【正文】 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。一、程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展8031的程序存儲(chǔ)器的尋址空間為64Ｋ字節(jié)，8031片內(nèi)不帶ROM，用作程序存儲(chǔ)器的器件是EPROM。根據(jù)控制系的要求，這里，我們擴(kuò)展2片2764程序存儲(chǔ)器。1． 地址鎖存器由于8031芯片的口是分時(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742S373，742S373是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，其引腳與8031芯片的連接。2． 譯碼電路設(shè)計(jì)　　　由于這里擴(kuò)展的容量較大，擴(kuò)展多個(gè)外圍芯片。因此，這里使用譯碼法來進(jìn)行編址。譯碼電路可使用現(xiàn)有的譯碼芯片，這里我們選用38譯碼器（74LS138）這種芯片，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。3．8031與2764芯片的連接(1)、地址線的連接 8031芯片的和用來傳送地址和數(shù)據(jù)?？趥魉透?位地址，口傳送低8位地址和數(shù)據(jù)，因此采用74LS373鎖存器，鎖存低8位地址，以實(shí)現(xiàn)口地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送ALE作為74LS373的選用信號(hào)，當(dāng)ALE為高電平時(shí)，鎖存器的輸入和輸出透明，此時(shí)不需鎖存。當(dāng)ALE從高電平變?yōu)榈碗娖剑霈F(xiàn)下降沿時(shí)，低8位地址鎖存入地址鎖存器中，74LS373的輸出不再隨輸入變化，這樣口就用來傳送數(shù)據(jù)，6031芯片的口和74LS373的送出口工組成16位地址線，2764是8KB需要13根地址線，低8位接74LS373的芯片的輸出，接8031芯片的。系統(tǒng)采用全地址譯碼，兩片2764芯片的片選信號(hào)分別接74LS373譯碼器的和，系統(tǒng)復(fù)位后程序從0000H開始執(zhí)行。(2)、數(shù)據(jù)線的連接 2764芯片的8位數(shù)據(jù)線與8031口直接連接單片機(jī)規(guī)定指令碼火熱數(shù)據(jù)都是由口讀入，數(shù)位對(duì)應(yīng)即可。(3)、控制線的連接 　8031芯片的（外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)）與2764芯片的端相連，8031芯片的ALE（地址鎖存允許信號(hào)）接地址鎖存器74LS373的G引腳。二、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6116(2Kx8)，6264(8Kx8)等，這里我們選用6264(8Kx8)，擴(kuò)展２片6264，8031與6264的連接方式與6031和2764的連接大致相同，不同的是，RAM讀輸信號(hào)與8031芯片的引腳連接，RAM寫輸信號(hào)與8031的相連。由于程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址，地址可以重復(fù)使用，因此，２片6264的片選信號(hào)也分別接74LS373譯碼器的和I/O接口電路及輔助電路設(shè)計(jì)一、I/O接口電路設(shè)計(jì)　　8031單片機(jī)共有四個(gè)８位并行I/O，但可供用戶使用的只有 口和部分口，不能滿足輸入輸出口的需要，因此系統(tǒng)必須擴(kuò)展輸入輸出接口電路。這里根據(jù)系統(tǒng)功能及需要,擴(kuò)展一片8155和一片8255可編程接I/,8255芯片的片選信號(hào)接74LS138的。 74LS138三——八譯碼器有三個(gè)輸入A、B、C分別接8031，輸出８個(gè)輸出，低電平有效。對(duì)應(yīng)輸入A、B、C的000到111的８種組合，其中對(duì)應(yīng)位000，對(duì)應(yīng)位111。74LS138還有三個(gè)使能端，其中兩個(gè)（和）為低電平使能，另一個(gè)為高電平使能。只有當(dāng)使能端均處于有效電平時(shí)，輸出才能產(chǎn)生，否則輸出處于高電平無效狀態(tài)?！　?I/O接口芯片與外部設(shè)備的連接是這樣安排的，8155芯片的作為顯示器段選信號(hào)輸出，是顯示器的為選信號(hào)輸出，是鍵盤掃描輸入。8155芯片的IO/M引腳接8031的因?yàn)槭褂?155的I/O，故為高電平?！　?255芯片接X向、Y向和Z向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器，為輸出，為三個(gè)方向的點(diǎn)動(dòng)及回零輸入，為面板上的選擇開關(guān)鍵輸入，設(shè)有編輯、單步運(yùn)行、自動(dòng)、手動(dòng)Ⅰ、手動(dòng)Ⅱ等方式?！　∠到y(tǒng)個(gè)芯片都采用全地址譯嗎，個(gè)存儲(chǔ)器及I/O接口芯片的地址編碼見參考書?！　向、Y向和Z向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器采用YB015，３－２相通五相十拍方式工作，故，引腳接+5V，三個(gè)芯片的選同輸出控制分別接8255的、清零接8255的，正反轉(zhuǎn)控制端接8255的、時(shí)鐘輸入端CP接8155芯片的TIMROUT，用以解決脈沖分配器輸出脈沖的頻率。為實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)時(shí)不同的進(jìn)給速度，可給8155芯片定時(shí)／記數(shù)器中設(shè)置不同的時(shí)鐘常數(shù)。二、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)控機(jī)床中，大多采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，步進(jìn)電機(jī)是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，并將電脈沖轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的角位移的電機(jī)，其角位移兩與電脈沖成正比，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)轉(zhuǎn)速。　　驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的脈沖需要按所需的順序供給電機(jī)個(gè)相。脈沖分配器就是實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)個(gè)相脈沖通電順序的。為使步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行并輸出一定的功率，需要有足夠的功率提供給步進(jìn)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)接口芯片，工作電壓一般為5V，而作為電機(jī)電源的許符合步進(jìn)電機(jī)要求的額定值，為避免干擾，在它們之間采用光電隔離電路．１、脈沖分配器（環(huán)形分配器）　　這里X向、Y向和Z向三個(gè)方向均采用YB015環(huán)形分配器。２、光電隔離電路　　在步進(jìn)待年紀(jì)驅(qū)動(dòng)電路中，一般在接口電路與功率放大器之間家上光電隔離電路，實(shí)現(xiàn)電氣隔離，通常使用光電偶合器作為光電隔離電路。１、 功率放大器環(huán)型分配器的輸出脈沖很小，還遠(yuǎn)不能滿足步進(jìn)電機(jī)的要求，不許將它放大，以產(chǎn)生足夠大的功率驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，三、其他輔助電路１、8031的時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘可由內(nèi)部方式產(chǎn)生，內(nèi)部方式利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTA，XTA引腳上外接定時(shí)元件。如下圖所示２、復(fù)位電路　　　單片機(jī)的復(fù)位電路都是靠外部電路實(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３、越界報(bào)警電路為防止工作臺(tái)真越界，可分別在極限位置安裝限位開關(guān)，此控制系統(tǒng)中有越界報(bào)警和急停處理電路，方向的越界和急停信號(hào)經(jīng)或門8031的中斷源同時(shí)又接到8031的口，采用硬件申請(qǐng)中斷和軟件查詢的方法，這樣無論哪個(gè)方向越界都會(huì)引起中斷，在中斷服務(wù)中通過軟件查詢的辦法，便可確定是哪個(gè)方向越界，當(dāng)?shù)确较蛟浇?，則相應(yīng)的紅燈亮報(bào)警．（a）（b）小 結(jié)數(shù)控車床畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的我，必須經(jīng)歷的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是對(duì)我四年大學(xué)生活的一個(gè)總結(jié)，在本次設(shè)計(jì)中，從選題到設(shè)計(jì)過程直到最后完成設(shè)計(jì)，都是在顏教授的悉心 指導(dǎo)下完成的。顏教授在繁忙的教學(xué)中，每天都擠出時(shí)間來詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我講解許多設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)，熱忱鼓勵(lì)，并提供了大量的設(shè)計(jì)資料。 X教授雖七十高齡，但他對(duì)教學(xué)一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神令我敬佩不已。不僅教我們知識(shí)，而且教我們做人。雖歷時(shí)四個(gè)月，卻使我終生受益，顏教授的教導(dǎo)讓我為四年的大學(xué)生活畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。對(duì)顏教授的感激之情是無法用幾句簡單的言語來表達(dá)的。 在設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無法平靜。從開始選擇課題到設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意。 大學(xué)生活四年，我非常感謝我的母校，她給我提供了良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，讓我渡過了絢麗的四年。參 考 文 獻(xiàn)[1] 趙玉剛， [2] ,[3] ， [4] ， [5] ，[6] 蔡美琴， ， [7] 張新義主編．經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [8] 余英良主編．機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[9] 王貴明主編．?dāng)?shù)控實(shí)用技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[10] 張建綱，胡大鋒主編．?dāng)?shù)控技術(shù)．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000[11] 鄧星鐘主編．機(jī)電傳動(dòng)控制．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001[12] ．北京：兵器工業(yè)出版社，1999[13] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[14] ,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997[15] :遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,199940