计算机原理实验：步进电机与交通灯控制系统设计

"计算机原理实验综合设计.ppt" 这篇文档主要涵盖了计算机原理实验中的综合设计内容，特别是关于步进电机控制系统的设计与实现。步进电机是数字控制系统中常用的一种执行元件，它能将电脉冲信号转换成角位移，因此在自动化设备和精密定位系统中广泛应用。 1. 步进电机控制系统设计 文档提到了两种具体的控制系统设计：一是基于8255的步进电机驱动硬件电路设计，8255是一种通用并行I/O接口芯片，通过编程可以控制其输出相序来驱动步进电机。二是交通灯自动控制系统设计，可能涉及到计时和状态切换逻辑，适用于模拟实际交通路口的信号灯控制。 1.1 步进电机驱动硬件电路 电路中，8255芯片用于输出步进电机所需的相序信号，这些信号通过达林顿7路驱动器放大，以驱动步进电机的各个相。8255的PA0、PA1、PA2、PA3端口被用来输出不同的相序代码，以控制电机的旋转方向和速度。 1.2 步进电机“双四拍”相序表 步进电机的旋转方向由输出的相序决定，而电机转速则由相序间的间隔时间控制。"双四拍"是一种驱动方式，通过改变输出的相序代码（如03H、06H、0CH、09H）来实现电机的正向或反向旋转。在程序中，可以通过循环左移或右移相序数据生成新的相序代码。 1.3 步进电机设计要求及验收标准 实验设计要求学生根据自己的能力分层次完成任务。初级目标是使用"双四拍"原理驱动电机旋转，或者采用"单双八拍"原理以非立即数方式驱动电机。高级目标是在程序中设置一个标志变量，根据这个标志来控制电机的正转或反转，使用LOOP指令来设定电机转动的持续时间。 实验中，学生需要理解步进电机的工作原理，掌握8255芯片的编程方法，以及如何设计和调试控制步进电机旋转的软件逻辑。同时，对于交通灯自动控制系统，还需要理解基本的逻辑控制和定时器应用。这是一个结合理论与实践的综合性实验，旨在提升学生对计算机控制系统设计的理解和动手能力。