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1、中国矿业大学计算机学院硬件课程设计报告实验课题：模拟机床加工过程班级：信安09-3专业：信息安全姓名：周茂新学号：08093782 实验要求：利用直流电机和步进电机的正反转来实现模拟机床的加工过程。实验原理：利用8253来实现直流电机的正转，再使用灯的亮与不亮来表示直流电机的反转，利用8255来实现步进电机的正传，调整脉冲时钟为5秒，之后步进电机开始反转，利用程序可实现转速的快慢以及正反转8253工作原理：1定时与计数在微机系统或智能化仪器仪表的工作过程中，经常需要使系统处于定时工作状态，或者对外部过程进行计数。定时或计数的工作实质均体现为对脉冲信号的计数，如果计数的对象是标准的内部时钟信号，
2、由于其周期恒定，故计数值就恒定地对应于一定的时间，这一过程即为定时，如果计数的对象是与外部过程相对应的脉冲信号（周期可以不相等），则此时即为计数。2定时与计数的实现方法(1) 硬件法专门设计一套电路用以实现定时与计数，特点是需要花费一定硬设备，而且当电路制成之后，定时值及计数范围不能改变。(2) 软件法利用一段延时子程序来实现定时操作，特点，无需太多的硬设备，控制比较方便，但在定时期间，CPU 不能从事其它工作，降低了机器的利用率。(3) 软、硬件结合法即设计一种专门的具有可编程特性的芯片，来控制定时和计数的操作，而这些芯片，具有中断控制能力，定时、计数到时能产生中断请求信号，因而定时期间不影
3、响CPU 的正常工作。3、8253 内部结构8253 的内部结构如图所示，它主要包括以下几个主要部分：1数据总线缓冲器实现8253 与CPU 数据总线连接的8 位双向三态缓冲器，用以传送CPU 向8253 的控制信息、数据信息以及CPU 从8253 读取的状态信息，包括某时刻的实时计数值。2读/写控制逻辑控制8253 的片选及对内部相关寄存器的读/写操作，它接收CPU 发来的地址信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。3控制字寄存器在8253 的初始化编程时，由CPU 写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。4计数通道0#、1#、2#：这是三个独立的，结构相
4、同的计数器/定时器通道，每一个通道包含一个16 位的计数寄存器，用以存放计数初始值，一个16 位的减法计数器和一个16 位的锁存器，锁存器在计数器工作的过程中，跟随计数值的变化，在接收到CPU 发来的读计数值命令时，用以锁存计数值，供CPU 读取，读取完毕之后，输出锁存器又跟随减1 计数器变化。8255工作原理：8255A 是INTEL系列的并行接口芯片，由于它是一种可编程的外部接口部件，通常作为微机系统总线与外部设备的接口控制部件，可通过软件来设置芯片的工作方式，用8255A连接外部设备时，通常不需要附加外部电路，给使用带来很大的方便。 一、8255A的结构和功能实验步骤： 1实验连线（步进
5、电机）8255CS-200H-207H 。8255的C0端口-DA 。8255的C1端口-DB 。8255的C2端口-DC 。8255的C3端口-DD 。4.2.2 编写调试程序，全速运行，观察实验结果(注：截取的两份不同速度下的图)2、源程序清单与注释系统程序：C8279 EQU 20AH;8279控制口地址D8279 EQU 208H;C8255 EQU 203H;8255控制口地址P8255C EQU 202H;8255C端口地址CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:CODESTART:PUSH CSPOP DSINI:MOV DX,C8255MOV AL,90H
6、; C端口低四位输出脉冲OUT DX,AL ;8255初始化MOV DX,C8279MOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,2AH ;扫描频率OUT DX,AL ;8279初始化MOV AL,0D1H ;显示清0OUT DX,AL ;关显示WAIT1:IN AL,DXMOV AH,ALAND AL,80HJNZ WAIT1 ;FIFO正在清除期间则跳转等待MOV AL,AHAND AL,0FHCMP AL,00HJE WAIT1 ;无键按下则跳转等待LEA BX,STEPRUN:CALL CHKKEY ;检测键盘CALL DISPLAY ;LED回显MOV CX,08H ;步进电机
