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1、微机原理课程设计报告学院:机电工程学院 目录概述3地址分配3第1章 总线电路3 1.1 芯片简介3 1.2 微处理器8088最小系统8第2章 存储器(ROM和RAM)电路9 2.1 芯片简介9 2.2 存储器(ROM和RAM)电路 10第3章 温度检测A/D变换接口电路12 3.1 芯片简介12 3.2 温度检测A/D变换接口电路14第4章 D/A变换接口电路驱动直流电机15 4.1 芯片简介15 4.2 直流伺服电机16 4.3 D/A变换接口电路驱动直流电机17第5章 步进电机控制电路18 5.1 芯片简介18 5.2 步进电机22 5.3 步进电机控制电路23心得与总结 25总图 26概

2、述 本系统采用8088微处理器工作在最小方式下,采用8282、8286、8284形成逻辑总线。用到两片2764和两片6264构成16KB的ROM和16KB的RAM,在此基础上实现一系列接口逻辑,包括采用0809实现8位温度采集接口,采用0832实现直流电机的控制,采用8255和8253实现步进电机的控制。地址分配ROM:FC000HFFFFFH。RAM:00000H03FFFH。AD:0000H0007H。DA:0008H。8253:0038H003BH。8255:003CH003FH。第1章 总线电路1.1 芯片简介1. 8088简介 8088引脚图27 图1 8088是16位微处理器,共4

3、0条引 脚,有20条地址总线,8条数据总线,控制总线有16条引脚。 (1)地址/数据总线 1) AD7AD0(输入/输出):为分时复用地址/数据总线。执行对存储器读写或在I/O端口输入输出操作的总线周期的T1状态时,作为地址总线输出A7A0的8位地址,其他T状态时,作为双向数据总线输入或输出D7D0的8位数据。 2)A15A8(输出):地址总线。 3)A19/S6、A18/S5、A17/S4、A16/S3(输出):为分时复用的地址/状态信号线。在存储器读写操作总线周期的T1状态输出高4位地址A19A16,对I/O端口输入输出操作时,这4条线不用,全为低电平。在其他T状态时,这4条线用来输出状态

4、信息,S6始终为低电平,S5时标志寄存器的中断允许标志位IF的当前状态,S4和S3用来指示当前正在使用的段寄存器。S4S3分别为00、01、11表示对存储器访问时段寄存器分别为ES、SS、DS。S4S3为10表示对存储器访问时段寄存器为CS,或者表示对I/O端口进行访问以及在中断响应的总线周期中读取中断类型号。 (2)最小方式下的控制总线 1)NMI(输入):非可屏蔽中断请求输入信号,上升沿有效。当该引脚输入由一个低变高的信号时,CPU在执行完现行指令后,立即进行中断处理。CPU对该中断请求信号的响应不受中断允许标志位IF状态的影响。 2)INTR(输入):可屏蔽中断请求输入信号,高电平有效。

5、当INTR为高电平时,表示外部有中断请求。CPU在每条指令的最后一个时钟周期对INTR进行测试,以便决定现行指令执行完后是否响应中断。CPU对该中断请求信号的响应受中断允许标志位IF状态的影响。 3)RD(输出):读信号,低电平有效。有效时,表示CPU正在执行从寄存器或I/O端口输入的操作。 4)WR(输出):写信号,低电平有效。有效时,表示CPU正在执行从寄存器或I/O端口输出的操作。 5)HOLD(输入):是系统中其他总线主控设备向CPU请求总线申请信号,高电平有效。 6)HLDA(输出):是CPU对系统中其他总线主控设备请求总线使用权的应答信号,高电平有效。当CPU让出总线使用权时,就发

