（测试计量技术及仪器专业论文）单片机及dsp研发、智能化接口及计算机应用.pdf

abs t rac t i n t h e d i s s e r ta t i o n , t h e p r i n c ip l e a n d d e s i gn m e t h o d o f t h e a p p l ic a t i o n s y s t e m o f a v r m i c r o c o n t r o l l e r ( a t 9 0 s 8 5 1 5 ) f o r t h e m e a s u re m e n t s y s t e m f o r s t e p m o t o r a r e s y s t e m a t i c a l l y p r e s e n t e d t h r o u g h f o u r p a r t : f ir s t , i n t r o d u c e s t h e p u r p o s e o f t h e s y s t e m d e s i gne d . s e c o n d , t h e a vr ri s c a r c h i t e c t u r e i s i n t r o d u c e d t h i r d , t h e d e s i g n o f h a r d w a r e i n t h e a p p l i c a t i o n s y s t e m i s d i s c u s s e d , i n c l u d e s e r i a l - k e y b o a r d , m i c r o - p r i n t e r , l c d , t h e s e r i a l c o m m u n i c a t i o n w i t h p c a n d t h e d r i v i n g o f s t e p m o t o r . f o u r t h , i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f a p p l i c a t i o n s y s t e m o f a t 9 0 s 8 5 1 5 f o r t h e m e a s u r e m e n t s y s t e m o f s t e p p i n g m o t o r , e m p h a s i z e s t h e a p p l i c a t i o n i n m e a s u r i n g t h e t e m p e r a t u r e r i s i n g o f c o i l o f s t e p m o t o r . k e y w o r d s : a v r ( a t 9 0 s 8 5 1 5 ) a p p l i c a t i o n s y s t e m o f m i c r o - c o n t r o l l e r r i s c rs - 2 3 2 me a s u r e me n t o f s t e p p i n g m o t o r a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能侧试系统中的 应用 第一章绪论 本测试系统对步进电 机的几项指标参数进行自 动检测，包括老化筛选、寿命期 限测试、线圈温升测试及线圈的直流电阻、绝缘电阻、绝缘强度等几项指标的自 动测 量，系统由4 种分别实现不同功能的测试仪器组成， 具体分工如下: ( 1 ) . d s t - 1 多功能实验台实现对步进电 机的老化筛选、个体性能比 对以 及线圈烘 干。 ( 2 ) . s h m- 1 寿命测试仪实现对步进电 机的寿命期限 测试。 ( 3 ) . ws h - 1 温升测试仪实 现对步进电 机线圈的 温升测试。 ( 4 ) . z c y - 1 综合测试仪实 现对步进电 机线圈的 直流电阻， 绝缘强度， 绝缘电 阻等 几项指标的自 动测量。 本步进电机参数智能测试系统有较高的智能性，具有测量精度高、测量速度快、 测量数据可靠等优点。因此该测试系统在帮助改进步进电 机的制造工艺、 提高产品的 质量及成品率以 及在现代化生产管理方面将具有很大的实际应用价值. 这些仪器以高性能单片机作为测控核心。单片机性能稳定、速度快等特点有利于 实时测控。 单片机应用系统具有较完整的人机对话接口，包括键盘、液晶显示器、 微 型打印机、7段数码管显示等，可以单独使用，也可以与 p c联合使用。为配合单片 机更好的实现大量数据存储和进一步处理及其它软硬件支持，系统中用 p c 与单片机 互联， 让p c为单片机提供大量数据的存储空间及丰富的软硬件资源。 系统中p c与p c . p c与单片机之间的信息交换由串行通信来实现，中心p c管理及协调各分机的工作， 这为将来整个系统的联网打下了坚实的软件基础，同时也有助于提高整套仪器设备的 智能性。 i nt e r n e t 图1 . 