1、一、課程設(shè)計的目的和要求2二、總體方案的設(shè)計3三、機(jī)械部分設(shè)計5四、數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計10五、總結(jié)與參考書14第一章課程設(shè)計的目的和要求1 .課程設(shè)計的目的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)課程設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)機(jī)電一體化課程的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一.是綜合運(yùn)用所學(xué)過的機(jī)械、電子和計算機(jī)知識而進(jìn)行的一項(xiàng)機(jī)電結(jié)合的基本訓(xùn)練。其目的是：1. 能夠正確運(yùn)用機(jī)床數(shù)控技術(shù)等課程的基本理論和有關(guān)知識，學(xué)會設(shè)備數(shù)控化改造方案的擬定、比較、分析及進(jìn)行必要的計算。2. 通過對設(shè)備改造的機(jī)械部分設(shè)計，掌握數(shù)控設(shè)備典型零件的計算方法以及正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。3. 通過設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計，掌握簡單數(shù)控系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計的基本方法。4. 通

2、過課程設(shè)計，初步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。5. 提高應(yīng)用手冊、標(biāo)準(zhǔn)及編寫文件等資料的能力。2 .課程設(shè)計的內(nèi)容完成一臺CA6140普通車床的數(shù)控化改造。利用微機(jī)對縱、橫進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)控制，縱向脈沖當(dāng)量0.01mm,橫向脈沖當(dāng)量0.005mm。刀架采用電動自動轉(zhuǎn)位刀架，主軸變速采用電磁離合器有極變速。具體內(nèi)容如下：1 .總體方案的分析、比較、論證。2 .機(jī)械部分設(shè)計。重點(diǎn)是進(jìn)給傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及伺服電機(jī)的選擇計算。3 .數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計。硬件部分完成微機(jī)控制系統(tǒng)電氣原理圖設(shè)計；軟件部分包括主要程序框圖和部分匯編程序設(shè)計。4 .編寫課程設(shè)計說明書說明書是課程設(shè)計的總結(jié)性

3、技術(shù)文件，應(yīng)敘述整個設(shè)計的內(nèi)容，包括總體方案的確定，系統(tǒng)框圖的分析，機(jī)械傳動設(shè)計計算，電氣部分的設(shè)計說明，選用元器件及其參數(shù)的說明，軟件設(shè)計及其說明等。5 .圖紙(1) 機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖A1圖紙2張，要求視圖基本完整、符合標(biāo)準(zhǔn)。其中應(yīng)有一個坐標(biāo)軸的完整剖視圖。(2) 數(shù)控系統(tǒng)組成框圖A2圖紙1張(3) 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖A1圖紙1張(4) 4）軟件框圖A2圖紙1張6 .課程設(shè)計時間分配建議本課程設(shè)計用3周時間完成，各部分所占時間分配大致如下：1）方案論證1天2）機(jī)械部分設(shè)計6天3）電氣部分設(shè)計4天4）軟件設(shè)計2天5）編寫說明書1天6）準(zhǔn)備答辯及答辯1天第二章總體方案的確定普通機(jī)床的數(shù)控化改造。一

4、般是將普通機(jī)床配置上經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。并對機(jī)床的某些部分作一定的改造，使機(jī)床具有數(shù)控加工能力，從而提高機(jī)床的自動化程度、和加工精度和生產(chǎn)效率。一、機(jī)械部分的改造機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造，主要包括進(jìn)給傳動系統(tǒng)的改造、主傳動系統(tǒng)的改造及刀架結(jié)構(gòu)的改造三部分。其中，進(jìn)給傳動系統(tǒng)是機(jī)床數(shù)控化改造的核心部分。（1） 系統(tǒng)改造方案的確定為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性，對進(jìn)給系統(tǒng)通常提出低摩擦、低慣量、高剛度、無間隙、高諧振以及有適宜阻尼比的要求。在進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計中應(yīng)考慮一下幾點(diǎn)：（1）盡量采用低摩擦的傳動和導(dǎo)向元件。如采用滾珠絲杠螺母副、滾動導(dǎo)軌或塑料導(dǎo)軌等。（2） 盡量消除傳動間隙。包括絲杠、齒輪的傳動間

