【正文】 大致相同。唯控制線的連接不同；RAM讀輸入信號(hào)OE反與8031芯片的RD反引腳相連；RAM的寫輸入信號(hào)WE反與8031芯片WR反相連。譯碼電路設(shè)計(jì)8031單片機(jī)允許擴(kuò)展64KB程序存儲(chǔ)器和64KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這樣就需要擴(kuò)展多個(gè)外圍芯片，因而需要把外部地址空間分配給這些芯片，并且使程序存儲(chǔ)器各芯片之間、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各芯片之間地址互相不重疊，以使單片機(jī)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，避免發(fā)生沖突。當(dāng)8031數(shù)據(jù)總線分時(shí)地和各個(gè)外圍芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，首先要進(jìn)行片選，而當(dāng)片內(nèi)有多字節(jié)單元時(shí)，還要進(jìn)行片內(nèi)地址選擇。（1）MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的地址譯碼規(guī)則①程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址程序存儲(chǔ)器地址和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址可以重疊使用，都是從0000H～FFFFH。這是因?yàn)?031地址總線寬度為16位，可直接尋址的范圍只有64KB。這樣編址方法也給編程帶來方便，不必顧慮地址重復(fù)，靠片選信號(hào)：PAEN反、RD反和WD反區(qū)分訪問的對(duì)象。②外圍I/O芯片與擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址外圍I/O芯片不僅占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址單元，而且使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀/寫控制信號(hào)與讀/寫指令。③CPU在訪問外部存儲(chǔ)器地址編碼CPU P2口提供高8位地址，P0口經(jīng)外地址鎖存器提供低8位地址。（2）地址譯碼方法常用的地址譯碼方法有線選法和全地址譯碼兩種方法。①線選法利用單片機(jī)地址總線高位中的一根線作為選擇某一片存儲(chǔ)器芯片的片選信號(hào)。只要該地址為低電平，就選中該芯片。這種方法常用于規(guī)模較小的系統(tǒng)，即擴(kuò)展的芯片不是太多的情況。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要地址譯碼器，可節(jié)省硬件，減少成本。缺點(diǎn)是可尋址的芯片數(shù)目受到很大的限制，而且地址空間也是不連續(xù)的，地址空間沒有充分利用。②全地址譯碼 對(duì)于容量容量較大的系統(tǒng)，擴(kuò)展的外圍系統(tǒng)較多，芯片所需的片選信號(hào)多于可利用的地址線時(shí)，就需要用這種全地址譯碼的方法。它將低位地址作為片內(nèi)地址，而用譯碼器對(duì)高位地址進(jìn)行譯碼，譯碼器輸出的地址選擇線用作片選線。因?yàn)檫@種地址編碼的方法，除了片內(nèi)地址線以外，剩余的高位地址線全部參加譯碼，故稱為全地址譯碼。通常采用3－8譯碼器（74LS138），輸入端占用3根最高位地址線，剩余的13根低位地址線可作為片內(nèi)地址線。74LS138譯碼器的8根輸出線分別對(duì)應(yīng)8個(gè)8K字節(jié)的地址空間。除了74LS138以外，常用的譯碼器還有74LS1374LS156及Intel公司的8205（同74LS138引腳兼容）。表八：74LS138邏輯功能圖 C B A 1 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 01 0 0其 他 狀 態(tài)0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1（三）I/O接口電路及輔助電路設(shè)計(jì)8031單片機(jī)共有四個(gè)8位并行I/O口，但可供用戶使用的只有口和部分口，因此，在大部分應(yīng)用系統(tǒng)中都需要擴(kuò)展I/O口芯片。Intel公司常用的外圍接口芯片有：8155：可編程的RAM/IO擴(kuò)展接口電路（256個(gè)RAM單元、2個(gè)8位口、1個(gè)6位口、1個(gè)14位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器）；8255：可編程的通用并行接口電路（3個(gè)8位口）；8253：3個(gè)16位的可編程的定時(shí)/計(jì)數(shù)器；8279：可編程的鍵盤、顯示接口；8243：4個(gè)4位口I/O擴(kuò)展接口電路。此外，74LS系列的TTL電路或MOS電路也可作MCS51單片機(jī)的擴(kuò)展I/O口，如74LS3774LS377等。這里介紹常用的I/O接口芯片。8155通用可編程接口芯片（1）8155的引腳及其功能8155具有40條引腳的雙列直插式芯片,。表九：8155引腳說明引腳含義引腳含義地址、數(shù)據(jù)線A口B口 C口定時(shí)輸入定時(shí)輸出IO/RAM口地址鎖存讀寫片選復(fù)位地電源其中是8155內(nèi)部RAM和I/O口的選擇線，（低電平）時(shí)選擇片內(nèi)RAM，～上的地址信息為8155中的RAM單元地址，當(dāng)（高電平）時(shí)，選擇I/O口，～上的地址信息為I/O口地址。它利用ALE的下降沿將此信息鎖存到片內(nèi)鎖存器中。