6、出这个信号,并使微处理器所以具有三态的引脚处于高阻状态,与外部隔离。 7)MN/(输入):工作方式控制线。接+5V时,CPU处于最小工作方式;接地是,CPU处于最大工作方式。 8)SSO(输出):系统状态输出信号。最下方式下,该信号与其他两个信号一起反应8088总线操作类型。最大方式下,该引脚输出恒为高电平。 9)TEST(输入):测试信号,低电平有效。当CPU执行WAIT指令的操作时,每隔5个时钟周期对TEST输入端进行一次测试,若为高电平,则CPU继续处于等待状态。直到TEST出现低电平,CPU才执行下一条指令。 10)READY(输入):准备好信号,来自存储器或I/O接口的应答信号,高电

7、平有效。CPU在T3状态的开始检查READY信号,当READY信号有效时,表明存储器或I/O端口准备就绪,将在下一个时钟周期内将数据置入到数据总线上(输入时)或从数据总线上取走数据(输出时),无论是读(输入)还是写(输出),CPU及其总线控制逻辑可以在下一个时钟周期后完成总线周期。若READY信号为低电平,则表示存储器或I/O端口没有准备就绪,CPU可自动插入一个或几个等待周期(在每个等待周期的开始,同样对READY信号进行检查),直到READY信号有效为止。 11)(输出):数据允许信号,低电平有效。有效时表示CPU准备好接收和发送数据。 12)DT/(输出):数据收/发信号,表示CPU是接

8、收数据(低电平),还是发送数据(高电平)。 13)IO/(输出):用于区分是访问存储器(低电平),还是访问I/O端口(高电平)。 14)ALE(输出):地址所存允许信号,高电平有效。有效时表示地址线上的地址信息有效。 15)(输出):处理器发向中断控制器的中断响应信号。 16)RESET(输入):系统复位信号,高电平有效(至少保持4个时钟周期)。RESET有效时,CPU清除IP、DS、ES、SS、标志寄存器和指令堆栈为0及置CS为0FFFFH。该信号结束后,CPU从存储器的0FFFF0H地址开始读取和执行指令。系统加电或操作员在键盘上进行“RESET”操作时产生RESET信号。 (3)另外两个

9、引脚,引脚20接地,引脚40接高电平。2. 8282简介 8282是带有三态门的8位地址锁存器,共20条引脚。 1)DI0-DI7(输入):与CPU的地址总线相连。 2)DO0-DO7(输出):输出八位地址。 3)OE(输入):输出允许信号,低电平有效,有效时,正常输出;无效时, 输出高祖。 4)STB(输入):选通信号,与8088的ALE相连,高电平时,输出等于输入;下降沿时,输出锁存,与输入无关。5)另外两个引脚,引脚10接地,引脚20接高电平。 图2 8282引脚图8282真值表OESTB输出1X高阻01输出=输入0下降沿锁存 3. 8286简介 图3 8282引脚图8286双向数据收发

10、器,共20条引脚。 1) A7A0(双向)、B7B0(双向):A7A0用于输入,B7B0用于输出。也可以反方向传送,即B7B0用于输入,A7A0用于输出。 2)OE(输入):输出允许引脚。3)T(输入):发送引脚,用于控制数据的流向。 4)另外两个引脚,引脚10接地,引脚20接高电平。8286的OE和T信号的控制作用OET传送方向01AB(正向)00AB(反向)1X高阻4. 8284A简介 8284A时钟发生器,共18条引脚。实际上,8284A不只是时钟电路,它除了提供品路恒定的时钟信号外,还具有复位信号发生电路和准备好信号控制电路。复位信号发生电路产生系统复位信号RESET,准备好信号控制电

11、路用于对存储器或I/O接口产生的准备好信号READY进行同步。 图4 8284引脚图 1)F/(输入):时钟源选择输入端,若F/接低电平,则系统时钟CLK由晶体震荡器产生;若F/接高电平,则CLK由外来时钟产生。 2)EFI(输入):外来时钟输入端,当F/接高电平,则由EFI端输入外来时钟。输入时钟信号的频率为系统时钟CLK的3倍。 3)CSYNC(输入):同步输入信号,用来使多个8284同步,以提供同步的CLK信号。CSYNC为高电平时,内部计数器复位;CSYNC为低电平时,才允许内部计数器计数。 4)ASYNC(输入):READY同步选择输入端,ASYNC信号决定READY的同步方式。当A

