模拟机床加工过程课程设计报告

1、中国矿业大学计算机学院硬件课程设计报告实验课题：模拟机床加工过程班级：信安09-3专业：信息安全姓名：周茂新学号：08093782 实验要求：利用直流电机和步进电机的正反转来实现模拟机床的加工过程。实验原理：利用8253来实现直流电机的正转，再使用灯的亮与不亮来表示直流电机的反转，利用8255来实现步进电机的正传，调整脉冲时钟为5秒，之后步进电机开始反转，利用程序可实现转速的快慢以及正反转8253工作原理：1定时与计数在微机系统或智能化仪器仪表的工作过程中，经常需要使系统处于定时工作状态，或者对外部过程进行计数。定时或计数的工作实质均体现为对脉冲信号的计数，如果计数的对象是标准的内部时钟信号，

2、由于其周期恒定，故计数值就恒定地对应于一定的时间，这一过程即为定时，如果计数的对象是与外部过程相对应的脉冲信号（周期可以不相等），则此时即为计数。2定时与计数的实现方法(1) 硬件法专门设计一套电路用以实现定时与计数，特点是需要花费一定硬设备，而且当电路制成之后，定时值及计数范围不能改变。(2) 软件法利用一段延时子程序来实现定时操作，特点，无需太多的硬设备，控制比较方便，但在定时期间，cpu 不能从事其它工作，降低了机器的利用率。(3) 软、硬件结合法即设计一种专门的具有可编程特性的芯片，来控制定时和计数的操作，而这些芯片，具有中断控制能力，定时、计数到时能产生中断请求信号，因而定时期间不影

3、响cpu 的正常工作。3、8253 内部结构8253 的内部结构如图所示，它主要包括以下几个主要部分：1数据总线缓冲器实现8253 与cpu 数据总线连接的8 位双向三态缓冲器，用以传送cpu 向8253 的控制信息、数据信息以及cpu 从8253 读取的状态信息，包括某时刻的实时计数值。2读/写控制逻辑控制8253 的片选及对内部相关寄存器的读/写操作，它接收cpu 发来的地址信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。3控制字寄存器在8253 的初始化编程时，由cpu 写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。4计数通道0#、1#、2#：这是三个独立的，结构相

4、同的计数器/定时器通道，每一个通道包含一个16 位的计数寄存器，用以存放计数初始值，一个16 位的减法计数器和一个16 位的锁存器，锁存器在计数器工作的过程中，跟随计数值的变化，在接收到cpu 发来的读计数值命令时，用以锁存计数值，供cpu 读取，读取完毕之后，输出锁存器又跟随减1 计数器变化。8255工作原理：8255a 是intel系列的并行接口芯片，由于它是一种可编程的外部接口部件，通常作为微机系统总线与外部设备的接口控制部件，可通过软件来设置芯片的工作方式，用8255a连接外部设备时，通常不需要附加外部电路，给使用带来很大的方便。 一、8255a的结构和功能实验步骤： 1实验连线（步进

5、电机）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 编写调试程序，全速运行，观察实验结果(注：截取的两份不同速度下的图)2、源程序清单与注释系统程序：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端口低四位输出脉冲out dx,al ;8255初始化mov dx,c8279mov al,00hout dx,almov al,2ah ;扫描频率out dx,al ;8279初始化mov al,0d1h ;显示清0out dx,al ;关显示wait1:in al,dxmov ah,aland al,80hjnz wait1 ;fifo正在清除期间则跳转等待mov al,ahand al,0fhcmp al,00hje wait1 ;无键按下则跳转等待lea bx,steprun:call chkkey ;检测键盘call display ;led回显mov cx,08h ;步进电机

7、控制loop3:mov dx,p8255cmov al,siout dx,al ;c口输出脉冲信号inc sicall delay ;延迟loop loop3jmp run ;循环chkkey proc nearrdkey:mov dx,c8279;读键盘in al,dxmov ah,aland al,80hcmp al,80hje rdkeymov al,ahand al,0fhcmp al,00hje rtnmov al,40hout dx,al ;读fifo/传感器ram命令mov dx,d8279;读入键值in al,dxchk:cmp al,38hje quit ;rst 退出cmp

8、 al,30h ;键值大于30h,为方向控制键jnc diremov delay,aljmp rtndire:cmp al,32h ;here 顺时针jne nextmov dirdsp,40hlea bx,stepjmp rtnnext:cmp al,33h ;exec 逆时针jne rtnmov dirdsp,46hlea bx,stepadd bx,08h ;逆时针控制表地址rtn:mov si,bxretchkkey endpquit:mov dx,c8279mov al,0d2hout dx,aljmp $delay proc nearpush cx;判断键值,获得相应延时循环值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 ;查表显示

11、速度值xlatout dx,almov al,dirdspout dx,al ;显示电机转动方向mov cx,0006h ;显示界面steplea bx,dsploop4:mov al,bxout dx,alinc bxloop loop4mov dx,c8279mov al,0c2hout dx,alpop bxretdisplay endpled db 07h,66h,06h,3fh;led显示db 00h,00h,00h,00h ;按键值对应的表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