【文章內(nèi)容簡介】 性高。因?yàn)樾酒前垂I(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，故抗干擾的能力優(yōu)于 PC 機(jī)。系統(tǒng)軟件( 如：程序指令，常數(shù)，表格)固化在 ROM 中，不易受病毒破壞。許多信號的通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，故運(yùn)作時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。便于擴(kuò)展。片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件，片外有很多供擴(kuò)展用的(總線，并行和串行的輸入/輸出)管腳，很容易組成一定規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)?？刂乒δ軓?qiáng)。具有豐富的控制指令，如：條件分支轉(zhuǎn)移指令，I/O 口的邏輯操作指令，位處理指令。實(shí)用性好。體積小，功耗低，價(jià)格便宜，易于產(chǎn)品化。由于上述原因，選用 8031 作為主控芯片。 存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中擴(kuò)展用的程序存儲(chǔ)器芯片大多采用 EPROM 芯片。其型號有：2716，2732，2764，27128，27258，其容量分別為2k，4k，8k，16k，32k。在選擇芯片時(shí)要考慮 CPU 與 EPROM 時(shí)序的匹配。8031 所能讀取的時(shí)間必須大于 EPROM 所要求的讀取時(shí)間。此外，還需要考慮最大讀出速度，工作溫度以及存儲(chǔ)器容量等因素。在滿足容量要求時(shí)，盡量選擇大容量芯片，以減少芯片數(shù)量以簡化系統(tǒng)。綜合以上因素，選擇 2764 芯片作為本次設(shè)計(jì)的程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展用芯片。于 8031 芯片的 P0 口是分時(shí)傳送低 8 位地址線和數(shù)據(jù)線的，故 8031 擴(kuò)展系統(tǒng)中一定要有地址鎖存器，常用的地址鎖存器芯片是 74LS373。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展由于 8031 芯片內(nèi)部 RAM 只有 128 字節(jié)供用戶使用，遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)需要，因此需要擴(kuò)展片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） 。常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有61162662128 等，這里選用 6264。I/O 擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)8031 單片機(jī)共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 接口，但供用戶使用的只有 P1 口及部分 P3 口線。因此要進(jìn)行 I/O 口的擴(kuò)展。8155 為多功能的可編程接口芯片，內(nèi)部包含有 256 字節(jié) RAM，兩個(gè)可編程 8 位并行口、一個(gè) 6 位并行口和一個(gè) 14位的計(jì)數(shù)器。8155 是 8051 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最適用的外圍器件。數(shù)據(jù)存貯器是 256x8 位靜態(tài) RAM。I/O 由三個(gè)通用口組成，其中的 6 位口可編程為狀態(tài)控制信號?？删幊痰?14 位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器用于給單片機(jī)系統(tǒng)提供方波或計(jì)數(shù)脈沖。8155 與微機(jī)接口較簡單，是微機(jī)系統(tǒng)廣泛使用的接口芯片。第五章 系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)控制功能分析數(shù)控 XY 工作臺的控制功能包括：系統(tǒng)初始化。如對 I/O 接口 8155，8255A 進(jìn)行必要的初始化工作，預(yù)置接口工作方式控制字。工作臺復(fù)位。開機(jī)后工作臺應(yīng)該自動(dòng)復(fù)位，亦可手動(dòng)復(fù)位。輸入和顯示加工程序。監(jiān)視按鍵，鍵盤及開關(guān)。如監(jiān)視緊急停機(jī)鍵及行程開關(guān)，鍵盤掃描等功能。工作臺超程顯示與處理。工作臺位移超過規(guī)定值時(shí)應(yīng)該立即停止工作臺的運(yùn)動(dòng)，并顯示相應(yīng)的指示字符。工作臺的自動(dòng)控制。工作臺的手動(dòng)控制。工作臺的聯(lián)動(dòng)控制。 系統(tǒng)管理程序控制 管理稱許是系統(tǒng)的主程序，開機(jī)后即進(jìn)入管理程序。