数据存储器存放缓冲数据。单片机的管脚除了电源复位时钟接入用户口外,奇遇管脚都是为实现系统扩展而设置的。这些管脚构成了三总线形式,即地址总线。地址总线宽度为位,因此,其外部存储器直接寻址范围为字节。位地址总线由口经地址锁存器提供低位地址口直接提供高位地址。数据总线。数据总线宽度为位,由口提供。控制总线。有口的第二功能状态和根独立控制线组成。第页程序存储器可直接寻址范围为字节。对片内有的单片机,当管脚时,低地址指向片内时,则指向片外。对于片内无的单片机构成应用系统时,必须使程序存储器的操作完全由程序计数器控制。值指向程序指令操作码单元,则程序执行指令操作值指向常数表格单元,则实现取数查表操作。数据存储器的结构特点片内外地址重叠。由于片内外数据存储器使用不同的指令与,故地址重叠不会造成操作混乱。片内数据存储器与工作存储器统编址。区域为特殊功能寄存器,对于派生系列单片机,该取又是扩展的片内数据存储器。片内数据存储器的结构片内数据存储器由工作寄存器位寻址区数据缓冲区组成,堆栈可在以上不使用的连续单元任意设置。片外数据存储器的结构和操作极为简单。其最低位的个在地址单元与片内数据存储器地址重叠,并且与口统编址。控制或与其它电源复位引脚单片机有个引脚,采用双列有插式塑料封装,引脚图见图图结构第页当振荡器运行时,在此引脚上出现两个机器周期的高电子,将使单片机复位,推荐此引脚与引脚之间连接个约的下拉电阻,与引脚之间连接个约的电容,以保证可靠复位。掉电期间,此引脚可接在备用电源上,以保证内部的数据,当下掉至低于规定的值,而在其范围电压范围。当单片机访问外部存储器时允许地址锁存的输出用于锁存地址的低位字节,即使不访问外部存储器,端仍以不变的频率周期地出现脉冲信号,此频率为振荡周期的。因此,它可用作对外输出的时钟或用于定时,然而,要注意的是,当访问外部数据储存器时,将跳过个脉冲,端可以驱动吸收或输出电流个输入。对于型单片机,编程期间,此引脚用宋编程脉冲。引脚,内部振荡器外接晶振的另个输入端。芯片使用外部振荡源时,此端口用于输入外部振荡信号。引脚,内部振荡器外接晶振的另个输入端。芯片使用外部振荡源时,此端口用于输入外部振荡信号。此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号,在由外部程序存储器取指令或常数期间,每个机器周期两次有效,但此期间,每当访问数据时从程序存储器取宋指令类指令,这两次有效的信号将不出现,可以驱动接收或输出电流个。当保持高电平时,单片机访问内部程序存储器,对引脚应接高电平,但若地地址值超过范围,则单片机将自动访问外部程序存储器,但在值超过了时,将自动转向执行外部程序存储器内的程序,当保持低电平时,单片机只访问外部程序存储器的选通信号,对此引脚必须接地,不管是否有内部程序存储器,所以该脚必须接地。这样,只能选择外部程序存储器。地址锁存器芯片是带三态缓冲输出的八锁存器,当三态门的使能信号线为低电平时,三态门处于导通状态,允许输出到,第页当为高电平时,输出三态门断开,输出线处于浮空状态。称为数据打入线,当用作地址锁存器时,首先应使三态门的使能信号为低电平,这时,当输入端为高电平时,锁存器输出状态和输入端状态相同当端从高电平返回到低电平时,输入端的数据锁入的位锁存器中。其引脚图如下图结构数控系统开环的位置控制实例经济型数控铣床微型机控制系统图给出了用系列单片机组成的开环控制系统。和存储器采用芯片,由于内无程序存储器,需要有外部程序存储器的支持,同时内部只有字节的数据存储器,远不能满足控制系统的要求。故扩展了程序存储器由两片组成,又扩展了片数据存储器。芯片的和用来传送外部存储器的地址和数据,口传送高位地址,口传送低位地址和数据,故要采用地址锁存器,锁存低位地址,作为其选通信号,当为高电平,锁存器的输入和输出透明,即输入的低位存储器地址在输出端出现,此时不需锁存。当从高电平变低电平,出现下降沿时,低位地址锁存入地址锁存器中,的输出不再随输入变化,这样口共组成位地址,和芯片都是,需要根地址线。低位接芯片的输出,接芯片的系统采用全地址译码,两片芯片选信号分别接译码器的和,系统复位第页以后程序众上开始执行。芯片的片选信号也接的,单片机扩展系统允许程序存储器和数据存储器独立编址即允许地址重叠,芯片控制信号接的引脚,读写控制号和分别接芯片的和,以实现外部数据存储器的读写。由于芯片内部没有,故始终要选外部程序存储器,故其必须接地。接口电路由于只有口和口部分能提供用户作为口使用,不能满足输入输出口的需要,因而系统必须扩展输入输出接口电路。从图可以看出,系统扩展了片和片可编程接口芯片。的片选信接口,芯片片选信号接到的端。译码器有三个输入分别接到的,输出个输出,低电平有效。