大连理工大学计算机原理实验,计算机原理实验综合设计选题(大连理工大学)

5.2.1 步进电机控制系统设计

一、设计要求：

利用实验台上的开关(K7-K0)，实现步进电机的转速、转向控制。具体要求如下： 1. 利用D8255A的PA0-PA3做输出，输出步进电机的相序、驱动步进电机工作(使用

四个LED监视步进电机的相序信号)，相序之间的时间决定着步进电机的转速，而间隔时间由延时程序中的CX寄存器的初值决定(参见实验教材3.1.3章节)。 2. 利用D8255A的PB7-PB0做输入，与K7-K0连接。其中K7做步进电机的转向控制，其余位做步进电机的转速控制。程序运行时通过K7-K0对步进电机实施动态控制； 3. 利用8253做秒脉冲发生器，产生约2秒的周期性方波信号。其中CNT0做分频器：将1MHZ信号分频为100HZ；CNT1做秒脉冲输出(0.5HZ)； 4. 利用386模块的主8259的MIR5做中断请求输入，将CNT1的OUT1秒信号方波作为中断请求信号，引发中断服务ISR; 5. 在中断服务程序中实现对步进电机的转速、转向实时控制。方法如下：在ISR中，

对D8255A的PB口进行一次输入操作，并根据输入的数据： 1) 对D7(与K7对应)位的数据为步进电机的转向控制；

2) 对D6-D0(与K6-K0对应)位的数据为步进电机的转速控制。 【提示】在程序中建立一个“转向标志”，初始化时=1，并在后续中的中根据输入的K7来修改。回到主程序后，主程序根据该标志决定电机的旋转方向。 二、设计步骤与方法

1.首先参照实验教材第三章3.1.3的相关内容，将步进电机运转起来。在原有的参考程

序中使用的是“输出立即数”方式来输出步进电机的相序，建议进行修改，以方便电机的转向控制。可采用下列方法之一：

(1)使用“寄存器间接寻址”的方式输出相序信号：将步进电机的相序数据定义

在数据段当中，使用SI或DI查表(间接寻址)获取相序数据。其中查表顺序决定着电机转动方向；

(2)将初始相序存放在一个寄存器中(原始相序数据位66H)，然后利用对该寄存

器“移位”的方式产生下一个相序。其中对寄存器中的数据移位方向决定着电机旋转地方向。注意此方法仅适用于“双---四拍”的相序信号。 2.对8253进行编程，使OUT1输出2秒周期的脉冲方波信号。为了便于调试，建议使

用逻辑笔监测OUT1的输出； 3.编制与中断相关的程序。包括中断屏蔽字的设定、中断向量表的创建以及开中断的操

作(参见教材3.3.3章节)。上述这些操作都应当加到程序的初始化中； 4.编写中断服务程序ISR。在ISR中读取D8255A的PB口数据，然后进行数据分析、根据数据来调整CX寄存器中的数据，因而改变步进电机的转速和转向。