5、隙，軸承游隙及鍵聯(lián)接的間隙等。（3） 縮短傳動鏈?？s短傳動鏈不僅可以減小傳動誤差，還可以提高系統(tǒng)的傳動剛度。此外，滾動副預(yù)緊也是提高系統(tǒng)傳動剛度的常用方法，例如用加預(yù)載荷的滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌及滾動軸承等。絲杠支撐設(shè)計成兩端軸向固定，并加預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)等也可提高傳動剛度。2. 主變速系統(tǒng)的改造方案主變速系統(tǒng)的改造有幾種方案可供選擇：（ 1） ）手動變速在自動化程度要求不高，加工對象較固定且變速較少的場合，機(jī)床主軸變速部分可不作改動，仍采用原手動變速機(jī)構(gòu)，數(shù)控系統(tǒng)僅控制主軸電機(jī)的起、停和正、反轉(zhuǎn)。這種方案可大大降低改造成本。（ 2） 有極自動變速是普通車床數(shù)控化改造較常用的方案?；讫X輪與電磁離合

6、器或液壓撥叉結(jié)合科實(shí)現(xiàn)自動變檔。如果采用雙速電機(jī)，可進(jìn)一步增加變速級數(shù)。（ 3） 變頻變速對于加工精度和自動化程度要求較高，經(jīng)常要變速且要求變速特性較好的場合，可采用交流異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)變速。3. 刀架改造刀架是車床的一個重要組成部分，刀架用于夾持切削刀具，其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床切削性能和效率。車床數(shù)控改造應(yīng)將原機(jī)床的普通手動轉(zhuǎn)位刀架替換成自動轉(zhuǎn)位刀架，并由數(shù)控系統(tǒng)控制。自動轉(zhuǎn)位刀架由專業(yè)廠生產(chǎn)，可直接選用。2、 伺服系統(tǒng)的選擇開環(huán)伺服系統(tǒng)在負(fù)荷不大時多采用功率步進(jìn)電機(jī)作為伺服電機(jī)。開環(huán)控制系統(tǒng)由于沒有檢測反饋部件，因而不能糾正系統(tǒng)的傳動誤差。但開環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整維修容易，在速度

7、和精度要求不太高的場合得到廣泛應(yīng)用。3、 計算機(jī)系統(tǒng)的選擇計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)一般由微處理器、存貯器、外設(shè)接口電路、機(jī)床輔助控制接口電路及伺服驅(qū)動電路等幾部分組成。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中，大多采用8位微處理器的微型計算機(jī)。如可采用Z80Cpu或McS-51單片機(jī)組成的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。第三章機(jī)械設(shè)計部分機(jī)械部分的改造設(shè)計重點(diǎn)是進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改造設(shè)計。改造內(nèi)容：1 .進(jìn)給系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計一一采用伺服驅(qū)動（位置控制）2 .主傳動系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計一一采用自動變速（速度控制）3 .刀架系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計一一采用自動轉(zhuǎn)位刀架具體分解為（1）減速器及電機(jī)部分（2）滾珠絲杠副及支撐部分（3）平軌及滑臺部分（基本保留原結(jié)構(gòu)，改進(jìn)摩擦特性

8、，要正確繪出導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，間隙調(diào)整）、橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算工作臺重量W=300N（粗估）滾珠絲杠導(dǎo)程T=4mm（供參考）行程S=190mm脈沖當(dāng)量c.=0.005mm快速進(jìn)給速度V快=1.5mmin切削進(jìn)給速度V進(jìn)=0.5m/.時間常數(shù)t«100ms橫向運(yùn)動的導(dǎo)軌形式常為燕尾形導(dǎo)軌，其軸向力的實(shí)驗(yàn)公式為：Fa=KFf+N（Fc+2Fp+W）,系數(shù)K=1.4,摩擦系數(shù)N的取值見縱向?qū)к墶? .傳動計算360a=a-uT,式中脈沖當(dāng)量a一步距角360、360*0.005=0.48T進(jìn)一絲杠螺距u齒輪傳動比aT0.75*52 .切削力計算本設(shè)計采取ap=2.5mm,f=0.3mm,并取Fp=