12、SYNC为低电平时,提供两级READY同步;若ASYNC为高电平时,提供一级READY同步。 5)X1、X2(输入):晶振输入端。 6)RES(输入):复位输入端,低电平有效。用于产生8088的RESET信号,因为8284A内部具有斯密特整形电路,所以RES可以是缓慢变化的脉冲信号,它经8284A内部电路整形而获得较陡的复位信号RESET。 7)READY(输出):准备好信号,与8088的READY相连。 8)CLK(输出):提供给整个计算机系统的时钟信号,所以称为系统时钟。CLK的频率是晶体管震荡器频率或EFI端输入频率的1/3,占空比33%。 9)PCLK(输出):为外设提供的输出时钟信号

13、,频率是CLK的1/2,占空比50%。 10)OSC(输出):晶振输出端,输出频率为晶振频率,TTC电平。 11)RESET(输出):提供给8088及整个系统的复位信号,高电平有效,其宽度有RES决定。 12)RDY1、RDY2(输入):高电平有效,可由系统总线的设备产生,有效时表示数据已收到或数据可以使用。 13)AEN1、AEN2(输入):对应RDY1、RDY2的允许控制信号,低电平有效。当AEN1为低电平时,RDY1起作用;当AEN2为低电平时,RDY2起作用。在单CPU系统中AEN应接低电平,多系统中,用这两个信号。1.2 微处理器8088最小系统 图5 8088最小系统 8088最小

14、系统的设计:利用3片地址锁存器8282形成20条地址总线,利用1片双向数据收发器8286形成8条数据总线,利用时钟发生器8284提供频率恒定的时钟信号,同时还具有复位信号发生器和准备好信号电路。第2章 存储器(ROM和RAM)电路2.1 芯片简介1. 74LS138简介 图6 74LS138引脚图 74LS138为3 线8 线译码器,共14条引脚。 1)E1、E2、E3(输入):片选信号引脚E3接高电平,E2、E1接地时,允许译码输出,芯片才有效工作,否则输出全为高电平。 2)A、B、C(输入):3位输入端。 3)Y0Y7(输出):在允许译码的前提下,这8根选择线中,仅与输入代码对应的选择线为

15、低电平有效,其他选择线为高电平。 74LS138逻辑关系表E3 E2 E1C B A输出1 0 00 0 0Y0=0,其余为11 0 00 0 1Y1=0,其余为11 0 00 1 0Y2=0,其余为11 0 00 1 1Y3=0,其余为11 0 01 0 0Y4=0,其余为11 0 01 0 1Y5=0,其余为11 0 01 1 0Y6=0,其余为11 0 01 1 1Y7=0,其余为12. 2764简介2764是8K*8字节的紫外线擦除、电可编程只读存储器,单一+5V供电,工作电流为75mA,维持电流为35mA,读出时间最大为250ns,28脚双直插式封装。1)A0A12(输入):地址输入

16、线,用于寻址片内的8K个存储单元。2)(输入):片选信号,低电平有效,有效时表示选中此芯片。 图7 2764引脚图 3)(输入):输出允许信号,低电平有效,有效时,芯片中的数据可由D0D7端输出。 4)(输入):编程脉冲输入端,对EPROM编程时,在该端加上编程脉冲,读操作时该信号为1。 5)Vpp(输入):编程电压输入端,编程时应在该端加上编程高电压。 6)D0D7(双向):双向数据线,正常工作时为数据输出线,编程时为数据输入线。3. 6264简介 图8 6264引脚图 6264是单片机中常用的RAM芯片,容量为8KB,是28引脚双列直插式芯片,采用CMOS工艺制造。 1)A0A12(输入)