表十： 8155I/O口編址 I/O口 0 0 0命令狀態(tài)寄存器(命令/狀態(tài)口 0 0 1PA口 0 1 0PB口 0 1 1PC口 1 0 0定時(shí)器低8位 1 0 1定時(shí)器高8位①8155工作方式設(shè)定8155I/O口工作方式選擇通過對(duì)8155內(nèi)部命令寄存器（命令口）設(shè)定命令控制字實(shí)現(xiàn)。 8155I/O口有四種工作方式可供選擇：即、。其中各符號(hào)說明如下： AINTR：A口中斷，請(qǐng)求輸入信號(hào)，高電平有效； BINTR：B口中斷，請(qǐng)求輸入信號(hào)，高電平有效； ABF（BBF）：A口（B口）緩沖器滿狀態(tài)標(biāo)志輸出線（緩沖器有數(shù)據(jù)時(shí)BF為高電平）； ASTB（BSTB）：A口（B口）設(shè)備選通信號(hào)輸入線，低電平有效。②狀態(tài)查詢8155還有一個(gè)狀態(tài)寄存器，用于鎖存I/O口和定時(shí)器的當(dāng)前狀態(tài)，供CPU查詢用。狀態(tài)寄存器和命令寄存器共用一個(gè)地址，命令寄存器只能寫入不能讀出，而狀態(tài)寄存器只能讀出不能寫入。所以可以認(rèn)為，CPU讀該地址時(shí)，作為狀態(tài)寄存器，讀出的是當(dāng)前I/O口和定時(shí)器的狀態(tài)；而寫該地址時(shí)，則作為命令寄存器對(duì)I/O口工作方式的選擇。③8155定時(shí)功能8155芯片內(nèi)有一個(gè)14位減法計(jì)數(shù)器，可對(duì)輸入脈沖進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。外部有兩個(gè)定時(shí)器引腳TIMERIN和TIMEROUT。TIMERIN為定時(shí)器時(shí)鐘輸入，由外部輸入時(shí)鐘脈沖。TIMEROUT為定時(shí)器輸出，輸出各種信號(hào)脈沖波形。表十一：8155定時(shí)器方式及輸出波形M方式定時(shí)器輸出波形00011011單方波連續(xù)方波單脈沖連續(xù)脈沖鍵盤顯示接口電路（1）顯示器工作原理數(shù)控系統(tǒng)中使用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管)顯示器和LCD(液晶顯示器)，也有采用CRT接口顯示方式。這里主要介紹LED顯示器，通常它是由八個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫發(fā)亮?？刂撇煌M合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。通常顯示器采用動(dòng)態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點(diǎn)亮顯示器各個(gè)位，對(duì)于顯示器的每一位來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次，顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。這就是顯示器的掃描過程。計(jì)算機(jī)以人眼不能分辨的速度輪流對(duì)各個(gè)字位線輸出低電平，即可在各位上顯示出不同的字符和數(shù)字，從而實(shí)現(xiàn)掃描顯示。這就稱作位選。若顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極電位只需一個(gè)I/O口，L稱為掃描口，控制顯示器的各位所顯示的字型也需一個(gè)8位口稱為段選據(jù)口。（2）鍵盤接口原理鍵盤是由若干個(gè)按鍵組成的開關(guān)矩陣，它是最簡單的單片機(jī)輸入設(shè)備?？刂菩盘?hào)＝“0”則開放，可對(duì)鍵識(shí)別：當(dāng)鍵松開，測試信號(hào)＝“1” ；當(dāng)鍵閉合，測試信號(hào)＝“0” ?？刂菩盘?hào)＝“1” ，禁止，不能對(duì)鍵進(jìn)行識(shí)別。步進(jìn)電機(jī)接口及驅(qū)動(dòng)電路通常在經(jīng)濟(jì)型數(shù)據(jù)機(jī)床中，大多數(shù)采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制。步進(jìn)電機(jī)是一種用脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的角位移的電動(dòng)機(jī)。欺角位移量與脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與電脈沖頻率成正比，通過改變脈沖頻率就可以調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。步進(jìn)電機(jī)的脈沖需要按所需要的順序供給電機(jī)各相。脈形分配器就是實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)各相脈沖通電順序的。為使步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行并輸出一定功率，需要有足夠功率提供給電機(jī)，因此需要有功率放大環(huán)節(jié)。脈沖分配器及前面的微機(jī)及接口芯片，工作電平一般為5V，而作為電機(jī)電源的需符合步進(jìn)電機(jī)要求的額定電壓。為避免強(qiáng)電對(duì)弱電的干擾，在它們之間應(yīng)采用隔離電路。圖4：步進(jìn)電機(jī)控制框圖其他輔助電路（1）8031時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘可以由兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部方式和外部方式。