其程序单片机应用系统中，键盘扫描只是工作的内容之。在忙于各项工作任务时，如何兼顾键盘扫描又不占用过多的时间。则采用程序扫描工作方式，它是利用在完成其他工作的空闲，调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。在执行键功能程序时，不再响应键输入要求。由于非编码键盘，硬件电路极为简单，应用广泛，因而选用非编码键盘作为数据输入键盘。非编码键盘常用些按键排列成行列矩阵按键的作用只是使相应接点接通或数据开，在相应程序配合下也可产生被按按键的键码。为了减少硬件开锁，提高系统可靠性和降低成本，单片机控制系统采用动态显示。接驱动器接图键盘与显示系统电路这里用来实现键盘显示的接口控制。的引脚及其功能的结构框图及引脚排列见图图结构框图引脚排列具有条引脚的双列直插式芯片，其引脚的功能见下表引脚含义引脚含义地址数据线地址锁存口读口写口复位定时输入接地定时输出电源口选择片选图引脚接线图其中是内部和口的选择线，低电平时选择片内，上的地址信息为中的单元地址。当时，选择口，上的地址信息为口地址。它利用的下降沿将此信息锁存到片内锁存器中。图是以为主构成的动态扫描显示与键盘接口电路。由单片机控制，片选线为，这时各口的地址分别是口口口命令状态口。口做动态显示数据输出口，经后驱动共阴极数码管是开极输出形式，在数据口输出线上必须外加上电阻，本电路中上拉电阻为。口的做显示与键盘的动态扫描口，送出数据采用编码，经译码驱动输出，供数据管扫描驱动和键盘扫描。作键盘数据回送线本电路中扫描口输出编码，由硬件进行译码。在显示扫描过程中，扫描口依次输出码到，口输出各位显示数据的段码。在键盘上扫描时，输出，从依次读取键盘回送数据。当读回的数据取反后全为时，则无键闭合若不等于，则有键闭合，将读回的数据与扫描口输出的数据结合即可得到各键的代码。工作方式查询工作方式选择通过对内部命令寄存器命令口设定命令控制字实现。命令寄存器格式及对应的工作方式见下图有四种工作方式，即，。其中各符号说明如下口中断，请求输入信号，高电平有效。口中断，请求输入信号，高电平有效。口口缓冲器满状态标志输出线，缓冲器有数据时为高电平。图命令寄存器格式口口设备选通信号输入线，低电平有效。状态查询还有个状态寄存器，用于锁存口和定时器的当前状态，供查询用。其格式如图状态寄存器和命令寄存器共用个地址，命令寄存器只能写入不能读出，而状态寄存器只能读出不能写入。所以可以认为，读该地址时，作为状态寄存器，读出的是当前口和定时器的状态，而写该地址时，则作为命令寄存器对口工作方式的选择。定时功能芯片内有个位减法计数器，可对输入脉冲进行减法计数。外部有两个定时器引脚和。为定时器时钟输入，有外部输入时钟脉冲，为定时器输出，输出各种信号脉冲波形。定时器的格式输出波形见图由上图可见，定时器的低位和高位计数器定时是出方式由寄存器确定。对定时器编程时，首先将计数器及定时器方式送入定时器口，定时器的低位和高位，定时器方式，。计数常数在之间。计数器的起动和停止由命令寄存器的最高两位和决定端口的引脚。端口是个带内部上拉电阻的位双向口，该口的每位均可独立地定义第口功能或第二口功能。作为第功能使用时，口的结构与操作与口完全相同。控制线程序存储器的使能引脚，是外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。从外部程序存储器取数时，在每个机器周期内二次有效。为高电平时，执行内部程序存储器的指令。为低电平时仅执行外部程序存储器的指令。因没有内部程序存储器，故必须接地。是在编程时为的编程电源输入端。，是地址锁存使能信号。作为地址锁存允许时高电平有效。因为端口是分时传送数据和低位地址。故访问外部存储器时，信号锁存低位地址。即使在不访问外部存储器时，也可以振荡频率的固定频率产生，因此可以用它作为外部的时钟信号。主要是提供个定时信号，在从外部程序存储器取令时，把口的低位地址字节锁存到外接的地址锁存器中。是复位备用电源端。