【正文】 大致相同。唯控制線的連接不同；RAM讀輸入信號OE反與8031芯片的RD反引腳相連；RAM的寫輸入信號WE反與8031芯片WR反相連。譯碼電路設(shè)計8031單片機允許擴展64KB程序存儲器和64KB數(shù)據(jù)存儲器，這樣就需要擴展多個外圍芯片，因而需要把外部地址空間分配給這些芯片，并且使程序存儲器各芯片之間、數(shù)據(jù)存儲器各芯片之間地址互相不重疊，以使單片機訪問外部存儲器時，避免發(fā)生沖突。當(dāng)8031數(shù)據(jù)總線分時地和各個外圍芯片進行數(shù)據(jù)傳送時，首先要進行片選，而當(dāng)片內(nèi)有多字節(jié)單元時，還要進行片內(nèi)地址選擇。（1）MCS51單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的地址譯碼規(guī)則①程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器獨立編址程序存儲器地址和數(shù)據(jù)存儲器地址可以重疊使用，都是從0000H～FFFFH。這是因為8031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：PAEN反、RD反和WD反區(qū)分訪問的對象。②外圍I/O芯片與擴展數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址外圍I/O芯片不僅占用數(shù)據(jù)存儲器地址單元，而且使用數(shù)據(jù)存儲器的讀/寫控制信號與讀/寫指令。③CPU在訪問外部存儲器地址編碼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線選法利用單片機地址總線高位中的一根線作為選擇某一片存儲器芯片的片選信號。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)，即擴展的芯片不是太多的情況。這種方法的優(yōu)點是不需要地址譯碼器，可節(jié)省硬件，減少成本。缺點是可尋址的芯片數(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 對于容量容量較大的系統(tǒng)，擴展的外圍系統(tǒng)較多，芯片所需的片選信號多于可利用的地址線時，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，而用譯碼器對高位地址進行譯碼，譯碼器輸出的地址選擇線用作片選線。因為這種地址編碼的方法，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根輸出線分別對應(yīng)8個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8031單片機共有四個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擴展接口電路（256個RAM單元、2個8位口、1個6位口、1個14位的定時/計數(shù)器）；8255：可編程的通用并行接口電路（3個8位口）；8253：3個16位的可編程的定時/計數(shù)器；8279：可編程的鍵盤、顯示接口；8243：4個4位口I/O擴展接口電路。此外，74LS系列的TTL電路或MOS電路也可作MCS51單片機的擴展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口定時輸入定時輸出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，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定時器低8位 1 0 1定時器高8位①8155工作方式設(shè)定8155I/O口工作方式選擇通過對8155內(nèi)部命令寄存器（命令口）設(shè)定命令控制字實現(xiàn)。 8155I/O口有四種工作方式可供選擇：即、。其中各符號說明如下： AINTR：A口中斷，請求輸入信號，高電平有效； BINTR：B口中斷，請求輸入信號，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BF為高電平）； ASTB（BSTB）：A口（B口）設(shè)備選通信號輸入線，低電平有效。②狀態(tài)查詢8155還有一個狀態(tài)寄存器，用于鎖存I/O口和定時器的當(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，作為狀態(tài)寄存器，讀出的是當(dāng)前I/O口和定時器的狀態(tài)；而寫該地址時，則作為命令寄存器對I/O口工作方式的選擇。③8155定時功能8155芯片內(nèi)有一個14位減法計數(shù)器，可對輸入脈沖進行減法計數(shù)。外部有兩個定時器引腳TIMERIN和TIMEROUT。TIMERIN為定時器時鐘輸入，由外部輸入時鐘脈沖。TIMEROUT為定時器輸出，輸出各種信號脈沖波形。表十一：8155定時器方式及輸出波形M方式定時器輸出波形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，通常它是由八個發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一個筆畫發(fā)亮?？刂撇煌M合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。通常顯示器采用動態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點亮顯示器各個位，對于顯示器的每一位來說，每隔一段時間點亮一次，顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。這就是顯示器的掃描過程。計算機以人眼不能分辨的速度輪流對各個字位線輸出低電平，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8位口稱為段選據(jù)口。（2）鍵盤接口原理鍵盤是由若干個按鍵組成的開關(guān)矩陣，它是最簡單的單片機輸入設(shè)備?？刂菩盘枺健?”則開放，可對鍵識別：當(dāng)鍵松開，測試信號＝“1” ；當(dāng)鍵閉合，測試信號＝“0” ?？刂菩盘枺健?” ，禁止，不能對鍵進行識別。步進電機接口及驅(qū)動電路通常在經(jīng)濟型數(shù)據(jù)機床中，大多數(shù)采用步進電機開環(huán)控制。