1 系统总体连接示意 第 1页 共 4 6 页 洲一 a t 9 0 s 8 5 1 5单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能侧试系统中的应用 第二章 a v r单片机 2 . 1 r i s c ( r e d u c e d i n s t r u c t i o n s e t c o m p u t e r精简指令) 由于本系统的测控核心采用的是 a t mel公司的a v r单片机，而 a v r单片机的高 性能主要是因为其为r 工 s c 体系结构，所以这里有必要对r i s c 作一些简介。 单片机的体系结构有精简指令体系结构 ( r 工 s c )和复杂指令体系结构 ( c 工 s c ) 两种. 其中r 工 s c 出 现于8 0 年代初期，由 于其比 传统的c i s c 具有更高的 运行速度， 这一点使其己成为单片机体系结构发展的必然趋势之一。 传统c i s c 体系结构存在如下缺点: ( 1 )增加了许多复杂指令的特定要求 ( 如浮点运算) ，但同时也大大地增加了 硬件的 实现难度。 ( 2 ) 复杂指令与功能较简单的指令同时存取于一个程序区，很难实现流水性操作， 降低了机器的整体速度。 相对于 c i s c r 工 s c不是简单的简化指令系统，而是通过简化指令系统使 c p u的 结构更加简单合理，从而提高运行速度，其途径是减少指令的执行周期数 ( 如 a t 9 0 s 8 5 1 5 的大多数指令为单周期指令) ， 表现为以 下几个特点: ( 1 ) 优先选取使用频率最高的一些简单指令，以 及一些很有用但不复杂的指令， 避 免复杂的指令 ( 如a t 9 0 s 8 5 1 5 的指令系统没有乘除、长跳转等复杂指令) 。 ( 2 )指令长度相对固定，指令格式种类较少，寻址种类也较少。 ( 3 )只有取数、存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器间进行。 ( 4 ) c p u通用寄存器数量多，算术逻辑运算指令的操作数都在通用寄存器中存取， 解放了累加器。 2 . 2 2 . 2 . 1 a v r 单片机 a t m e l 的产品特点 a t mel公司是世界上著名的高性能、低功耗、非易失性和数字集成电路的一流半 导体制造公司。他最令人注目的是它的 e e p r o m电可擦除技术、闪存技术和高质量、 高可靠性的生产技术。 a t mel的单片机在计算机外部设备、通讯设备、自 动化工业控 制、宇航设备、仪器仪表和各种消费类产品种有着广泛的前景。 a t m e l的产品主要有 如下特点: ( 1 ) 以e e p r o m 电可擦除及f l a s h 技术为主导 第 2页 共 肠 页 a t 9 0 s s 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机奋数智能侧试系统中的应用 e e p r o m及 f l a s h技术应用于集成电 路使一些芯片的应用领域扩大， 其中f l a s h p l d , f l a s h 存储器、 a t 9 0 系列f l a s h 单片机、 a v r 增强型单片机、智能i c 卡等是典 型的产品。 ( 2 )有多种封装形式和高的质t 封装形式有:d i p , p g a , p q f p , t q f p , s o i c , c b g a , p b g a 和客户专门制定等. ( 3 ) 高标准的质量检测 2 . 2 . 2 a v r 单片机概述 美国a t m e l 公司的a v r 单片机是目 前 市场上最新型的单片机之一， 具有执行高 速、 指令高效、 低电压、低功耗、高驱动、程序加密、 适用范围广、开发工具廉价、 可扩 展性、可作为用户专用芯片等优点，其采用了 f l a s h技术和精简指令 r i s c结构， 这 种结构使其在8 位微处理器市场上具有最高的m i p s / m v能力，也使其成为在8 位单片 机中 第一种真正的r i s c 机。 9 0 系列单片机是增强r i s c内载f l a s h r o m的单片机，简称为a v r 单片机。9 0 系 列是基于新的精简指令r 工 s c 结构的， a v r 结构单片机能采用c 语言编程，从而能高 效 的开发出目 标产品。为了 对目 标代码大小、 性能 及功耗的 优化， a v r单片机采用了 大 型 快速存取寄 存器文件和快速单周期指令。 快速存取r 工 s c 寄存器文件由3 2 个通用 工 作寄存器组成。通用工作寄存器代替传统的累加器， 避免累加器和存储器之间的数据 传送。 在 a v r单片机中， 在前一条指令执行时，就取出 现行指令，然后以一个周期执 行指令口 a v r单片机采用 h a r v a r d结构， 它的 程序存储器和数据存储器是分开的。 可直接 访问8 m字节程序存储器和8 m字节数据存储器，寄存器文件被双向映射，并能被访问 如同片内 允许快速上下转换的那部分s r a m 存储器。 