在振荡器运行时，使行脚至少保持两个机器周期为高电平，可实现复位操作，复位后程序计数器清零，即程序从单元开始执行。在关断之前加上掉电保护的内容将不变。单片机时钟利用内部振荡电路，在，引脚上外接定时元件，晶振可以在间任选，电容在之间，对时钟有微调作用。越界报警，指示电路，采用个点位开关。旦越界，应立即停止工作台运动，这里采用中断方式，利用外部中断，只要有个开关闭合，即工作台的向或向有越界，便能产生中断信号。为了报警，设置了两个发光二极管灯，个红用于报警，绿的为正常工作，两灯均由的控制。为了整体控制需要，应将的输出端与的端相连，而且应与不进电机控制用环形分配器的端相连接。存储器的选用扩展及连接由控制系统所迁用单片机内部集成存储器，同时位的输出不能满足控制系统程序和数据的存储量，因此要进行存储器扩展。程序存储器选用，它是种的存储器芯片，采用工艺制成，标准存取时间具有可擦除特性，管脚数。由于车削加工的指令数量较少，因而所需程序存储器容量较少，所以选用静态足够，该存储器具有的容量，的存取时间，所需电源为，采用工艺，管脚数。对片外和的连接如图所示其扩展连线如下和的连线说明由于和的存储容量都为，故的地址线直接和以及的相连，经地址锁存器输出后接到和的，和各条。片选地址线共条，其中通过译码器分别与相连。因此，它们的地址分配如下分给的地址范围是图对片外和的连接分给的地址范围是分给的地址范围是分给的地址范围是分给的地址范围是地址锁存器由于单片机芯片的口是分时传送低位地址线和数据线，故扩展系统中定要有地址锁存器。常用的地址锁存器芯片是。是带三态缓冲输入的触发器。键盘与显示接口电路在单片机控制系统中，键盘与显示系统是不可缺少的部件，它们由硬件电路和软件程序两部分组成。如图所示，这是键盘与显示系统常用的电路。键盘接口方式行列方式行列方式是用条线组成行输入口，条线组成列输入口，在行列线的每个交点上，设置个按键。读键值方法般采用扫描方式，即输出口按位轮换输出低电平，再从输入口读入键信息，最后通过软件方法获得键码。这种方式占用线较少，因此，在单片机应用系统最为常用。键盘与显示电路及。但电路以及制动电路主要完成控制算法和通讯，其硬件系统包括时钟电路复位电路接口电路以及接口电路主要完成对霍尔信号的检测码盘信号的读取键盘的扫描显示器的动态刷新保护信号的处理等功能。其硬件系统包括位置速度检测电路方向脉冲接口电路电流采样电路转换电路过流检测电路及键盘显示电路最后介绍了与的总线接口电路。第章交流伺服系统的软件设计软件的总体设计方案本系统软件包括和两部分。完成方向判定和对脉冲的计数，定时检测故障检测线上的信号，发现时，立刻发送信号给的引脚以封锁脉冲输出，并且通过按键判断，以中断的方式更新键盘信息。完成三闭环的控制算法显示器的动态刷新键盘扫描保护信号处理，定时地从获取键盘和脉冲信息以及电流数据，并且完成接收及发送最新的系统参数，控制和监控电机的运行状态，实现人机交互。软件系统主程序设计的主程序主要由初始化子程序和循环语句构成，其主要功能是完成系统的初始化，不断的循环显示键盘处理定时对上位机扫描，等待中断的发生。由于本系统设计了故障保护调试功能，故在主程序中插入了故障调试处理入口，使得每次故障调试之后，系统可以回到主程序中执行循环语句，等待中断。流程图如图所示。二初始化子程序初始化子程序包括系统初始化事件管理器模块初始化初始化初始化端口初始化。在初始化过程中不允许中断发生，由中断允许位来禁止所有中断，在初始化程序执行完毕后再开启。禁止所有中断在系统初始化中完成，此外系统初始化中还包含存储器的定义，作为数据存储器对设置对引脚清零系统中断设置，能使级中断系统的时钟设置清中断标志位等。事件管理器模块初始化包括全局通用定时器控制寄存器的设置中断标志寄存器设置。初始化设置与上位机的通讯的数据位长度波特率奇偶校验等。初始化包括设置数据长度，主从方式，发送中断使能，时钟模式选择，波特率和优先级等。端口初始化包括对八个寄存器的初始化。图主程序流程图三电机的初始角度初始化本文利用由霍尔传感器检测到的信号实现对电机初始角度定位。信号的波形如所示。