7、控制LOOP3:MOV DX,P8255CMOV AL,SIOUT DX,AL ;C口输出脉冲信号INC SICALL DELAY ;延迟LOOP LOOP3JMP RUN ;循环CHKKEY PROC NEARRDKEY:MOV DX,C8279;读键盘IN AL,DXMOV AH,ALAND AL,80HCMP AL,80HJE RDKEYMOV AL,AHAND AL,0FHCMP AL,00HJE RTNMOV AL,40HOUT DX,AL ;读FIFO/传感器RAM命令MOV DX,D8279;读入键值IN AL,DXCHK:CMP AL,38HJE QUIT ;RST 退出CMP
8、 AL,30H ;键值大于30H,为方向控制键JNC DIREMOV DELAY,ALJMP RTNDIRE:CMP AL,32H ;HERE 顺时针JNE NEXTMOV DIRDSP,40HLEA BX,STEPJMP RTNNEXT:CMP AL,33H ;EXEC 逆时针JNE RTNMOV DIRDSP,46HLEA BX,STEPADD BX,08H ;逆时针控制表地址RTN:MOV SI,BXRETCHKKEY ENDPQUIT:MOV DX,C8279MOV AL,0D2HOUT DX,ALjmp $DELAY PROC NEARPUSH CX;判断键值,获得相应延时循环值MO
9、V AL,20H ;9?SUB AL,DELAYJNZ L1MOV CX,04HL1: MOV AL,08H ;8?SUB AL,DELAYJNZ L2MOV CX,05HL2: MOV AL,00H ;7?SUB AL,DELAYJNZ L3L3: MOV AL,21H ;6?SUB AL,DELAYMOV CX,07HJNZ L4MOV CX,08HL4: MOV AL,09H ;5?SUB AL,DELAYJNZ L5MOV CX,09HL5: MOV AL,01H ;4?SUB AL,DELAYJNZ L6MOV CX,0AHL6: MOV AL,22H ;3?SUB AL,DELAY
10、JNZ L7MOV CX,10HL7: MOV AL,0AH ;2?SUB AL,DELAYJNZ L8MOV CX,20HL8: MOV AL,02H ;1?SUB AL,DELAYJNZ L9MOV CX,30HL9: MOV AL,03HSUB AL,DELAY ;0?JNZ LOOP1MOV CX,40HLOOP1:PUSH CXMOV CX,0155HLOOP2:NOPLOOP LOOP2POP CXLOOP LOOP1POP CXRETDELAY ENDPDISPLAY PROC NEARPUSH BXMOV DX,D8279MOV AL,DELAYLEA BX,LED ;查表显示
11、速度值XLATOUT DX,ALMOV AL,DIRDSPOUT DX,AL ;显示电机转动方向MOV CX,0006H ;显示界面STEPLEA BX,DSPLOOP4:MOV AL,BXOUT DX,ALINC BXLOOP LOOP4MOV DX,C8279MOV AL,0C2HOUT DX,ALPOP BXRETDISPLAY ENDPLED DB 07H,66H,06H,3FH;LED显示DB 00H,00H,00H,00H ;按键值对应的表DB 7FH,6DH,5BH,71HDB 00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H
12、DB 00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00HDB 6FH,7DH,4FH,79HDB 00H,00H,00H,00HDB 77H,7CH,39H,5EHDB 00H,00H,00H,00HDB 06H,5BH,4FH,66HDB 00H,00H,00H,00HDB 06H,5BH,4FH,66HDB 00H,00H,00H,00HDSP DB 00H,00H,73H,79H,31H,6DH,00HDELAY DB 01HDIRDSP DB 40HSTEP DB 01h,03H,02h,06H,04h,0cH,08h,09H;顺时针转表DB 09H,08h,0cH,04h,06H,02h,03H,01h ;逆时针转表CODE ENDSEND START将器件与电脑连接在一起，调试程序即可运行了实验体会：通过本次试验我对微机原理这门课程更加了解了，知道了它的一些简单运用，在次工作中我知道如何与他人合作才能更好的完成实验，总之我对这门课的兴趣增加。