9、0.5FcFf=0.5Fc,橫向進(jìn)ppc,c,給量為縱向進(jìn)給量的%,則切削力也約為縱向的力由金屬切削原理知，車削時(外圓車削、橫車、內(nèi)孔車削)主切削力Fc=0.5*1840apf0.75=0.5*2.5*0.30.75=932.33Ncp切深抗力Fpu0.5*(0.10.6)Fc=0.5*.66*0.5=466.17N走刀抗力Ff=0.5*(0.150.7)Fc=0.5*.66*0.5=466.17N3.滾珠絲杠設(shè)計計算原機(jī)床橫向進(jìn)給絲杠直徑為19mm,所以選擇滾珠絲桿的直徑為19mm,初選型號為FFZD2005橫向運(yùn)動的導(dǎo)軌形式常為燕尾形導(dǎo)軌，F(xiàn)a=KFf+N(Fc+2FP+W)=1.4*4

10、66.17+0.17(932.33+2*466.17+300)=1020.6N(1) 疲勞強(qiáng)度計算滾珠絲杠的當(dāng)量動負(fù)荷Cm為Cm=YLfwfQFa,其中L為工作壽命,L=60nT60*150*5000=451061061000Vn二T1000*0.75=-=150rmin為載荷系數(shù)時選擇1.52.5.此次計算取2,fQ為精度系數(shù)，3、4級取1.1,所以Cm=3LfwfQFa=345*2*1.1*1020.6=7986.36N所選擇的FFZD2005型號的滾珠絲杠的額定動載荷是10KN,所以疲勞強(qiáng)度符合要求。(2) 剛度驗(yàn)算、，*106F滾珠絲杠的剛度按下式校核、.二三一三Jl1Kr2其中絲杠拉

11、壓彈性位移，滾珠絲杠按一端固定，一端自由或簡Fa*l1支的絲杠：3=,Fa為軸向載荷，A是絲杠內(nèi)徑截面積，E4AE是彈性模量，鋼的E=2.1*105-Nw,l是螺母至軸固定端的最遠(yuǎn)距離。mm為一一是絲杠副內(nèi)滾珠與滾道的接觸變形。J=&，F(xiàn)a是預(yù)緊力Kr,、一、441為額定載荷-時的接觸剛度，3滾動軸承的接觸變形,推力球軸承：:.300.52(DWz)3*Fa3(Nm),Z是滾動體數(shù)目,1Dw是滾動體直徑，F(xiàn)a是軸向載荷的一3所以_2A=n*(19-3.5)2=188.6mm,'1=1020.6*l14*188.6*2.1*105、1*1061020.6*106*l1ll54*1

12、88.6*2.1*105*l1=6.44ummFaKr1020.6d”1.33um770Dw4.736,Z=123=0.52(2DwZ2Fa3=5.798um,'1*106Fa3Q=-T十l1Kr2=6.44+1.33+579%=10.669umm所以所選擇的滾珠絲杠符合3級的彈性變形允許的行程誤差,3級允許的行程誤差為12U(3) 滾珠絲杠的支持方式一端軸向固定一端自由二.步進(jìn)電機(jī)的規(guī)格選擇計算加在電機(jī)上的總轉(zhuǎn)矩M由以下幾部分組成:M=MlM0Mm1.負(fù)載轉(zhuǎn)矩Ml180FaMl=*a(N.m),n為從電機(jī)到絲杠的總傳動效率,tiavn=0.82,為步距角6為脈沖當(dāng)量=0.4757N.

13、m180*0.005*1020.6*10*二0.75*0.822.滾珠絲杠副預(yù)緊引起的附加轉(zhuǎn)矩MoMo=180*0(N.m),F0為絲杠jiot螺母的預(yù)緊力，K為預(yù)緊螺母內(nèi)部的摩擦系數(shù)，K=0.10.3.130.2*0.005*,*1020.6*101803M0*3:0.026N.m二0.75f1-f03.加速度轉(zhuǎn)矩MmMm=(-0)J(N.m)f1為電機(jī)工作頻率，切削進(jìn)180t給日f,按最高進(jìn)給速度計算，快速運(yùn)動時G按空行程速度計算；f0為突跳起動頻率，取200HZ,t為加速時間，取0.1s,J為傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量，對于一級齒輪傳動系統(tǒng)，J=(J0+jj+iZiJz+J3)