a v r 单片机指令系统是r i s c 结构的 精简指令集， 大多数执行时间位单个时钟周期， 指令系统包括算术和逻辑指令、 条件转移指令、 无条 件转移指令、数据传送指令、 位 指令和位测试指令，还有一些汇编伪指令。 指令给出参与运算的数据的方式称为寻址方式。a v r 寻址方式有以下几种: ( 1 ) . 单寄存器直接寻址 ( 2 ) . 双寄存器直接寻址 ( 3 ) . i / 0 直接寻址 ( i n , o u t ) 第 3页 共 4 6 页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片 机应用系统开发及其在步进电 机今数智能侧试系统中的应用 ( 4 ) .带位移的数据间接寻址 ( 变址寄存器y , z 加指令中的位移量) ( 5 ) .数据间接寻址 ( s t x , r 1 6 ) ( 6 ) .带预减量的数据间接寻址 ( s t一，r o ) ( 7 ) .带后增量的数据间接寻址 ( l d r 1 6 , x + ) ( 8 ) .常量寻址 ( l p m ) 、程序直接寻址 ( j m p , c a l l ) ( 9 ) . 程序间接寻 址 ( i j m p , i c a l l ) ( 1 0 ) .程序相关寻址 ( r j m p , r c a l l ) a v r 单片机采用低功率、非挥发的c m o s 工艺制造，通过s p i 口和一般的编程器， 可以对a v r 单片机的f l a s h 存储器进行编程，使用寿命约为1 0 0 0 次写/ 擦循环。 2 . 2 . 3 a t 9 0 s 8 5 1 5 系列单片机的体系结构 a t 9 0 s 8 5 1 5 是a v r 增强性能r i s c 结构的 低功耗c m o s 技术8 位微处 理器， 具有以 下特征: 1 k - 1 2 8 k 字节可下载的 f l a s h 存储器，6 4 - 4 k字节的 e e p r o m , 1 2 8 - 4 k字节 r a m , 5 - 3 2 条通用的i / 0 线，3 2 个通用的寄存器，带比 较模式的定时器/ 计数器，可编程的 串 行 u a r t ，内 部及 外部中断， 带内 部晶 振的可编程看门 狗定时器， 一个可下载程序而 设计的s p i 串 行口， 1 0 位a / d 转换器，以 及2 个可通过软件选择的省电 模式，闲置 模 式停止 c p u的工作， 而 s r a m 、定时器/ 计数器、s p i口 及中断系统继续工作， 掉电 模 式保留寄存器的内容，但冻结晶振，终止芯片的其它功能，直至下一次外部中断或硬 件复位。 a v r 核为3 2 个通用寄存器与丰富指令集的组合。3 2 个寄存器全部直接地与运算逻 辑单元 ( a l u )连接，这使得可以通过在一个时钟周期内执行一条指令来访问到两个 独立的寄存器。 这种 s i s c组合结构具备的代码效率比完成同样处理能力的常规 c 工 s c 微控制器要快十倍。图2 . 1 为其内部体系结构框图。 第 a页 共 肠页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机奋数韧能测试系统中的应用 户 ao- p a7p co- p c7 认.于州 母 户 日 0一p 日 ?州o l， 一 p 0 7 图2 . 1 a t 9 0 s 8 5 1 5 内 部结构图 第 5页 共 肠页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其 在步进电 机乡数智能侧试系统中的应用 第三章 a t 9 0 s 8 5 1 5 应用系统的 扩展 3 . 1 基本系统的 硬件设计 本设计主要实现 a t 9 0 s 8 5 1 5单片机的外部 r a m 、键盘、l c d显示扩展，完成最基 本的人机对话，同时为其他可能外设提供扩展地址线， 其他具体功能可根据需要各自 加入。用8 2 7 9 键盘、显示接口 芯片来直接实现8 5 1 5 单片机的 键盘、l c d 显示的 扩展。 轴一一朴二.巍朴朴韶 口卜匕p匕只卜p卜亡0卜lp卜 :目幼.月翻目目创，娜.盯:解月口创 ，-:，:粗”i钧”祖，.仆怕伯. 口d习当只d月jddj日口dd口日qd 朋蒸蒸黯阴矍xtm确 3 . 1 . 1 a t 9 0 s 8 5 1 5 引脚说明( 图3 . 1 ) : a , b , c , d口作为通用 8位数字 工 /0 他们的数据 方向寄存器 d d r x ( x代 a , b , c , d )的作用相同，可 吸收2 0 m a 的电流，能直接驱动l e d 。见表2 . 1 . a口 ( p a o - p a 7 ) :当使用外部 s r a m时 ( 即 作第二 功能时) ，a口作为复用的低位地址/ 数据和输入/ 输出 口 。 图 3 . 1 a t 9 0 s 8 5 1 5 引脚 表 3 . 1 : d d r x np o r t x n1 / 0 上 拉注释 00输入否三态 01输入 是 上 拉 低p x n 脚 输 出 电 流 1 。 