17、:地址线,可寻址8KB的存储空间。 2)(输入):读出允许信号,低电平有效。 3)(输入):写允许信号,低电平有效。 4)(输入):片选信号2,在读/写方式时为高电平。 5)(输入):片选信号1,在读/写方式时为低电平。 6)D0D7(双向):8位双向数据线。2.2 存储器(ROM和RAM)电路 系统内存用到2片ROM和2片RAM,ROM采用2片2764(8K*8)EPROM芯片,RAM采用2片6264(8K*8)静态SRAM芯片。ROM区的地址为FC000HFFFFFH,RAM图9 存储器(ROM和RAM)电路区的地址为00000H03FFFH。 ROM区的地址为FC000HFFFFFH,即

18、1111 1100 0000 0000 0000B1111 1111 1111 1111 1111B。低位地址A0A12分别与2片2764的A0A12相连,A15A13为110111,分别与74LS138的C、B、A相连,通过74LS138译码器,使输出Y6=0,Y7=0,产生片选信号,Y6、Y7分别与两片2764的CE相连。A16A19为1111,A16A19连接到与四输入的与门,输出为1,连接到74LS138译码器的E3引脚。在访问存储器时,IO/为低电平,所以可以把IO/连接到74LS138译码器的E1、E2引脚。DOD7分别与2片2764的DOD7相连。 RAM区的地址为00000H0

19、3FFFH,即0000 00000 0000 0000 0000B0000 0011 1111 1111 1111B。低位地址A0A12分别与2片6264的A0A12相连,A15A13为000011,分别与74LS138的C、B、A相连,通过74LS138译码器,使输出Y0=0,Y1=0,产生片选信号,Y0、Y1分别与两片6264的相连。A16A19为0000,A16、A17通过或门输出0,A18、A19通过或门输出0,再将两个或门输出的低电平连接到或门,输出为0,连接到74LS138译码器的E2引脚。在访问存储器时,IO/为低电平,所以可以把IO/连接到74LS138译码器的E1引脚,再让E

20、3接高电平。DOD7分别与2片626464的DOD7相连。 第3章 温度检测A/D变换接口电路3.1 芯片简介1. ADC0809简介 ADC0809是采用CMOS工艺8通道,8位逐次逼近式A/D模数。其内部由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。共28条引脚,采用双列直插式封装。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。 图10 ADC0809引脚图 (1) 引脚功能 1)IN0IN7(输入):8路模拟量输入端,输入模拟量电压范围为-5V+5V。 2)ref(-)(输入)、ref(+)(输入):基准电压。 3)2-12-8(

21、输出):8位数字量输出端。 4)EOC(输出):A/D转换结束信号,当A/D转换结束时,此端口输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。 5)ADDA、ADDB、ADDC(输入):3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。 6)ALE(输入):地址锁存允许信号,高电平有效。 7)ENABLE(输入):使能信号,控制IC,高电平有效。当ENABLE为高电平时,IC有效,可以正常工作;当当ENABLE为低电平时,不能正常工作。 通道选择表 8)START(输入):A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。 9)CLOC

22、K(输入):时钟脉冲输入端,要求时钟频率不高于640KHz。 10)另外两个引脚,引脚11接电源,单一+5V;引脚13接地。 CBA选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7 (2)三种工作方式 1)定时传送方式 对于一种A/D转换器来说,转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的,ADC0809的转换时间位128µs,相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期,可根据此设计一个延时子程序,A/D转换启动后即调用此子程序,延迟时间一到,转换已经完成,接着就可以进行数字传送。 2)查询方式 A/D转换芯片有表面转换完

23、成的状态信号,ADC0809的EOC端,因此也一用查询方式测试EOC的状态,即可确认转换是否完成,并接着进行数据传送。 3)中断方式 把表明转换完成的状态信号(EOC)作为中断请求信号,以中断方式进行数据传送。2. LM35DM(8)简介LM35系列是精密集成电路温度传感器,其输出的电压线性地与摄氏温度成正比。因此,LM35比按绝对温标校准的线性温度传感器优越感得多。LM35系列传感器生产制作时已经过校准,输出电压与摄氏温度一一对应,使用极为方便。LM35系列是精密集成电路温度传感器,其输出的电压线性地与摄氏温度成正。 图11 LM35DM引脚图因此,LM35比按绝对温标校准的线性温度传感器优

