【正文】 加工的起點是坐標原點，起 點的偏差是已知的，即 F0=0，這樣，隨著加工點前進，新加 工點的偏差都可以由前一點偏差Fm和終點坐標值相加或相減得到。 對于第一象限直線從起點（即坐標原點）出發(fā)，當(dāng) Fm≥ 0 時，沿 +X 軸方向走一步，當(dāng) Fm＜ 0 時，沿 +Y 方向走一步，當(dāng)兩方向所走的步數(shù)與終點坐標 (Xe,Ye)相等時，發(fā)出到達終點信號，停止插補。 m(Xm,Ym)為加工點（動點），若在直線上，則根據(jù)相似三角形的關(guān)系可得 Xm/Ym=Xe/Ye 取 Fm=YmXeXmYe 作為直線插補的判別式。 直線插補計算原理 偏差計算公式 假定加工如上 圖 56 所示第一象限的直線 OA。逐點比較法是以折線來逼近直線、圓弧或各類曲線，它與規(guī)定的直線或圓弧之間的最大的誤差不超過一個脈沖當(dāng)量。 具體說來是每走一步都要和給定軌跡上的坐標值進行一次比較，視該點在給定軌跡的上方或下方，或在給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進給方向，使之趨近加工軌跡。也就是說對各種斜線、圓弧、曲線均由以脈沖當(dāng)量為單位 的微小直線段來擬合。概括起來，可描述為：“以脈沖當(dāng)量為單位，進行有限分段，以折代直，以弦代弧，以直代曲，分段逼近，相連成軌跡”。一般指切削加工中工件或切削工具每旋 轉(zhuǎn)一周 (如車削 )或往返一次 (稱雙行程，如刨削 )時，工件或切削工具的相對移動距離。 機床數(shù)控系統(tǒng)依照一定的方法確定刀軌的過程稱為插補。在數(shù)控機床中 刀具的最小移動量稱為一個當(dāng)量，也稱為位置控制分辨率。簡而言之， AT24C04 的讀寫程序所要完成的任務(wù)是對數(shù)據(jù)進行讀寫的處理。發(fā)送和接受子程序的編制是根據(jù)單片機和 PC 機的需要，完成數(shù)據(jù)的傳送 和保存。在本設(shè)計中，選擇工作方式 1， 8 位數(shù)據(jù)位，該方式的波特率受定時器 T1的溢出率限制。由于該電平借口轉(zhuǎn)換只是完成轉(zhuǎn)換功能，并不是一可編程芯片，所以我們在編程時可以對其不予考慮。作為實現(xiàn)控制功能的軟件應(yīng)明確控制對象及控制時序；作為實現(xiàn)處理功能的軟件應(yīng)明確輸入是什么、要做什么樣的處理，產(chǎn)生何種輸出。軟件設(shè)計的關(guān)鍵是確定軟件應(yīng)完成的任務(wù)及 相應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)。 設(shè)計（論文）用紙 第 頁 20 第五 章 軟 件設(shè)計 軟件 說明 軟件是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的一個重要組成部分 ，可以說是其靈魂。 ISP介紹 由于在設(shè)計中，所控制的對象較多，來回將芯片取下再裝，費時又費力， 要有 一種無需將存儲芯片（如 EPROM）從嵌入式設(shè)備上取出就能對其進行編程的 芯片來控制 ， 于是，很自然的我們用到了 ISP。當(dāng) RE 為低電平時， MAX485 數(shù)據(jù)輸入有效；當(dāng) DE 為高電平時， MAX485 數(shù)據(jù)輸出有效。只需要一個信號控制MAX485 的接收和發(fā)送即可。 RO 和 DI 端分別為接收器的輸出和驅(qū)動器的輸入端，與單片機連接時只需分別與單片機的 RXD 和 TXD 相連即可； /RE 和 DE 端分別為接收和發(fā)送的使能端，當(dāng) /RE 為邏輯 0 時，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng) DE 為邏輯 1 時，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因為 MAX485 工作在半雙工狀態(tài)，R X DT X DC 1 6C 1 5C 1 7C 1 4V C C162738495J2D B 9V C CC I +1V+2C I 3C 2 +4C 2 5V+6T 2 O U T7R 2 I N8R 2 O U T9T 2 I N10T 1 I N11R 1 O U T12R 1 I N13T 1 O