输出 一否推挽0 愉出 11输出是推挽1 愉出 b口( p b o - p b 7 ) :具有第二功能，如表 3 . 2 : 表 3 . 2 : 引脚第二功能引 脚 一第 二 功 能 p b ot o( 定时计数 器0 输入)p b 4岛 ( s p i 从选择输入) p b 1t 1( 定时 计数 器1 物入)p b 5 即si ( s p i 主 物出 / 从物入) p b 2a i n o( 棋拟比 较正 翰入)p b 6 即s o ( s p i 主物出/ 从输入) p b 3a 工 n 1( 棋拟比 较负 轴入)p b 7s c k ( s p i 串 行时钟) c 口( p c o - p c 7 ) : 访问外部数据存储器时，用为高位地址线。 d口 ( p d o - p d 7 ) :具有第二功能，如表 3 . 3 : 第 6页 共 肠 页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能测试系统中的 应用 3 . 2数字盆输出 扩展 由 于单片机可作为 通用工 / 0口的口 线资源有限，而在本测控系统中单片机要担负 的控制任务较多，所以 通过如图 3 . 4所示将外设空间扩出当数字量输出口 使用， 其中 基本系统扩展中的3 - 8 线译码输出作为7 4 h c 5 7 3的输入，而后者的输出直接引出或经 7 4 h c 2 4 0 反向后引出，这可满足数字量输出为”， 有效或” 1 ” 有效的不同需要。 匕_ 图3 . 4数字量输出 扩展示意 3 . 3 a t 9 0 s 8 5 1 5 写信号( - 9 1r ) 的改善 a t 9 0 s 8 5 1 5向外设写数据时，其数据 d a t a输出和一 w r信号的时序如图 3 . 5 ( b ) 所 示，其中t o约为 l o n s左右，相对于 7 4 h c 5 7 3 、 打印机、液晶( l c d ) 等一般外设来 说，这速度太快了， 有时不能 将单片机给出的数据正确读入，为了使 c p c能正确的向 上述一些慢速外设写入数据，就必须对其给出的一 w r 信号的后沿前移一段时间( 约为几 十 n s ) 或将 8位数据整体向 后延时相同的时间。本文采用的是前一种方法即用单稳态 电路将一 w r信号的后沿前移，其具体电路如图 3 . 5 ( a ) 所示，经改善后的一 w r 信号和 数据的时序如图3 . 5 ( c所示。 第 ，页 共 4 6页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能测试系统中的应用 1 n41 48 ( a ) - w r 信号整形电路 d a t ad a t a - w r 州淤， 卜 ， - - - 一一一 w r 1 _ _1 1 ( b )整形前一 w r 与d a t a 的时序关系( c 整形后一 w r 与 d a t a 的时序关系 图3 . 5wr 信号整形 3 . 4串口小键盘扩展 为满足仪器脱离 p c单独使用的需要，研制了一个具有 2 2个按键的串口小键盘。 c p u 只需3 条口 线就可完成对键盘的扫描并读取键值。 由图 3 . 6可以看出串口小键盘内部有三个八位并入串出移位寄存器 h c 1 6 5串在一 起，三个h c 1 6 5 的a - - h 输入均有5 . 1 k电 阻上拉，当 键盘被按下时，其输入变为低， 由此判定键是否被按下。三个h c 1 6 5 的s h / l d 并联， c p a 并联，c p b 均接地。 b s r c p n q r ) 1c 1 6 5 ( 3 ) b s b c p b q r 龙1 6 5侄) b s 么c p bq r 1 01 6 5 ( 1 ) p a 5 图3 . 6 串口小键盘内部连线示意 h c 1 6 5 的操作状态如下: 并 行 读入: s h / l d负 脉冲 ( 不论c p a , c p b , d s r 状态) 保持: s h / l d = 1 ， c p a = o , c p b = o ， 或 s h / l d = o , c p a , c p b 有一为1 第 1 0页 共 4 6 页 at9 0 s 8 5 1 5单 片 机 应 用 系 统 开 发 及 其 在 步 进 电 机 参 数 智 能 测 试 系 统 中 的 应 里 移位:当 右移一位 s h / l d = 1 时， c p a 和c p b 有 一 个为0 ， 而另 一 个 脉 冲上 升 沿 未 到 时 ， 数 据 图3 . 7 串口小键盘与c p u接口 连线 串口 小键盘与c p u接口 连线如图3 . 7 , c p u可通过定时器实现对键盘的 扫描( 时 序见图3 . 8 ) ， 用p d 5 定时 发出 负 脉冲， s h / l d接收到 负 脉 冲后进入并 行读 入状态。 随 后p d 4 连续发出2 4 个正脉冲， 对应于键盘的2 2 个键值 ( 另外两个为空值) ，同时p d 3 在其下降沿结束，上升沿未到时读取它的状态， 若为 “ 1 ”则表示该键未按下，若为 0 ”则该键按下，读取这个值送回系统。各键值对应如下表: 表 3 . 