对应输入的至种组合,其中对应为,对应为。还有三个使能端,其中个和为低电平使能,另个为高电平使能。只有当使能端均处于有效电平时,输出才能产生,否则输出处于高电平无效状态。接口芯片与外设的联接是这样安排的芯片作为显示,步进电动机在端输入脉冲时顺时针转动为低电平时,步进电动机在端输入脉冲时逆时针转动。图所示线路用口产生脉冲将增加的负担,可改为由并行口产生方向信号,脉冲信号由计数器定时器产生。的工作方式选择为方式,基本输人输出方式。的口的工作方式选择为方式,口的工作方式选择为方式。步进电动机的串行控制串行控制串行控制并行控制用微机系统的数条端口线直接去控制步进电动机各相驱动电路的方法称为并行控制。在电动机驱动电源内,不包括环形分配器,而其功能必须由微机系统完成。由计算机系统实现环形分配器的功能又有两种方法种是纯软件方法,即完全用软件来实现相序的分配,直接输出各相导通或截止的信号,主要有寄存器移位法和查表法第二种是软硬件相结合的方法,这里有专门设计的种编程器接口,计算机向接口输出简单形式的代码数据,而接口输出的是步进电动机各相导通或截止的信号。步进电动机速度控制控制步进电动机的运行速度,实际上就是控制系统发出时钟脉冲的频率或者换相的周期。系统可用两种办法来确定时钟脉冲的周期种是软件延时另种是用定时器。软件延时的方法是通过调用延时子程序的方法来实现的,它占用时间。定时器方法是通过设置定时时间常数的方法来实现的。步进电动机的加减速控制对于步进电动机的点位控制系统,从起点至终点的运行速度都有定要求。如果要求运行的速度小于系统的极限起第页动频率。则系统可以按要求的速度直接起动,运行至终点后可立即停发脉冲串而令其停止。系统在这样的运行方式下速度可认为是恒定的。但在般情况下,系统的极限起动频率是比较低的,而要求的运行速度往往较高。如果系统以要求的速度直接起动,可能发生丢步或根本不能运行的情况。系统运行起来之后,如果到达终点时突然停发脉冲串,令其立即停止,则因为系统的惯性原因,会发生冲过终点的超程现象,使点位控制发生偏差。因此在点位控制过程中。运行速度都需要有个加速恒速减速低恒速停止的过程。各种系统在工作过程中,都要求加减速过程时间尽量短,而恒速时间尽量长。特别是在要求快速响应的工作中,从起点至终点运行的时间要求最短,这就必须要求升速减速的过程最短,而恒速时的速度最高。图步进电动机的并行控制步进电动点位位控制的加减速过程升速规律般可有两种选择是按照直线规律升速二是按指数规律升速。按直线规律升速时加速度为恒定但实际上电动机转速升高时。输出转矩将有所下降。如按指数规律升速,加速度是逐渐下降的,接近电动机输出转矩随转速变化的规律。用微机对步进电动机进行加减速控制,实际上,就是改变输出时钟脉冲的时间间隔,升速时,使脉冲串逐渐加密,减速时,使脉冲串逐渐稀疏。微机用定时器中断方式来控制电动机变速时,实际上就是不断改变定时器装载值的大小,般用离散办法来逼近理想的升降速曲线,为了减少每步计算装载值的时间,系统设计时就把各离散点的速度所需的装载值固化在系统的中,系统运行中用查表方法查出所需的装载值。从而大大减少占用时间,提高系统响应速度。第页总结毕业设计已接近了尾声,毕业设计是对三年来所学的所有基础和专业知识的运用和总结,运用课堂上学过的理论知识,通过实习调研,大大提高了动手能力,使我开拓了眼界,增长了见识,增强了社会实践能力,对机体的设计,使我拓展了思路,加强了逻辑思维能力,使理论知识在实践中得到了印证。在搜集资料的过程中,我阅读了有关机电体化方面的文章,使我丰富了专业知识,更使我对我国机电工业发展现状和前景有了进步了解。总之,此次设计是理论与实践结合的次好机会,是对三年所学的最好检验。这次能够独立完成毕业设计,对我以后的工作和学习都有很大的帮助。由于自己能力有限,深知在设计中还有很多缺点和不足,希望老师提出宝贵的意见和建议。第页参考文献于骏,邹青机械制造技术基础北京机械工业出版社,刘小年机械制图简明手册北京机械工业出版社,田风成工程材料及机械制造基础北京水利电力出版社,徐灏机械设计手册第二版北京机械工业出版社,荣涵锐,荣毅虹机械设计技术基础哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,邹慧君机械系统设计原理北京科学出版社,孙靖民,王新英现代机械设计方法选讲哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,成大先机械设计手册北京化学工业出版社,冯辛安,黄玉美,杜君文机械制造装备设计北京机械工业出版社,徐圣
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