步進電機是一種用脈沖信號進行控制，并將電脈沖信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的角位移的電動機。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)電機的轉(zhuǎn)速。步進電機的脈沖需要按所需要的順序供給電機各相。脈形分配器就是實現(xiàn)步進電機各相脈沖通電順序的。為使步進電機正常運行并輸出一定功率，需要有足夠功率提供給電機，因此需要有功率放大環(huán)節(jié)。脈沖分配器及前面的微機及接口芯片，工作電平一般為5V，而作為電機電源的需符合步進電機要求的額定電壓。為避免強電對弱電的干擾，在它們之間應(yīng)采用隔離電路。圖4：步進電機控制框圖其他輔助電路（1）8031時鐘電路 單片機的時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、引腳上外接定時元件。～12MHz之間任選，耦合電容在5～30pF之間，對時鐘有微調(diào)作用。采用外部時鐘方式，可把直接接地，接外部時鐘源。圖5：時鐘電路（2）復(fù)位電路單片機的復(fù)位都是靠外部電路實現(xiàn)，在時鐘電路工作后，只要在RESET引腳上出現(xiàn)10ms以上高電平，單片機便實現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，以后單片機便從0000H單元開始執(zhí)行程序。單片機通常采用上電自動復(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，就能使單片機有效地復(fù)位。圖6：復(fù)位電路（3）越界報警電路 為了防止工作臺越界，可分別在極限位置安裝限位開關(guān)。如果是兩坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，則有4個方向可能越界，即+X、X、+y、y。一旦某一方向越界，應(yīng)立即停止工作臺移動。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，即工作臺在某一個方向越界，均能產(chǎn)生中斷信號。為了報警，設(shè)置紅綠燈指示，正常工作時綠燈亮，當(dāng)越界報警時紅燈亮。兩燈均由一個I/O口輸出。圖7：越界報警電路（4）掉電保護電路半導(dǎo)體存儲器（RAM）最拍掉電，一掉電，里面存儲的信息就全部丟失。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？掉電保護電路就是為解決此目的而設(shè)計的。數(shù)控機床加工過程中，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)供電后又能馬上運行。，圖中為電源電壓，為備用電池電壓，并且，為存儲器RAM的電源端，正常通電時，二極管截止，RAM的工作電壓由提供，同時，還通過電阻R對電池充電。斷電后，截止，導(dǎo)通，此時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，存儲器就能可靠地保持信息。圖8：掉電保護電路五、結(jié)論通過這次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)了自己理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想,綜合運用了已修課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程實際問題的能力。鞏固、深化和擴展了自己對普通機械獨立設(shè)計的能力。通過對通用機械零件、常用機械傳動和簡單機械的設(shè)計，使我掌握了一般機械設(shè)計程序和方法，樹立了正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)了獨立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力。同時，通過這次設(shè)計還培養(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)資料的能力以及計算、繪圖、數(shù)據(jù)處理、計算機輔助設(shè)計等方面的能力并能熟練地運用相關(guān)知識和技能。畢業(yè)設(shè)計使我基本上掌握了切削機床設(shè)計的方法和步驟，以及設(shè)計時應(yīng)注意的問題等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的鍛練，提高了我獨立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力，縮短了我與工廠工程技術(shù)人員的差距，為我以后從事實際工程技術(shù)工作奠定了一個堅實的基礎(chǔ)。但正是通過這次設(shè)計也暴露了自己的不足之處，缺乏機械相關(guān)的實踐經(jīng)驗，對機床的總體結(jié)構(gòu)和布局的能力還有待進一步加強和提高。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[1]. 曹金榜， 機床主軸/變速箱設(shè)計指導(dǎo)，上海：機械工業(yè)出版社，2003年[2]. 華東紡織工學(xué)院等主編， 機床設(shè)計圖冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004年[3]. 范云漲、陳兆年，金屬切削機床設(shè)計簡明手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2005年[4]. 唐國慶，機械制造工藝設(shè)計手冊，北京：中國工業(yè)出版社，2001年[5]. 張學(xué)軍，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書，湖南：湖南職業(yè)教育出版社，2000年[6]. 劉小年、郭克希，機械制圖，北京：機械工業(yè)出版社，2001年[7]. 沈世德，機械原理，北京：機械工業(yè)出版社，2001年[8]. 李沛瑤、陳登聚，板金沖壓工藝手冊，北京：國防工業(yè)出版社，2006年[9]. 鞏云鵬、田萬祿等，機械設(shè)計課程設(shè)計，沈陽：東北大學(xué)出版社，2000年[10].孫志禮、冷興聚、魏剛等，機械設(shè)計，沈陽：東北大學(xué)出版社，2000年40