4 : 外部键值内部键值外部键值内部键值 07 10 2431 2 455 3 61 1 78 8191 0 c / n2 1an2 0 响铃 2 4ch/ f1 7 9甲1 8 空格 2 z 9 s a v e 1 5c l r1 6 v o l 1 4 亮灯 1 3 二 2 4 liti-m v 勺月气 ddd ppp 图3 . 8串口小键盘扫描时序图 第 1 1页 共 4 6 页 a t 9 0 s 8 5 1 5单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能测试系统中的应用 串口小键盘软件扫描流程如下: 现 场 保 护 p d 5 物出负脉冲 图3 . 9 又. 退 出 定 时 中 断 夕 串口键盘软件扫描流程 其中定时器中断周期为 3 0 m s ，当软件连续 3次扫描到相同的键被按下时 相应的按键服务程序 软件的方法消除抖动 否则就认为是抖动产生的误动作，不执行任何的操作 使得键盘的硬件结构相对简单，价格也相对低廉。 才执行 这种用 第 1 2页 共 4 6 页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机参数粉能 侧试系统中的 应用 3 . 5 2 4 0 x 6 4 , 6 4 0 x 4 8 0 点阵液晶图形显示器的设计与实现 点阵液晶图形显示器具有广泛的应用领域， 除了 具有中、 英文字符显示功能以 外， 在应用中还可将实时采得的数据以直观的图文混排的方式反馈给用户。此外，点阵液 晶图形显示器可以为嵌入式系统提供更加友好用户界面，使应用系统的最终用户通过 简单的操作就可以 选择自己需要的功能。 m g l s 2 4 0 6 4 a t 9 0 s 8 5 1 5 生 极城 二棍 4k 接 口 f gf s 1 o l e d 图3 . 1 0 m g l s 2 4 0 6 4 液晶 模块与系统主 板的 连接 本系统使用了香港精电公司的m g l s 2 4 0 6 4和日 本夏普公司的 l m 6 4 1 8 3两种点阵 图形式液晶 模块。 液晶屏为l e d背光，其中m g l s 2 4 0 6 4为2 4 0 x 6 4点阵， 模块内置 了t 6 9 6 3 c 点阵式液晶图形控制器; 而l m 6 4 1 8 3 为6 4 0 x 4 8 0 点阵， 模块内置了q p y d - 0 1 点阵式液晶图形控制器，更有利于显示各种图形及曲 线界面。由 于二者的接口 及操作 相似，所以 这里只对v g l s 2 4 0 6 4 图形式液晶 模块做一下介绍。 a t 9 0 s 8 5 1 5可以利用数据总线与控制信号直接采用 1 / 0设备访问形式控制 m g l s 2 4 0 6 4 液晶 模块，电路连接如图3 . 1 0 所示: a t 9 0 s 8 5 1 5的数据总线与液晶显示模块的数据接口 连接。 这样，a t 9 0 s 8 5 1 5的一 r d 和一 w r ， 以及作为液晶显示模块的片选信号的由译码产生的一 c s可以直接与模块相连。 c / d信号由a t 9 0 s 8 5 1 5 的a 4 提供， a 4 = 1 为指令口地址，a 4 = 0为数据口地址。通过对 于跳线 7 m p l e d 的设置可以选择内置字符的字体，1 , 2 连通，8 x 8 字体:2 , 3 连通， 第 1 3页 共 肠 页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单 片 机 应 用 系 统 开 发 及 其 在 步 进电 机 参 数 智 能 侧 试 系 统 由 丝 巫 塑 8x6 字体。 m g l s 2 4 0 6 4 液晶 模块中已 经实现了t 6 9 6 3 c 液晶显示控制器与l c d行、列驱动器 及显示缓冲区 r a m的接口，只要运用 t 6 9 6 3 c的指令集，就可以完成液晶显示的各种 操作。 t 6 9 6 3 c 指令集的详细情况请参阅参考文献 9 1 。 3 . 6驱动t p i s p 4 0 h p ( c h ) 汉字 微型打印 机 由于汉字微型打印机采用针式打印，它的打印成本低廉，此外其输出信息直观、 易于长期保存。因此， 在嵌入式系统的各种应用中， 微型打印 机是主要的硬拷贝 输出 设备。本系统使用 t p 1 + p 4 0 ( c h ) 汉字微型打印机，它是第二代微型打印机系列产品， 具有真正的汉字打印 功能， 不再采用传统的图形打印 方式打印 汉字，而是自 带国标一、 二级汉字字库， 可打印8 x 1 1 , 1 6 x 1 6 , 1 6 x 8 , 8 x 1 6 和8 x 8 等多种点阵汉字，具有标准 汉字打印 命令， 可方便地旋转字体， 不同点阵汉字同 行打印， 汉字和 5 x 7点阵a s c i i 字符混合打印。除了新增加的汉字打印命令外，全部 e s c / p命令保持不变，完全兼容 西文打印机。 t p a p 4 0 h p ( c h ) 汉字微型打印 机的并 行接口 引脚 信号定义 如 2 . 5表所示， 信号电 平为t t l电平。 表 3 . 5 : .