55H,56H,57H,58H,59HDB5AH,5BH,5CH,5DH,5EH,5FH,60H,61H,62H,63HDB64H,64H,65H,65H,66H,66H,67H,68H,69H,6AHDB6BH,6CH,6DH,6EH,6EH,6FH,6FH,70H,71H,72HDB73H,74H,75H,76H,77H,78H,79H,7AH,7BH,7CHDB7DH,7EH,7FH,80H,81H,82H,83H,84H,84H,85HDB86H,87H,88H,89H,8AH,8BH,8CH,8EH,8FH,90HDB91H,92H,93H,94H,95H,96H,97H,98H,99H,9AHDB9BH,9BH,9CH,9CH,9DH,9DH,9EH,9EH,9FH,DB0A0H,0A1H,0A2H,0A3H,0A4H,0A5H,0A6H,0A7H,0A8H,0A9HDB0AAH,0ABH,0ACH,0ADH,0AEH,0AFH,0B0H,0B0H,0B1H,0B2HDB0B3H,0B4H,0B4H,0B5H,0B6H,0B7H,0B8H,0B9H,0BAH,0BBHDB0BDH,0BEH,0BEH,0C1H,0C2H,0C3H,0C4H,0C5H,0C6H,0C8HDB0CAH,0CCH,0CEH,0CFH,0D0H,0D1H,0D2H,0D4H,0D5H,0D6HDB0D7H,0D8H,0D9H,0DAH,0DBH,0DCH,0DDH,0DEH,0E3H,0E6HDB0E9H,0ECH,0F0H,0F2H,0F6H,0FAH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDATACODE DX,OFFSETTABLE1 CALLDECSHOW DX,OFFSETENT DX,OFFSETTABLE2 ;保存定時器0中斷處理程序偏移地 ;設置實驗定時中斷處理程序偏移地 ;保存定時器0中斷處理程序段地 AX,SEG ;設置實驗定時中斷處理程序段地 ;保存INTR原中斷 ;打開定時器0中斷 ;初始化PCI卡中斷控制寄存器 ;向PCI_INTCSR中寫入003F1F00H ;保存INTR原中斷處理程序偏移地 ;設置當前中斷處理程序偏移地 ;保存INTR原中斷處理程序段地 AX,SEG ;設置當前中斷處理程序段地 DX,INTR_OCW1;設置中斷寄存器，打開INTR的 ;保存INTR原中斷 ;初始化8255 ;啟動A/D采 ;初始化PC機定時器0，定時10ms ;沒到則繼續(xù)等 ;判斷A/D采樣標 BX,OFFSETTEMTABLE CALL ;PID子程序，計算控制量 ;把控制量CK轉化 輸

;將反饋值YK送到屏幕顯 ;回 ;無按鍵則跳回繼續(xù)等待，有則退 ;PC機定時器0狀 ;恢復PCI卡中斷控制寄存 ;恢復INTR原中斷矢 ;恢復INTR原中斷處理程序偏移地 ;恢復INTR原中斷處理程序段地 ;恢復INTR原中斷寄存器的 ;恢復定時器0中斷處理程序偏移地 ;恢復定時器0中斷處理程序段地 ;恢復 MYISRPROCPUSHAXPUSHCXPUSHMOVAX,DATAMOVDS,AX ;A/D轉換 ;清PCI卡中斷控制寄存器標志 令 ;PC機內部8259發(fā)送中斷結束MYISRTIMERISRPROCPUSHAXPUSHCXPU