其主要功能是接受和執(zhí)行操作者的命令。在設(shè)計(jì)管理程序時(shí)，應(yīng)確定接收命令的形式，系統(tǒng)的各種操作功能等。數(shù)控 XY 工作臺的基本操作功能有：輸入加工程序，自動(dòng)加工，刀位控制，工作臺位置控制，手動(dòng)操作，緊急停機(jī)等。根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)管理程序流程圖如下所示：加工程序輸入鍵按下機(jī)床復(fù)位開始系統(tǒng)初始化自動(dòng)加工鍵按下手動(dòng)加工鍵按下加工數(shù)據(jù)輸入自動(dòng)加工手動(dòng)調(diào)整NNNYYY圖 51 自動(dòng)加工程序設(shè)計(jì)（1）機(jī)床在自動(dòng)加工時(shí)的動(dòng)作順序：工作臺移動(dòng)到位→刀具快速進(jìn)給→加工→退刀→工作臺運(yùn)動(dòng)到下一位置；（2）計(jì)算機(jī)在加工過程中的操作：讀取刀具軌跡，控制機(jī)床完成加工；（3）由以上分析，設(shè)計(jì)自動(dòng)加工程序框圖如下所示：入口零件坐標(biāo)地址指針讀零件坐標(biāo)調(diào)步進(jìn)電機(jī)子程序工作臺移動(dòng)到位刀具快進(jìn)加工快速退刀零件坐標(biāo)地址指針加一零件加工完成NY返回圖 52 匯編語言程序設(shè)計(jì)內(nèi)存地址分配加速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器 N0 地址設(shè)為 20H；恒速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器 N1 低 8 位字節(jié)地址為 21H，高 8 位字節(jié)地址位 22H；減速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器 N2 地址位 23H。加速，減速，恒速脈沖總數(shù)寄存器 N 低位字節(jié)地址位 24H，高位字節(jié)地址位 25H；步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給控制子程序 FEED 首地址位 0E80H。每調(diào)用一次該程序，步進(jìn)電機(jī)按規(guī)定方向進(jìn)給一步。程序清單 N0 EQU 20H ；加速 N1L EQU 21H ；恒速 N1H EQU 22H N2 EQU 23H ；減速 NL EQU 24H ；脈沖總數(shù)寄存器 NH EQU 25H DS EQU 26H ；地址指針偏移量FEED EQU 0E80HORG 0E00H0E00 START： MOV P，60H0E03 MOV TMOD，01H ；設(shè)計(jì)數(shù)器工作方式為 1，16位定時(shí)器0E06 MOV N0，01A4H ；設(shè) N0 為 3200E09 MOV N2， 1A4H0E0C MOV A ， N0 ；計(jì)算 2XN00E0E RL A0E0F MOV R0， A0E10 CLR C ；計(jì)算 N1=N2N00E11 MOV A， NL0E13 SUBB A， R00E14 MOV N1L， A0E16 MOV A， NH0E18 SUBB A，00H0E1A MOV N1H，A0E1C MOV DPTR， 1000H ；設(shè)時(shí)間常數(shù)指針初值為1000H0E1F MOV DS， 00H ；設(shè)地址偏移量初值為 00H0E22 MOVC A, @A+DPTR ；從 EPROM 中讀時(shí)間常數(shù)0E23 MOV TL0， A ；送時(shí)間常數(shù)至定時(shí)器 0 中0E25 INC DS0E27 MOV A，DS0E2 MOVC A，@A+DPTR 0E2A MOV TH0，A0E2C INC DS0E2E SETB EA ；開中斷允許0E30 SETB ET0 ；允許定時(shí)器 0 中斷0E32 SETB TR0 ；啟動(dòng)定時(shí)器 0 開始計(jì)算0E34 WAIT：JB EA，WAIT ；中斷允許返回0E37 RET中斷服務(wù)程序： ORG 000BH000B LJMP 0F00H0F00 MOVC A，@A+DPTR0F03 MOV TL0， A0F05 INC DS0F07 MOV A，DS0F09 MOVC A，@A+DPTR0F0A MOV TH0， A0F0C INC DS ；修改地址偏移量指針0F0E ACALL FEED ；調(diào) FEED 子程序0F10 MOV A， N0 ；判斷 N0 是否為 00F12 CJNE A， 00H， LOOP10F15 MOV A， N1H ；判斷 N1 是否為 0 0F17 CJNE A，00H， LOOP20F1A MOV A，N1H0F1C CJNE A，00H ，LOOP20F1F MOV A，N2 ；判斷 N2 是否為 0 0F21 CJNE A，00H，LOOP30F24 CLR EA ；N2 為 0 ，減速結(jié)束，關(guān)中斷0F26 RETI0F27 LOOP1：DEC N0 ；N0 不為 0，則 N0←N010F29