曰.t 引脚号名称方向说明 1n s t b入数据选通触发脉冲:上升沿时读入数据 2 - 9d1 - d 8入数据线 1 0n a c k出 应答脉冲:低电平表示数据己被接收而且打印机 准备好接收下一数据 1 1b u s y出 高电 平表示打印机正忙不能接收数据 1 2p e接地 1 3s e l出 经电 阻上拉高电 平 1 5n e r r出经电阻上拉高电平 1 4 - 1 7n c未接 1 8 - 2 5g n d 接地。 逻辑 0 , 第 1 4页 共 肠 页 八 了9 0 5 8 51 5单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智舱侧试系统中的 应用 a t 9 0 s 8 5 1 5的 a o - a 7作为输出 1 / 0线与 t p 1i p 4 0 h p ( c h ) 的数据线连接。t p u p 4 0 h p ( c h ) 要求n s t b 脉冲宽度应大于2 0 n s ， 这样可用译码产生的m n c s 9 作数据选通触 发脉冲。 此外用 p 1 6 , p 1 7做为控制信号，查询微型打印机状态.电路连接如图 3 . 1 1 所示，操作时序如图3 . 1 2 . a t 9 0 s s 5 1 5 主 极 t p p p 4 0 h p ( c h ) 橄 里 打 印 机 协 d 图3 . 1 1 t p a p 4 0 h p ( c h ) 汉字微型打印 机与系 统主板的 连接 : t 1 1 t 2 嘴， 场 t 3 二-一 广 一 洲 : 5 t 1 2 0 n s t 2 3 0 n s t 3 4 0 n s t 4 o x o o 6 d sei c l r o ut r c a l l l d i o ut i d s i d s c l r c l r c b i s b i inc s b i s mov ; 使能高级中断 t e m p o t c c r o , t e m p o n ram t e m p o , 1 0 5 t c n t o , t e m p o d a t a - 1 , o x 0 0 6 d d a t a es 2 , o x 0 0 6 c k e y _ c k e y _ b p o r t d , 5 p o r t d , 5 k e y _ c p i n d , 4 k e y _ b , k e y _ c ; 关 t i m e r o ; 使能内部读写 ; 扫描周期设置 ; 清扫描次数和键值 ; s h ad 键值读入高脉冲 ; 给c p a 前先读 第一个键值 k e y l : s b i p o r t d , 3 c b i p o r t d , 3 i n c k e y _ c c p i k e y _ c , 2 5 b r e q c o r r e c t _ w r o n g s b i c p i n d , 4 r j m p k e y l c p i k e y _ b , 0 b r n e k e y l m o v k e y _ b , k e y _ c r j m p k e y l c o r r e c t 一 w r o n g : s b i c p i n d , 4 r j m p c o r r e c t r j m p n o _ k e y c o rr e c t: c p i k e y _ b , 0 b r e q n o _ k e y c p d a t a 2 , k e y _ b b r n e n e w k e y i n c d a t a 1 s t s o x o o 6 d , d a t a 1 c p i d a t a 1 , 3 ; c p a键值寄存器移位低脉冲 ; 重键时认最先扫描到的 ; 最后一个键值必为1 ， 否则为错 : 出错当无键处理 ; 有无键按下? ; 无 ; 否， 是否和上一次扫描到的键值一样? ; 不一样 ; 存扫描次数， 键值没变 ; 连续扫描到三次的键值认 第 3 2页 共 4 6页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能 侧试系统中的应用 b r e q f u n c t i o n r j m p n a b l e _ t i m e r o n o _ k e y : c l r t o 呻0 s t s o x o o 6 d , t e m p o s t s o x o o 6 c , t e m p o r j m p n a b l e _ t i m e r o n e w _ k e y :; 新 键第一次 扫 描到， l d i d a t a 1 , 1 s t s o x o 0 6 d , d a t a _ 1 s t s o x o o 6 c , k e y _ b r j m p n a b l e _ t i m e r o f u n c t i o n : d e c k e y _ b l d i z 1 , l