【正文】 I/O端口，具有三種工作方式，被廣泛地使用于單片機(jī)的并行I/O端口。 使用的主要芯片以及元件設(shè)計(jì)所需要的芯片：8258255A、0832所需要的設(shè)備：LED指示燈、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、紅外線報(bào)警燈、蜂鳴器 原理簡介（1）8254用于對整個(gè)過程計(jì)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)48圈，反轉(zhuǎn)48圈；直流電機(jī)加速轉(zhuǎn)動(dòng)5秒；直流電機(jī)減速轉(zhuǎn)動(dòng)5秒；（2）通過對8255A編程初始化，使8255A和燈連接，控制燈的亮與滅，用以指示整個(gè)過程中步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)的工作過程；（3）用D/A轉(zhuǎn)換器0832來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間由8254來控制；（4）紅外線報(bào)警燈及合成，送給一定頻率的脈沖就可以是紅外燈發(fā)光，此時(shí)來控制系統(tǒng)的運(yùn)行和停止。 其中最主要的過程是8254控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間，以及8255控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和0832控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這三個(gè)過程是整個(gè)順序系統(tǒng)的關(guān)鍵。如果系統(tǒng)沒有故障產(chǎn)生（即控制紅外燈的開關(guān)沒有閉合），此時(shí)整個(gè)順序控制系統(tǒng)將循環(huán)運(yùn)行前四個(gè)功能。根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求，我用微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)儀來模擬機(jī)器的工作過程，用到了825825LED燈、083直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、以及報(bào)警燈等等，利用這些器件的工作原理可以模仿正常工作、報(bào)警等等一系列過程。在影響系統(tǒng)完好率和投入率的諸多因素中，合理劃分設(shè)計(jì)界面及人－機(jī)界面的設(shè)計(jì)是兩個(gè)最重要的因素。順序控制是自動(dòng)控制領(lǐng)域中最基本應(yīng)用又最廣泛的一個(gè)方面,進(jìn)入21世紀(jì)以來，它發(fā)展的非常迅速，在多個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用，備受人們的青睞。在實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的過程中，我利用匯編語言，利用上述幾種芯片，增加對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的了解和熟悉，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，將理論與具體的實(shí)踐相聯(lián)系，進(jìn)一步的提升自己的能力。當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，即控制紅外線燈的開關(guān)閉合的時(shí)候，此時(shí)系統(tǒng)將不能循環(huán)進(jìn)行下去。其中8254發(fā)出時(shí)鐘脈沖信號(hào)進(jìn)行定時(shí)，而8255控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，當(dāng)時(shí)間到時(shí)，自動(dòng)調(diào)整輸出脈沖的順序，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 8255原理及接線圖8255的基本工作原理工作方式0：基本輸入輸出方式工作方式1：選通輸入輸出方式工作方式2：雙向傳送方式8255引腳功能說明：RESET:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端外于高電平時(shí)，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。端口C可以通過工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口， 每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。 D0～D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送8255A的工作方式與控制字 8255A的工作方式 方式1——選通輸入輸出方式，此時(shí)8255A的A口和B口與外設(shè)之間進(jìn)行輸入或輸出操作時(shí)，需要C口的部分I/O線提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)。 有關(guān)8255A三種工作方式的功能及應(yīng)用的詳細(xì)介紹見下一節(jié)。端口A有方式0、方式1和方式2共三種工作方式，端口B只能工作在方式0和方式1，而端口C僅工作在方式0。 應(yīng)注意的是，C口的按位置位/復(fù)位控制字必須跟在方式選擇控制字之后寫入控制字寄存器，即使僅使用該功能，也應(yīng)先選送一個(gè)方式控制字。每個(gè)計(jì)數(shù)器的輸入和輸出都決定于設(shè)置在控制寄存器中的控制字，互相之間工作完全獨(dú)立。輸出鎖存器的值是通過程序設(shè)置的。對某一計(jì)數(shù)通道寫入控制字，選定工作方式2時(shí)，OUT端輸出高電平。 對于方式3來說,它的工作方式與方式2有著很多相似的地方,然而,。如果寫入計(jì)數(shù)器的初值為偶數(shù)，則當(dāng)8254進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，每輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，均使計(jì)數(shù)值減2。這兩種情況下，從OUT端輸出的方波頻率都等于時(shí)鐘脈沖的頻率除以計(jì)數(shù)初值。此實(shí)驗(yàn)中使用8254的0通道和1通道以實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。在DAC0832內(nèi)部有一個(gè)8位輸入寄存器和一個(gè)8位DAC寄存器，它們可以分別選通。由WRXFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當(dāng)LE2為高電平時(shí)，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開始D/A轉(zhuǎn)換。