U T14G N D15V C C16J P 12 3 2C 1 8E L E C T R O 2R01RE2DF3DI4 G N D 8A 7B 6V C C 54 85J P 8M A X 4 85R X DT X DV C C123J P 9 設(shè)計（論文）用紙 第 頁 19 所以只需用單片機的一個管腳控制這兩個引腳即可； A 端和 B 端分 別為接收和發(fā)送的差分信號端 ,當(dāng) A 引腳的電平高于 B 時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 1；當(dāng) A 的電平低于 B 端時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 0。它完成將 TTL 電平轉(zhuǎn)換為 RS－ 485 電平的功能。 485 芯片介紹 MAX485 是芯片接口 的一種類型 。 DCE 通常只有調(diào)制解調(diào)器 (MODEM)和某些交換機 COM 口是 DCE。 在計算機世界中，大量的接口是串口或異步口，但并不一定符合 RS232 標準，但我們也通常認為它是 RS232 口。 具體圖如下所示： CSP 10P 11P 12IN T 1IN T 2IN T 3IN T 4IN T 5IN T 5IN T 7IN TIN T 01IN T 12IN T 23IN T 34IN T 45IN T 56IN T 67IN T 78EI9GS13A012A111A210U67 4L S 1 48 設(shè)計（論文）用紙 第 頁 18 圖 410 RS232 管腳圖 圖 411 MAX485 管腳圖 232 芯片介紹 RS232 接口又稱之為 RS232 口、串口、異步口或一個 COM(通信 )口。 通信模塊介紹 主控模塊與外部連接的模塊常常要進行信息交換，這些信息交換也就是通信。 擴展中斷的目的是當(dāng)外部模塊向主控模塊提出中斷請求時，通過 74LS148 使單片機的中斷 /INT1 有效，進而使單片機響應(yīng) 中斷。 74LS148 具有這一功能，故而選它。對于輸入信號沒有優(yōu)先級規(guī)定時，幾個輸入信號應(yīng)是互相排斥的，即任何某一時刻，電路只能對其中的一個信號進行編碼，而不允許兩個或是兩個以上的輸入信號同時來進行編碼 。它的兩個控制端 /1G 和 /2G 均接地，相當(dāng)于 8 個三態(tài)門均打開，數(shù)據(jù)從 P2 口到驅(qū)動器直通。當(dāng)從片外程序存儲器取指令（ /PSEN 變低有效）或讀片外數(shù)據(jù)存儲器（ /RD 信號有效），與門輸出為 0，即 DIR=0，數(shù)據(jù)通過 74LS245 傳向 P0 口再送往 CPU；其余時間 /PSEN 與 /RD 信號均失效， DIR=1，數(shù)據(jù)由 P0 口經(jīng)驅(qū)動器向外輸出。 具體圖如下所示： 圖 47 74LS244 管腳圖圖 圖 48 74 LS245 管腳圖 本文中采用 74LS245 對 P0 口進行驅(qū)動。 總線驅(qū)動介紹 由于在工作中，所帶負載較大，為了增強驅(qū)動能力，必須增加驅(qū)動器。 在硬件電路原理圖設(shè)計中，采用線選法，利用 AT89S52 的高 8 位地址線的 作為片選信號，直接與 8255A 的片選端 /CS 相連，而 A A0 則與地址的末 2 位相連。該信號使輸出緩沖器滿信號 /OBFA 變低，通知外設(shè)可從 A 口讀出數(shù)據(jù)。該信號有效后，將數(shù)據(jù)從8255 讀到 CPU 中，于是輸入緩沖器滿信號 IBFA 信號又變?yōu)榈碗娖健＿x通信號結(jié)束時，使中斷請求信號為高，向 CPU 請求中斷。在這種方式下， A 口為 8位雙向傳輸口， C 口的 PC2PC3 用來作為輸入 /輸出的同步控制信號。 又 由于設(shè)計中要求專用人機接口芯片能與人機接口模塊進行雙向數(shù)據(jù)傳輸， 考慮到種種因素，在設(shè)計中選用了 8255A，因為它具有這種所說的功能。根據(jù) SCL、 SDA 以及“啟動”與“停止”邏輯單元發(fā)出的各種信號進行區(qū)分并排列出有關(guān)“尋址”、“讀數(shù)據(jù)”和“寫數(shù)據(jù)”邏輯單元發(fā)出的各種信號進行區(qū)分并排列出有關(guān)“尋址”、“讀數(shù)據(jù)”和“寫數(shù)據(jù)”等邏輯，將他們傳送到相應(yīng)的操作單元。 