o w ( k p r g ) l d i z h , h i g h ( k p r g ) c l r t e m p o a d d z l , k e y _ b a d c z h , t e m p o i c a l l n a b l e t i m e r o : l d i t e m p o , 5 o u t t c c r o , t e m p o : 第三次以后扫描的键值不认i ( 软件去抖) ; 无新键按下 ; 次数和键值清零 存键值和扫描次数， 不做处理， 等待下次继续扫描 ; 启动定时器扫描串口 键盘 r e t i k p r g : r j m p r j mp r j mp r j m p r j m p r j mp r j m p r j mp r j mp r i m p r j mp r j m p r , 1 m p r j mp r j m p r j mp rj 田p r j m p r j mp k p r g l k p r g 2 k p r g 3 k p r g 4 k p r g 5 k p r g 6 k p r g 7 k p r g 8 k p r g 9 k p r g l 0 k p r g l l k p r g l l k p r g l 3 k p r g l 4 k p r g l 5 k p r g l 6 k p r g l l k p r g l 8 k p r g l 9 第 3 3页 共 4 6页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能 侧试系统中的应用 r j mp r j mp r et ret r j mp k p r g 2 0 k p r g 2 l k p r g 2 4 k p r g l : k p r g 2 4 : * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 步进电机驱动模块 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * t i m i o v f : o ut o ut p u s h in p u s h ; 0 x 0 0 6 0 - - 0 x 0 0 6 9 t e m p o 入栈 1 n p u s h o ut r c a l l i d s c pi b r e q r j mp go: t c n t l h , t i m e l h t c n t l l , t i m e l l t e m p o p 6 _ d a t a , m c u c r p b _ d a t a x w , s r e g xw t c c r l b , t cr n ram x w , 0 x 0 0 6 1 t i m e l _ d e l a y , 0 g o d e l a y ; m c u c r 入栈 ; 状态寄存器入栈 ; 存 t c c r l b ; 使能内部读写 ; 步进电机的驱动相位 : 是否暂停模式? : 否 p 6 _ d a t a , p o r t b t e m p o , 1 5 p 6 _ d a t a , t e m p o t e m p o , 0 x 0 0 6 0 t e m p o , 1 d i r e c t l _ s t e p d i r e c t 0 _ s t e p ; p b 4 - p b 7 状态保持不变 115 n月urju 。1甸1101工 c pi b r e q ; 电机驱动方向( 0 一 逆时针， 1 一 顺时针) r j mp d i r e c t l : i d s t e m p o , 0 x 0 0 6 4 第 3 4页 共 4 6页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发 及其在步进电 机参数智能侧试系统中的应用 c p i t e m p o , 0 b r n e d i r e c t l _ g o o n r j m p m c u c 0 d i r e c t l _ g o o n : i d s t e m p o , 0 x 0 0 6 5 i n c t o 帅0 s t s 0 x 0 0 6 5 , t e m p o i d s p 6 _ d a t a , 0 x 0 0 6 4 c p t e m p o , p b _ d a t a b r e q s t o p l r j m p m c u c 0 d i r e c t l _ s t e p : ; 是否定步模式 ; 是 ; 己转步数加 1 ; 是否已完成要转的步数 ; 是 b r e q c p1 b r e q c p1 b r e q c pi b r e q s l : a n d o ut x w , 1 s t e p l x w , 2 s t e p 2 x w , 3 s t e p 3 x w , 4 s t e p 4 