对于四极电机，脉冲信号在电机旋转时，每转变化电角度。每个的电角度，根据转子所在的位置的霍尔信号分成六个区间。如图所示。在电机转动之前，在电机的端口没有任何可以反映转子位置的电信号，由的状态就可以判定电机转子所处空间位置相应的区间。对于些系统，可以开环启动电机运行到该区间的中心线上，转子的初始位置即被确定，此时电机最大的旋转角度是正转或者反转。而对于大多数伺服系统是不允许在没有运行指令的情况下运转电机。在转子所在的区间确定以后，就可以咬合电机的转子，此时电机定子所形成的空间磁场位置应该和转子轴重合。如果转子在各区间的中轴线上，电机定子绕组通方向的定幅值的电流，电机咬合转子就可完成。各区间的中轴线况下，转初始化子程序显示开和中断电机的初始角度初始化编码信号初始化初始化调入故障信息变量初始化故障调试处理入口未屏蔽中断能使和校验正确故障处理定时扫描上位机信号键盘处理显示子程序子不在各区间的中轴线上。假设电机转子初始位置位于区间，转子其程序单片机应用系统中，键盘扫描只是工作的内容之。在忙于各项工作任务时，如何兼顾键盘扫描又不占用过多的时间。则采用程序扫描工作方式，它是利用在完成其他工作的空闲，调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。在执行键功能程序时，不再响应键输入要求。由于非编码键盘，硬件电路极为简单，应用广泛，因而选用非编码键盘作为数据输入键盘。非编码键盘常用些按键排列成行列矩阵按键的作用只是使相应接点接通或数据开，在相应程序配合下也可产生被按按键的键码。为了减少硬件开锁，提高系统可靠性和降低成本，单片机控制系统采用动态显示。接驱动器接图键盘与显示系统电路这里用来实现键盘显示的接口控制。的引脚及其功能的结构框图及引脚排列见图图结构框图引脚排列具有条引脚的双列直插式芯片，其引脚的功能见下表引脚含义引脚含义地址数据线地址锁存口读口写口复位定时输入接地定时输出电源口选择片选图引脚接线图其中是内部和口的选择线，低电平时选择片内，上的地址信息为中的单元地址。当时，选择口，上的地址信息为口地址。它利用的下降沿将此信息锁存到片内锁存器中。图是以为主构成的动态扫描显示与键盘接口电路。由单片机控制，片选线为，这时各口的地址分别是口口口命令状态口。口做动态显示数据输出口，经后驱动共阴极数码管是开极输出形式，在数据口输出线上必须外加上电阻，本电路中上拉电阻为。口的做显示与键盘的动态扫描口，送出数据采用编码，经译码驱动输出，供数据管扫描驱动和键盘扫描。作键盘数据回送线本电路中扫描口输出编码，由硬件进行译码。在显示扫描过程中，扫描口依次输出码到，口输出各位显示数据的段码。在键盘上扫描时，输出，从依次读取键盘回送数据。当读回的数据取反后全为时，则无键闭合若不等于，则有键闭合，将读回的数据与扫描口输出的数据结合即可得到各键的代码。工作方式查询工作方式选择通过对内部命令寄存器命令口设定命令控制字实现。命令寄存器格式及对应的工作方式见下图有四种工作方式，即，。其中各符号说明如下口中断，请求输入信号，高电平有效。口中断，请求输入信号，高电平有效。口口缓冲器满状态标志输出线，缓冲器有数据时为高电平。图命令寄存器格式口口设备选通信号输入线，低电平有效。状态查询还有个状态寄存器，用于锁存口和定时器的当前状态，供查询用。其格式如图状态寄存器和命令寄存器共用个地址，命令寄存器只能写入不能读出，而状态寄存器只能读出不能写入。所以可以认为，读该地址时，作为状态寄存器，读出的是当前口和定时器的状态，而写该地址时，则作为命令寄存器对口工作方式的选择。定时功能芯片内有个位减法计数器，可对输入脉冲进行减法计数。外部有两个定时器引脚和。为定时器时钟输入，有外部输入时钟脉冲，为定时器输出，输出各种信号脉冲波形。定时器的格式输出波形见图由上图可见，定时器的低位和高位计数器定时是出方式由寄存器确定。对定时器编程时，首先将计数器及定时器方式送入定时器口，定时器的低位和高位，定时器方式，。计数常数在之间。计数器的起动和停止由命令寄存器的最高两位和决定