24、越感得多。LM35系列传感器生产制作时已经过校准,输出电压与摄氏温度一一对应,使用极为方便。灵敏度为10.0mV/,精度在0.4至0.8(-55至+150温度范围内),重复性好,低输出阻抗,线性输出和内部精密校准使其与读出或控制电路接口简单和方便,可单电源和正负电源工作。图示为LM35DM(8)芯片,采用S0-8封装(顶视),共八个引脚。 (1)引脚功能 1)OUT(输出):信号输出引脚。 2)NC:引脚没有和芯片内部连接,为一空引脚。 3)GND:接地。 4)Vcc:接高电源。 (2)特性 1)在摄氏温度下直接校准。 2)+10.0mV/的线性刻度系数。 3)确保0.5的精度(在25)。 4

25、)额定温度范围为-55至+150。 6)工作电压范围宽,4V至30V。 7)低功耗,小于60uA。 8)在静止空气中,自热效应低,小于0.08的自热。 9)非线性仅为±1/4。 10)输出阻抗,通过1mA电流时仅为0.1。3.2 温度检测A/D变换接口电路 ADC0809的地址为0000H0007H,即0000 0000 0000 0000B0000 0000 0000 0111B。A0A2分别与ADC0809的ADD-A、ADD-B、ADD-C相连。A15A3为0000 0000 0000 0。在访问端口时,IO/为高电平,IO/通过非门输出0,输出的低电平与A3通过与非门输出1,

26、连接到74LS138译码器的E3引脚。A4、A5、A6通过三输入与非门输出1,A7、A8、A9通过三输入与非门输出1,这两个高电平再通过一个与非门输出0,连接到E2引脚。A10、A11、A12通过三输入与非门输出1,再通过非门输出0,连接到E1引脚。A13、A14、A15分别与A、B、C引脚相连。D0D7分别与ADC0809的mab2-1lab2-8相连。图12 温度检测A/D变换接口电路 温度通过LM35DM(8)温度传感器输出与温度成正比的电压,给到模数转换器ADC0809的输入端IN-0,当ADD-C、ADD-B、ADD-A为000时,IN-0选通,给START端加一负脉冲,另外给OE加

27、高电平,可打开数据线的三态缓冲器,ADC0809就可以输出8位数字量,实现温度检测。 第4章 D/A变换接口电路驱动直流电机4.1 芯片简介1. DAC0832简介 DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片,与微处理器完全兼容。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到广泛的应用。 1)IOUT1(输出):电流输出端1,其值随DAC寄存器的内容线性变化。 2)IOUT2(输出):电流输出端2,其值与IOUT1值之和为一常数。 3)Rfb(输入):反馈信号输入线,改变Rf

28、b端外接电阻值可调整转换满量程精度。 4)Vref(输入):基准电压输入线,VREF的范围为-10V+10V。 图13 DAC0832引脚图 5)ILE(输入):数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效。 6)WR2(输入):DAC寄存器选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2,当LE2为高电平时,DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化,LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。 7)WR1(输入):数据锁存器写选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1,当LE1为高电平时,数

29、据锁存器状态随输入数据线变换,LE1的负跳变时将输入数据锁存。 8)DI0DI7(输入):8位数据输入线,TTL电平,有效时间应大于90ns,否则锁存器的数据会出错。 9)CS(输入):片选信号输入线(选通数据锁存器),低电平有效。 10)Xfer(输入):数据传输控制信号输入线,低电平有效,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。 11)另外3个引脚,引脚3AGND、引脚10DGND分别是模拟信号接地,数字信号接地,引脚20接电源,范围为+5V+15V。4.2 直流伺服电机图14 直流电机原理图 直流伺服电机的工作原理与一般直流电动机的工作原理完全相同,他励直流电机转子上的载流导体在定子磁场中受