14、+m(18皎)2,Z2二:J0是電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，J1J2分別是齒輪乙Z2的轉(zhuǎn)動慣量，J3是絲杠轉(zhuǎn)動慣量，m是工作臺總質(zhì)量，a6是步距角和脈沖當(dāng)量。1000*V進(jìn)1000*0.5切削進(jìn)給時L進(jìn)=1167HZ60、60*0.0051000*V快1000*1.5快速運(yùn)動時L快=3501HZ60、60*0.0054對于盤類零件：J=DLP,L為齒輪優(yōu)度，L1=包D1=0.5*48=24mm32L2=24-5=19mm:=4_12_52J1=*48*24*7.8*10=9.75*10kg.m324/232J2=*1004*19*7.8*10=1.45*10kg.m232J3=*194*300*7.8*10

15、J2=3*10,kg.m232J0=4.7*10“kg.m2所以J=(J0J1)(Z1)2(J2J3)m(180)2=5.675*10"(24)21.48*10”Z2二:50300180*0.005210(3.14*0.75)=9.12*10"kg.m2以，切削進(jìn)給N.m1三(X)J=3OJ5(2OO)*9.12*100.1180t1800.1速進(jìn)給時二:.fi-fo、i3.14*0.75,3501-2004=0.3939N.m(-)J=()*9.12*10180t1800.1所以”=|M0Mm=0.4757+0.026+0.3939=0.8956N.m計算出各部分的轉(zhuǎn)矩及

16、總轉(zhuǎn)矩后，依據(jù)運(yùn)行矩頻特性選步進(jìn)電機(jī)型號為110BF003。三、進(jìn)給傳動齒輪間隙的消除進(jìn)給傳動齒輪的齒側(cè)間隙不僅產(chǎn)生換向運(yùn)動誤差并影響步進(jìn)伺服系統(tǒng)的運(yùn)動平穩(wěn)性，必須采用各種方法減少或消除齒輪傳動間隙。本次設(shè)計采用柔性調(diào)整法中的雙齒輪錯位式消除間隙結(jié)構(gòu)。如附圖A1號裝配圖中彈簧的拉力使薄片齒輪錯位，即兩個薄片齒輪的左右齒面分別緊貼在寬齒輪齒槽的左右齒面上，消除了齒側(cè)間隙，采用這種結(jié)構(gòu)由于正向和反向旋轉(zhuǎn)時，分別只有一片齒輪承受扭矩，因此承載能力受到了限制，在設(shè)計時必須計算彈簧的拉力，使它能夠克服最大扭矩，否則將失去消除間隙的作用。第四章數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計一、數(shù)控系統(tǒng)的種類通用PC微機(jī)控制系統(tǒng)專用型微機(jī)控

17、制系統(tǒng)單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)二、本次設(shè)計內(nèi)容通用PC機(jī)，基于工業(yè)PC機(jī)的機(jī)床數(shù)控接口電路板的設(shè)計，框圖見附圖A2,目前的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已較普遍的采用了基于工業(yè)PC機(jī)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，這種數(shù)控系統(tǒng)的計算機(jī)在功能上完全與標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī)一樣，各硬件模塊板也均與PC機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī)一樣，各硬件模塊板也均與PC機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)兼容，其目的是利用PC機(jī)豐富的軟件和硬件OEM資源，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性、開放性，降低價格，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期。工業(yè)PC機(jī)與普通商用PC機(jī)在結(jié)構(gòu)上略有不同的是，從系統(tǒng)可靠性出發(fā)，采用了模塊化設(shè)計，它的主板與系統(tǒng)總線是分離的，即系統(tǒng)總線是一單獨(dú)的無源母板，主板及其他模塊則做成插卡形式。三、控制對象1、2、