若需要相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)，可通過一個(gè)高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。 　　第一種方法是使輸入寄存器工作在鎖存狀態(tài)，而DAC寄存器工作在直通狀態(tài)。 　　根據(jù)上述對DAC0832的輸入寄存器和DAC寄存器不同的控制方法，DAC0832有如下3種工作方式： 　?、艈尉彌_方式。雙緩沖方式是先使輸入寄存器接收資料，再控制輸入寄存器的輸出資料到DAC寄存器，即分兩次鎖存輸入資料。此方式適用于連續(xù)反饋控制線路，不過在使用時(shí)，必須通過另加I/O接口與CPU連接，以匹配CPU與D/A轉(zhuǎn)換。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)原理：如A相通電，B，C相不通電時(shí)，由于磁場作用，齒1與A對齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同）。如按A，C，B，A……通電，電機(jī)就反轉(zhuǎn)。甚至于通過二相電流不同的組合，使其1/3て變?yōu)?/12て，1/24て，這就是電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)的基本理論依據(jù)。步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)與控制步進(jìn)電機(jī)的三個(gè)重要參數(shù)是相數(shù)、拍數(shù)和步距角。以三相電機(jī)為例，有三相三拍運(yùn)行方式即ABBCCAAB，三相六拍運(yùn)行方式即AABBBCCCAA。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*4）=（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=（俗稱半步）。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度控制步進(jìn)電機(jī)速度的控制是通過控制單片機(jī)發(fā)出的步進(jìn)脈沖的頻率來實(shí)現(xiàn)。采用軟件延時(shí)方法實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是程序簡單，思路清晰，不占用硬件資源，缺點(diǎn)是CPU的等待時(shí)間過長，占用大量機(jī)時(shí)，因此沒有實(shí)用價(jià)值。 直流電機(jī)原理及接線圖直流電動(dòng)機(jī)因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。直流電動(dòng)機(jī) – 工作原理：如上圖（a）所示，則有直流電流從電刷 A 流入，經(jīng)過線圈abcd，從電刷 B 流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd收到電磁力的作用，其方向可由左手定則判定，兩段導(dǎo)體受到的力形成了一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。外加的電源是直流的，但由于電刷和換向片的作用，在線圈中流過的電流是交流的，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方向卻是不變的。在電樞電壓Ua的作用下，電樞繞組中通過電樞電流Ia。結(jié) 束注（在順序控制系統(tǒng)中，前四顆燈每顆燈亮起來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制之后，都要檢測設(shè)置故障的開關(guān)是否閉合，閉合則馬上報(bào)警，系統(tǒng)終止運(yùn)行，否則執(zhí)行下一步順序控制。在實(shí)驗(yàn)過程中，我先后遇到了3個(gè)困難。然后開始對程序進(jìn)行相應(yīng)的修改，最終實(shí)現(xiàn)了自己想要的結(jié)果。但是當(dāng)故障清除了以后，系統(tǒng)不能恢復(fù)正常的運(yùn)行。開關(guān)斷開后系統(tǒng)自動(dòng)跳到下一步，執(zhí)行完后跳到開頭，重頭開始執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)不斷地循環(huán)。所以我一方面，去圖書館查閱資料，借閱相關(guān)的書籍，另一方面，在老師的幫助和指導(dǎo)下去完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)，從理論上和實(shí)踐上都是對我的檢查，我受益匪淺，也認(rèn)識(shí)到了自己基礎(chǔ)知識(shí)的不足和欠缺，需要我加倍努力，以后我將更加努力的學(xué)習(xí)好我的專業(yè)課程。8254 Y0 ,280H287HCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV DX,28BH 。 向8254的控制口寫控制字 MOV DX,280H MOV AL,00H 。CALL S1NOPNOPCALL S2NOPNOPCALL S3NOPNOPCALL S6NOPNOPCALL S4NOPNOP。送低電平，使第一個(gè)燈亮 1111 1110 OUT DX,AL MOV BX,48WORK: 。送02H MOV DX,289H OUT DX,AL MOV CX, 0FFFFHDELAY2: DEC CX CMP CX,00 JNZ DELAY2 MOV AL,04H 。送20H MOV DX,289H OUT DX,AL MOV CX,0FFFFHDELAY6: DEC CX CMP CX,00 JNZ DELAY6 MOV AL,40H 。循環(huán)，達(dá)到連續(xù)正轉(zhuǎn)的效果 MOV DX,288H IN AL,DX 。否則重新循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)T3: MOV DX,28AH MOV AL,10H 。則跳到T3 JMP S2 。依次反向輸入脈沖，使其反轉(zhuǎn) MOV AL,80H 。送10H MOV DX,289H OUT DX,AL MOV CX,0FFFFHDELAY44: DEC CX CMP CX,00 JNZ DELAY44 MOV AL,08H 。送01H MOV DX,289H OUT DX,Al MOV CX,0FFFFHDELAY88: DEC CX CMP CX,00 JNZ DELAY88 DEC BX CMP BX,00 JNZ WORK1 。則跳到T4 JMP S3 。若開關(guān)閉合 JZ T4 。給第三個(gè)燈送低電平，使其亮 OUT DX,AL MOV DX,290H MOV AL,00H UP: MOV CX,0FFFFH DELAY000: DEC CX CMP CX,00 JNZ DELAY000