30、到电磁转矩的作用,使电机转子旋转。由直流电机原理图分析得到:n=(u-IaRa)/Ke式中:n为电枢的转速,单位r/min; u为电枢电压; Ia为电机的电枢电路; Ra为电枢电阻; Ke为电势系数。调节电机的转速有三种方法: 1)改变电枢电压u。调速范围较大,直流伺服电机常用此方法调速(最常用); 2)改变磁通量(即改变 Ke)。改变激磁回路的电阻Rf以改变激磁电流If。可以打到改变磁通量的目的;调磁调速因其调速范围较小常常作为调速的辅助方法,而主要的调速方法是调压调速。若采用调压与调磁两种方法互相配合,可以获得很宽的调速范围,又可充分利用电机的容量。 3)在电枢回路中串联调节电阻Rt,此时

31、有n=(u-(IaRa+Rt))/Ke,可知,在电枢回路中串联电阻的办法,转速只能调低,而且电阻上的铜耗较大,这种办法并不经济。4.3 D/A变换接口电路驱动直流电机 DAC0832地址为0008H,即0000 0000 0000 1000B。A0A2分别与74LS138的A、B、C引脚相连,输出Y0=0,Y0通过非门输出1,再与高电压一同连接到一与非门上,输出低电平,接到DAC0832的Xfer引脚上。低电压通过非门输出高电压,再与Y0通过非门输出的1接到一与非门上,输出为低电平,接到DAC0832图15 D/A变换接口电路驱动直流电机的CS引脚上。在访问端口时,IO/为高电平,IO/与A3

32、通过与门输出高电平,接到74LS138的G1上。A4、A5、A6通过三输入或非门输出1,A7、A8、A9通过三输入或非门输出1,两个高电平再通过一与非门输出0,接到B。A10A15与A4A9的接法相同,输出接到A。D0D7分别接到DAC0832的labDI0mabDI7。 8位数据信息通过数模转换器DAC0832输出OUT1、OUT2两路电流,输入到三角波发生器,OUT1、OUT2所输出的电流随8位数据的变化而变化,三角波发生器的输出又随OUT1、OUT2所输出的电流变化而变化,利用三角波发生器的输出来控制直流电机的转速,从而实现D/A变换接口电路驱动直流电机。第5章 步进电机控制电路5.1

33、芯片简介1. 8253简介 图16 8253引脚图 8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器,内部有三个计数器,分别称为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字,互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系,一个为时钟输入端CLK,一个为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器,还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。 (1)引脚功能 1)D0D7(双向):数据线。 2)CS(输入):片选信号,低电平有效。 3)RD(输入):读信号

34、,低电平有效。4) WR(输入):写信号,低电平有效。A1A000CNT001CNT110CNT211控制寄存器 5)A0、A1(输入):端口选择信号。 6)OUT(输出):定时输出,用来产生不同工作方式下的输出波形。 7)GATE(输入):门控信号,用来控制计数器的工作。 8)CLKC(输入):时钟脉冲输入。 9)另外两个端口,端口12接地,端口24接电源。 (2)工作方式 1)方式0 a. CPU写入控制字,在WR的上升沿,OUT输出变低。 b. CPU将计数初值N写入计数初值寄存器CR,在WR上升沿之后的第一个CLK脉冲的下降沿将CR的内容送入计数执行部件CE。 c. 当GATE=1,C

35、R内容送入CE,每一个CLK脉冲下降沿使CE减1计数,在计数过程中OUT一直保持低直到计数为零。 2)方式1 a. 当CPU输出控制字后,OUT输出变为高电平。在CPU写入计数初值后,计数器并不开始计数。 b. 门控信号GATE的上升沿出现,并在下一个CLK的下降沿将CR的内容送到CE,同时OUT输出变低,然后开始对后面的CLK脉冲进行减1计数。 c. 在计数过程中,OUT一直保持低,直至减1计数器计到0时,OUT输出变高。 3)方式2 a. CPU输出控制字后,输出OUT就变高。 b. 写入计数值后的下一个CLK脉冲开始计数,计数到1后,输出OUT变低,经过一个CLK以后,OUT恢复为高,计