18、3、4、5、6、X向步進(jìn)電機(jī)，采用軟件環(huán)形分配表，應(yīng)使用三位控制Z向步進(jìn)電機(jī)刀架用異步電機(jī)控制正反轉(zhuǎn)，至少使用兩位控制工作報警指示燈一位顯示字位、字形鍵盤掃描為了簡化電路，鍵盤的行線及共陰極顯示器，每個顯示器由某發(fā)光二極管陽極為高電平（LED顯示器的字位控制共用一個D。LED是八段8個發(fā)光二極管組成。二極管的陰極連在一起，當(dāng)=1）時，此段發(fā)光二極管點(diǎn)亮。七段LED顯示塊中的七個發(fā)光二極管點(diǎn)亮后構(gòu)成七筆字形“日”，一個發(fā)光二極管為1數(shù)點(diǎn)，鍵盤與顯示共用一個口進(jìn)行控制，在進(jìn)行鍵盤巡回掃描時必須先關(guān)顯示。本設(shè)計中采用4*8鍵，鍵盤的行線及LED顯示器的字位控制共用82554（2）PAoPA7擔(dān)任，顯

19、示器的字形數(shù)據(jù)控制由8255（1）的PBo擔(dān)任，顯示器的字形數(shù)據(jù)控制由8255（2）的PB0擔(dān)任，字位控制高電平（=1）有效，字形控制低電平（=0）有效。7、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)（至少使用兩位控制）另外，控制對象還包括有主軸變速、冷卻、工件夾緊、照明排屑。四、檢測對象1、功能選擇：編輯自動手動回零空運(yùn)行手脈，如附圖中所示，使用多波段開關(guān)選擇。8255（2）2、回零檢測X、Z兩位，8255（1）PC2PC33、手動：+X、+Z、-X、-Z,通過按鈕由鍵盤控制4、超程檢測：+X、+Z、-X、-Z（接中斷）5、開關(guān)按鈕：啟動、暫停、停止、急停、單段選擇6、刀位檢測ToTiT2T3（8255（1）PC。PC

20、i,8255（2）PB°PB1）7、螺紋加工（主軸脈沖，零脈沖）（接8254CLK1、CLK2）8、鍵盤掃描（4位）另外，檢測對象還包括手動快進(jìn)、跳段、機(jī)械鎖定、手脈：*1Z110100um,切削倍率，快進(jìn)倍率，冷卻，夾緊，照明，排屑，潤滑等。五、電氣原理分析1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路步進(jìn)電機(jī)是一種用脈沖信號控制的電動機(jī)，在負(fù)載能力及動態(tài)特性范圍內(nèi)，電動機(jī)的角位移僅與控制脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速僅與控制脈沖頻率成正比。在多數(shù)情況下，用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件的數(shù)控系統(tǒng)中不需要A|D或D|A轉(zhuǎn)換，可采用較為簡單的開環(huán)控制，因而成為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床最主要的一種伺服驅(qū)動元件，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路由以下四部分組

21、成2、隔離電路在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路中，脈沖分配器輸出的信號經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組。由于步進(jìn)電機(jī)需要的驅(qū)動電壓較高（幾千伏），電流也較大（幾安到幾十安）如果將輸出信號直接與功率放大器相連，將會引起強(qiáng)電氣干擾，輕則影響計算機(jī)程序的正常運(yùn)行，重則引起計算機(jī)和接口電路的損壞，所以一般在接口電路與功率放大器直接都要加上隔離電路，實(shí)現(xiàn)電氣隔離，通常使用最多的是光電耦合器。光電耦合器由發(fā)光器件和受光器件組成，聯(lián)接發(fā)光源的引線作為輸入端，聯(lián)接受光器件的引線作為輸出端，通常發(fā)光器件為發(fā)光二極管，受光器件為光敏三極管,本次設(shè)計是使用的為4N25光電耦合器共集電極輸出型接線圖，此外，還有其發(fā)射極輸出型。當(dāng)輸入

22、信號V。加到輸入端時，發(fā)光二極管導(dǎo)通，激發(fā)發(fā)出紅外光，受光三極管受光照射后，由于光敏效應(yīng)產(chǎn)生光電流，通過輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了以光為媒介的電信號傳輸。輸入端與輸出端在電氣上完全隔離。3、譯碼電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，所有外圍芯片都通過總線與單片機(jī)相連，單片機(jī)數(shù)據(jù)總線分時的與各個外圍芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，故要進(jìn)行片選控制。片內(nèi)多個字節(jié)單元時,還要進(jìn)行片內(nèi)地址選擇。對于PRAM和I|O容量較大的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)芯片所需的片選信號多于可利用的地址線時，常采用全地址譯碼法，它將降低位地址作為片內(nèi)地址，而用譯碼器對高位地址進(jìn)行譯碼，譯碼器輸出的地址線用作片選線。CBAY000Y)001Y010XoOoOOOO00

