【文章內容簡介】 性高。因為芯片是按工業(yè)測控環(huán)境要求設計的，故抗干擾的能力優(yōu)于 PC 機。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芯片內，故運作時系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。便于擴展。片內具有計算機正常運行所必需的部件，片外有很多供擴展用的(總線，并行和串行的輸入/輸出)管腳，很容易組成一定規(guī)模的計算機應用系統(tǒng)。控制功能強。具有豐富的控制指令，如：條件分支轉移指令，I/O 口的邏輯操作指令，位處理指令。實用性好。體積小，功耗低，價格便宜，易于產(chǎn)品化。由于上述原因，選用 8031 作為主控芯片。 存儲器擴展電路設計程序存儲器的擴展單片機應用系統(tǒng)中擴展用的程序存儲器芯片大多采用 EPROM 芯片。其型號有：2716，2732，2764，27128，27258，其容量分別為2k，4k，8k，16k，32k。在選擇芯片時要考慮 CPU 與 EPROM 時序的匹配。8031 所能讀取的時間必須大于 EPROM 所要求的讀取時間。此外，還需要考慮最大讀出速度，工作溫度以及存儲器容量等因素。在滿足容量要求時，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 芯片作為本次設計的程序存儲器擴展用芯片。于 8031 芯片的 P0 口是分時傳送低 8 位地址線和數(shù)據(jù)線的，故 8031 擴展系統(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)存儲器的擴展由于 8031 芯片內部 RAM 只有 128 字節(jié)供用戶使用，遠不能滿足系統(tǒng)需要，因此需要擴展片外的數(shù)據(jù)存儲器（RAM） 。常用的數(shù)據(jù)存儲器有61162662128 等，這里選用 6264。I/O 擴展電路設計8031 單片機共有 4 個 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。因此要進行 I/O 口的擴展。8155 為多功能的可編程接口芯片，內部包含有 256 字節(jié) RAM，兩個可編程 8 位并行口、一個 6 位并行口和一個 14位的計數(shù)器。8155 是 8051 單片機應用系統(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 位計數(shù)器/定時器用于給單片機系統(tǒng)提供方波或計數(shù)脈沖。8155 與微機接口較簡單，是微機系統(tǒng)廣泛使用的接口芯片。第五章 系統(tǒng)控制軟件的設計 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 進行必要的初始化工作，預置接口工作方式控制字。工作臺復位。開機后工作臺應該自動復位，亦可手動復位。輸入和顯示加工程序。監(jiān)視按鍵，鍵盤及開關。如監(jiān)視緊急停機鍵及行程開關，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)定值時應該立即停止工作臺的運動，并顯示相應的指示字符。工作臺的自動控制。工作臺的手動控制。工作臺的聯(lián)動控制。 系統(tǒng)管理程序控制 管理稱許是系統(tǒng)的主程序，開機后即進入管理程序。其主要功能是接受和執(zhí)行操作者的命令。在設計管理程序時，應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，自動加工，刀位控制，工作臺位置控制，手動操作，緊急停機等。根據(jù)以上分析，設計管理程序流程圖如下所示：加工程序輸入鍵按下機床復位開始系統(tǒng)初始化自動加工鍵按下手動加工鍵按下加工數(shù)據(jù)輸入自動加工手動調整NNNYYY圖 51 自動加工程序設計（1）機床在自動加工時的動作順序：工作臺移動到位→刀具快速進給→加工→退刀→工作臺運動到下一位置；（2）計算機在加工過程中的操作：讀取刀具軌跡，控制機床完成加工；（3）由以上分析，設計自動加工程序框圖如下所示：入口零件坐標地址指針讀零件坐標調步進電機子程序工作臺移動到位刀具快進加工快速退刀零件坐標地址指針加一零件加工完成NY返回圖 52 匯編語言程序設計內存地址分配加速脈沖數(shù)計數(shù)器 N0 地址設為 20H；恒速脈沖數(shù)計數(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；步進電機進給控制子程序 FEED 首地址位 0E80H。每調用一次該程序，步進電機按規(guī)定方向進給一步。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 ；設計數(shù)器工作方式為 1，16位定時器0E06 MOV N0，01A4H ；設 N0 為 3200E09 MOV N2， 1A4H0E0C MOV A ， N0 ；計算 2XN00E0E RL A0E0F MOV R0， A0E10 CLR C ；計算 N1=N2N00E11 MOV A， NL0E13 SUBB A， R00E14 MOV N1L， A0E16 MOV A， NH0E18 SUBB A，00H0E1A MOV N1H，A0E1C MOV DPTR， 1000H ；設時間常數(shù)指針初值為1000H0E1F MOV DS， 00H ；設地址偏移量初值為 00H0E22 MOVC A, @A+DPTR ；從 EPROM 中讀時間常數(shù)0E23 MOV TL0， A ；送時間常數(shù)至定時器 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 ；允許定時器 0 中斷0E32 SETB TR0 ；啟動定時器 0 開始計算0E34 WAIT：JB EA，WAIT ；中斷允許返回0E37 RET中斷服務程序： 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 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 ，減速結束，關中斷0F26 RETI0F27 LOOP1：DEC N0 ；N0 不為 0，則 N0←N010F29