36、数器重新开始计数. 4)方式3 a. N为偶数时,输出的N分频波为方波。 b. N为奇数时,输出分频波高电平宽度为(N+1)/2计数脉冲周期,低电平宽度为(N1)/2计数脉冲周期。 5)方式4 a. 当CPU写入控制字后,OUT立即变高,写入计数值开始计数,当计数到0后,OUT变低,经过一个CLK脉冲后,OUT变高(相当于输出一个CLK负脉冲); b. 这种计数是一次性的(与方式0有相似之处),只有当写入新的计数值后才开始下一次计数。 6)方式5 a. 当控制字写入后,OUT立刻变高,写入计数值后并不立即开始计数,而是由GATE的上升沿触发启动计数的。 b. 当计数到0时,输出变低,经过一个C

37、LK之后,输出恢复为高,计数停止。 c. 若再有GATE脉冲来,则重新装入计数值开始计数,上述过程重复。 2. 8255简介 图17 8255引脚图 8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片,有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片(40引脚)。 其各口功能可由软件选择,使用灵活,通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。8255作为主机与外设的连接芯片,必须提供与主机相连的3个总线接口,即数据线、地址线、控制线接口。同时具有有与外设连接的接口A、B、C口。 (1)引脚功能1)RESET:复位输入线,当该输入端处于高电平时,所有内部

38、寄存器(包括控制寄存器)均被清除,所有I/O口均被置成输入方式。2):芯片选择信号线,当这个输入引脚为低电平时,即=0时,表示芯片被选中,允许8255与CPU进行通讯;=1时,8255无法与CPU做数据传输。 3) :读信号线,当这个输入引脚为低跳变沿时,即产生一个低脉冲且=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息,即CPU从8255读取信息或数据。4):写入信号,当这个输入引脚为低跳变沿时,即产生一个低脉冲且=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。5)D0D7:三态双向数据总线,8255与CPU数据传送的通道,当CPU 执行输入输出指令时,通过它实现8位数据的读/写操作

39、,控制字和状态信息也通过数据总线传送。 6)PA0PA7:端口A输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器, 一个8位的数据输入锁存器。 工作于三种方式中的任何一种; 7)PB0PB7:端口B输入输出线,一个8位的I/O锁存器, 一个8位的输入输出缓冲器。 不能工作于方式二。 8)PC0PC7:端口C输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器, 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口, 每个4位的端口包含一个4位的锁存器,分别与端口A和端口B配合使用,可作为控制信号输出或状态信号输入端口。不能工作于方式一或二。 9)A1,A0:地址选择线,用来选择8255

40、的PA口,PB口,PC口和控制寄存器。 (3)工作方式 1)方式0:基本输入/输出 a. 相当于3个独立的8位简单端口。 b. 各端口既可设置为输入口,又可设置为输出口,但不能同时实现输入和输出。 c. C端口可以是一个 8位的简单接口,也可以分为两个独立的4位端口。 d. 常用于连接简单外设(适用于无条件或查询方式)。 2)方式1:有联络信号的输入输出a. A口和B口仍作为2个独立的8位输入/输出数据通道,可单独连接外设。b. C口要有6位(分成两个3位)分别作为A口和B口的应答联络线,其余2位仍可工作在方式0;联络信号线已经定义,不能被用户改变。 c. A口、B口在作为输入和输出时的选通信

41、号不同。 3)方式2:双向传送 a. 只有A端口可以工作在方式2。 b. 双向输入输出方式,既可作为输入,有可作为输出。 c. PC6、7作为输出的联络信号,PC4、5作为输入的联络信号,PC3作为中断申请信号,其余3根可用作方式0,也可用作B口方式1的应答联络线。3. 74LS245简介 图18 74LS245引脚图74LS245是我们常用的芯片,用来驱动led或者其他的设备,它是8路同相三态双向总线收发器,可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能,既可以输出,也可以输入数据。 接收模式DIR模式1XA、B为高阻00BA01AB5.2 步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常的简单。 (1)工作原理通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进

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