23、00000111通?？刹捎?-8譯碼器(74LS138)輸入端占用3根最高位地址線，剩余的13根地址線可作為片內(nèi)地址線，因此，譯碼器的8根輸出線分別對應(yīng)8個8K字節(jié)地址空間。本設(shè)計74LS138將CD接地,地址線AA3連接輸入端口AB。輸出線YoYY2作為輸出線用作片選線，分別連接8255(1)、8255(2)、8254、CS端口。4、系統(tǒng)總線母板為總線結(jié)構(gòu)的無源母板，它提供各卞II塊板之間的互聯(lián)的信號通路。舊MPC總線是舊MPC|XT個人計算機(jī)采用的微機(jī)總線，它是針對Intel8088微處理器設(shè)計的，包才8位數(shù)據(jù)總線，20位地址總線，6條中斷信號線，3條DMA控制線，4條電源線及其他控制線共

24、62條，總線連接在母板的哥哥插槽上。各系統(tǒng)總線與芯片接口的連接如附圖所示。5、雙向總線驅(qū)動器74LS245和單向三態(tài)緩沖器74LS74要避免總線擴(kuò)展槽引腳負(fù)載過重而產(chǎn)生的不正常后果，如損壞元器件，產(chǎn)生干擾信號等，一般來說，在同一擴(kuò)展槽中，每一引腳的負(fù)載能力大部分為一個TTL器件(如74LS系列器件)或約20個MOSt器件，如果接口卡上與總線引腳直接相連的器件較多，就需要增加總線的輸出負(fù)載能力，其方法是在總線上增加緩沖器或驅(qū)動器，使接口卡上的總線先經(jīng)過緩沖器再和其他器件相連。一般的緩沖器可使負(fù)載能力提高一個數(shù)量級。典型的緩沖器或驅(qū)動器芯片有74LS244,74LS245等，其中74LS244是一

25、單向三態(tài)緩沖器，74LS245是8位雙向的總線驅(qū)動器。對地址總線和控制總線，因?yàn)槭菃蜗虻?，所以可采?4LS244作驅(qū)動器，對數(shù)據(jù)總線，因?yàn)槭鞘请p向的，所以應(yīng)采用74LS245作驅(qū)動器。如附電氣原理圖所示，將74LS144DIR引腳與74LS245Y1引腳相連，由RD信號控制DIR引腳狀態(tài)，從而控制74LS244數(shù)據(jù)傳輸方向。DIR=0ABINDIR=1AftOUT6、接口電路設(shè)計的地址譯碼開發(fā)一個新的接口電路，首先要為它分配一個或幾個端口地址，這就用地址譯碼器電路來完成，也就是要解決接口電路與地址總線及部分控制線的連線問題?？诘刂纷g碼方式靈活多樣，從譯碼電路形式可分為固定式和可選式譯碼，從譯

26、碼電路采用的元器件中，可分為門電路譯碼和譯碼器譯碼。本設(shè)計選用開關(guān)式可選口地址譯碼電路，如附圖所示，這樣譯碼方式使接口電路的口地址可根據(jù)要求進(jìn)行改變，而無需改動線路，電路中使用了8位比較器748688當(dāng)輸入A0A7的地址與設(shè)置端Q0Q7的開關(guān)狀態(tài)一致時輸出為低。7、用可編程并行接口芯片組成的輸入輸出接口電路本設(shè)計采用兩個8255芯片，8255(1)AD、BD作為輸出控制對象，8255(1)CDPC4PC7擔(dān)任鍵盤列線，8255(2)ADPA0PA7擔(dān)任鍵盤的行線及LED顯示器的字位控制。8255(2)BD擔(dān)任顯示器字形控制，8255(1)CDPC4PC78255(2)CD擔(dān)任輸入口。9、可編程是時|計數(shù)器8254每個8253內(nèi)部有三個獨(dú)立的16位減法計數(shù)器，每個計數(shù)器都有三個引腳，分別為脈沖輸入端C