內(nèi)部方式利用芯片內(nèi)部振蕩電路，在、引腳上外接定時(shí)元件?！?2MHz之間任選，耦合電容在5～30pF之間，對(duì)時(shí)鐘有微調(diào)作用。采用外部時(shí)鐘方式，可把直接接地，接外部時(shí)鐘源。圖5：時(shí)鐘電路（2）復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)，在時(shí)鐘電路工作后，只要在RESET引腳上出現(xiàn)10ms以上高電平，單片機(jī)便實(shí)現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，以后單片機(jī)便從0000H單元開始執(zhí)行程序。單片機(jī)通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種。在上電瞬間，RC電路充電，RESET引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RESET端保持10ms以上高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。圖6：復(fù)位電路（3）越界報(bào)警電路 為了防止工作臺(tái)越界，可分別在極限位置安裝限位開關(guān)。如果是兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)，則有4個(gè)方向可能越界，即+X、X、+y、y。一旦某一方向越界，應(yīng)立即停止工作臺(tái)移動(dòng)。這里采用中斷方式，利用8031的外部中斷，只要有任一行程開關(guān)閉合，即工作臺(tái)在某一個(gè)方向越界，均能產(chǎn)生中斷信號(hào)。為了報(bào)警，設(shè)置紅綠燈指示，正常工作時(shí)綠燈亮，當(dāng)越界報(bào)警時(shí)紅燈亮。兩燈均由一個(gè)I/O口輸出。圖7：越界報(bào)警電路（4）掉電保護(hù)電路半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAM）最拍掉電，一掉電，里面存儲(chǔ)的信息就全部丟失。在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，掉電是難以避免的，能不能在掉電的情況下，保持住RAM中的信息呢？掉電保護(hù)電路就是為解決此目的而設(shè)計(jì)的。數(shù)控機(jī)床加工過程中，一些重要的現(xiàn)場參數(shù)，如幾何尺寸、工藝參數(shù)等都是存儲(chǔ)在RAM中，一旦掉電，數(shù)據(jù)能妥善保存，恢復(fù)供電后又能馬上運(yùn)行。，圖中為電源電壓，為備用電池電壓，并且，為存儲(chǔ)器RAM的電源端，正常通電時(shí)，二極管截止，RAM的工作電壓由提供，同時(shí)，還通過電阻R對(duì)電池充電。斷電后，截止，導(dǎo)通，此時(shí)RAM的工作電壓由電池經(jīng)二極管和電阻R供給，值一般取3V時(shí)，存儲(chǔ)器就能可靠地保持信息。圖8：掉電保護(hù)電路五、結(jié)論通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了自己理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想,綜合運(yùn)用了已修課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力。鞏固、深化和擴(kuò)展了自己對(duì)普通機(jī)械獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。通過對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)和簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)程序和方法，樹立了正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)了獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，通過這次設(shè)計(jì)還培養(yǎng)了我查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面的能力并能熟練地運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和技能。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我基本上掌握了切削機(jī)床設(shè)計(jì)的方法和步驟，以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題等。總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的鍛練，提高了我獨(dú)立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，縮短了我與工廠工程技術(shù)人員的差距，為我以后從事實(shí)際工程技術(shù)工作奠定了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但正是通過這次設(shè)計(jì)也暴露了自己的不足之處，缺乏機(jī)械相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)和布局的能力還有待進(jìn)一步加強(qiáng)和提高。鞭策我以后要更加努力地學(xué)習(xí)和工作，通過工作不斷地豐富和完善自己在各方面的能力。參考文獻(xiàn)[1]. 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