m in c pi b r n e s t s r e t s t e p l : n ap n ap n a p n a p n a p n a p n a p l d i l d i r a m p s t e p 2 : n o p n o p n o p p b _ d a t a , t e m p o p o r t b , p 6 _ d a t a t e m p o , t c c r l b t e m p o , 0 d i r e c t l 0 x 0 0 6 1 , x w ; 连续驱动或单步驱动? ; 连续驱动 ; 存单步相位 ; 单步驱动 x w , 2 t e m p o , 2 4 5 m si 第 ” 页 共 4 6 页 a t9 0 5 8 5 i 5单片 机应用系 统开发及其在步进电 机参数智能测试系统中的 应用 fl op l d ix w ， 3 l d it e 叩0 ， 2 4 9 r j lllpm-s l s t e p 3 : fl op n o p l d ixw， 4 l d it e m p o ， 2 5 0 r j m p几5 1 s t e p 4 : l d ix w ， 1 l d it e m p o ， 2 4 6 r j m p几5 1 5 七 o p i : l d st e m p o ， 0 x 0 0 6 2 c p lt e m p o ， 0 b r e qs t o p i _ a l d st e 即0 ， 0 x 0 0 6 8 c p it e m p o ， 1 b r e qs t o p i _ l o o p l d st e m p o ， 0 x 0 0 6 6 c p it e m p o ， 0 b r e qs t o p i _ l o o p l d st e m p o ， o x 0 0 6 7 i n ct e m p o s t s0 x 0 0 6 7 ， t e 即0 l d sp b _ d a t a ， 0 x 0 0 6 6 c pp b _ d a t a ， t e m p o b r e qs t o p i _ b s t o p i _ l o o p : c l rt e m p o s t s0 x 0 0 6 5 ， t e m p o s t s0 x 0 0 6 0 ， t e m p o r j m pm c u c o s t o p i _ a : c l rt e m p o s t s0 x 0 0 6 5 ， t e m p o s t o p o _ a l : l d st i m e l _ d e l a y ， 0 x 0 0 6 9 c p it i m e l _ d e l a y ， 0 b r e qs t o p l _ a z r j m pd e l a y s t o p i _ a z : ; 正反向定步驱动? ; 判定驱动起动方向 ; 是否定次数正反向定步驱动? ; 已正反转次数加 1 ; 己完成要正反转的次数? ; 完成单向定步转后， 判断是否暂停后继续单向定步? ; 否， 关定时器 1 ; 是， 启 动 暂 停 第 3 6页 共 4 6 页 a t 9 0 s 8 5 1 5 单片机应用系统开发及其在步进电 机参数智能侧试系统中的应用 o u t t c c r l b , t e m p o r j m p m c u c o s t o p l 少 : c l r t e m p o s t s o x 0 0 6 5 , t e m p o s t s 0 x 0 0 6 3 , t e m p o s t s 0 x 0 0 6 7 , t e m p o s t s 0 x 0 0 6 0 , t e m p o o u t t c c r l b , t o 叩0 r j 帅m c u c 0 d i r e c t o : i d s t e m p o , 0 x 0 0 6 2 c p i t e m p o , 0 b r n e d i r e c t 0 _ g o o n r j m p m c u c o d i r e c t o _ g o o n : i d s t e m p o , o x o o 6 3 i n c t e m p o s t s 0 x 0 0 6 3 , t e m p o i d s p b _ d a t a , 0 x 0 0 6 2 c p t e m p o , p b _ d a t a b r e q s t o p 0 r j m p m c u c o d i r e c t o _ s t e p : c p i x w , 1 b r e q s t e p c c p i x w , 2 b r e q s t e p d c p i x w , 3 b r e q s t e p a c p i x w , 4 b r e q s t e p b m s 0 : a n d p b _ d a t a , t e m p o o u t p o