SDA 和 SCL 端哦通常接有上拉電阻，當(dāng) SCL 為高電平時，對應(yīng)的 SDA 上的數(shù)據(jù)為有效；而當(dāng) SCL 為底電平時，允許 SDA 上的數(shù)據(jù)變化。啟動信號，當(dāng) SCL 處于高電平時， SDA 從高到低的跳變作為 I2C 的啟動信號，啟動狀態(tài)應(yīng)在操作命令之前建立。芯片的兩條信號線， SCL（時鐘信號線用于同步時鐘輸入）和 SDA（雙向數(shù)據(jù)線），分別接到單片機的 T0、 T1，數(shù)據(jù)傳輸遵循 I2C 總線協(xié)議。而 I2C 具有這一功能，在設(shè)計中我們使用了一片 4KB 的 IC 卡 AT24C04 作為存儲器。 但是其最大地址范圍與 程序存儲器的相同，為0000H1FFFH。 具體管腳圖如下所 設(shè)計（論文）用紙 第 頁 14 示： A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A 1021A 1123A 122C S 120C S 226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D719U46 26 4P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07A0A1A2A3A4A5A6A7P 20P 21P 22P 23P 24RDWRY0 圖 456264 管腳圖 6264 是 靜態(tài) RAM 儲存容量： 8K8 CMOS工藝制造 28DIP封裝 共電電源： +5V電 功耗： 200毫瓦 存取時間： 200納秒 本設(shè)計中 ，數(shù)據(jù)存儲器的擴展與程序存儲器的擴展類似，不同之處主要在于控制信號的接法不同。 若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時， 138 還可作數(shù)據(jù)分配器 由于本文設(shè)計的是主控模塊，在其外部要連接其他多個接口模塊，因此數(shù)據(jù)量較大，僅單片機內(nèi)部小容量的數(shù)據(jù)存儲區(qū)是不夠的，需擴展一片大容量的數(shù)據(jù)存儲器。 下面對 74LS138作簡單介紹， 74LSl38譯碼器是 38線的譯碼器 ,管腳功能 如 下 圖所示 ： S E L A1S E L B2S E L C3E N 16E N 2 A4E N 2 B5Y 0 O U T15Y 1 O U T14Y 2 O U T13Y 3 O U T12Y 4 O U T11Y 5 O U T10Y 6 O U T9Y 7 O U T7U7L S 1 3 8P 2 5P 2 6P 2 7R8+ 5 VY0Y2Y3Y4Y5Y6Y7 圖 44 74LS138 管腳圖 138 為 3 線－ 8 線譯碼器， 當(dāng)一個選通端（ G1）為高電平，另兩個選通端（ /(G2A)和 /(G2B)）為低電平時，可將地址端（ A、 B、 C）的二進制編碼在一個對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。將輸出端 /Y0作 為數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器的片選信號端。否則譯碼器的 8個輸出端全為高阻狀態(tài)。本文采用部分譯碼法，通過譯碼器 74LS138來實現(xiàn)。 GND： 芯片接地端。 Vpp： 編程電源＋ 5V。 － OE： 讀出控制輸入端，低有效。 D7～ D0： 8 條數(shù)據(jù)線，表示地址單元字長 8 位。 它的管腳圖如下所示： A011A110A29A38A47A56A65A74A829A928A 1024NC1NC12NC17NC26CE23A 1127A 123OE25D Q 013D Q 114D Q 215D Q 318D Q 419D Q 520D Q 621D Q 722NC30P G M31U32 76 4A1A2A3A4A5A6A7P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 20P 21P 22P 23P 24P S E NY0A0 圖 43 2764 管腳圖 2764