基于ISA总线的电火花线切割机床接口电路的设计及研究.pdf

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1、《电加工与模具》2011年第2期设计·研究基于ISA总线的电火花线切割机床接口电路的设计及研究钟孟辉，郭烈恩，沈川(南昌大学机电工程学院，江西南昌330031)摘要：讨论了ISA总线，设计了基于ISA总线的电火花线切割机床接口电路。采用上位机进行插补计算，用51单片机作为下位机对步进电机进行控制。关键词：ISA总线；单片机；步进电机；电火花线切割加工中图分类号：TG484文献标识码：B文章编号：1009279X(2011)02—0012—03TheResearchandDesignOfWEDMInterfaceCir

2、cuitbasedonISABUSZhongMenghui，GUOLie’en，ShenChuan(NanchangUniversity，Nanchang330031，China)Abstract：ISAbusisdiscussedi11thispaper．AkindofWEDMinterfacecircuitbasedonISAbusisdesigned．AdoptPCforinterpolationcalculation，withMCS一51asthenextplacemachinetocontroltheste

3、pmotor．Keywords：ISAbus；MCU：stepmotor：WEDMISA总线是IBMPC总线基础上发展起来的，总线实现上位机和下位机间的通信。上位机实现插IBM公司在PC总线的基础上增加了一个36引脚补计算，通过ISA总线把插补脉冲传给下位机，由的AT扩展槽而形成AT总线⋯。虽然ISA总线目下位机实现对脉冲的分配。这种控制方法灵活、占前已很少见，但由于基于该总线的接口电路对布线用上位机时间少、适用范围广、通用性强。这种控制的要求没有PCI总线板卡那么高，所以在ISA总线方式每个控制卡可同时完成多个步进

4、电机的控制，上开发接口电路目前仍是人们首先考虑的方法。便于完成3轴及以上控制要求的应用。在高速走丝电火花线切割系统中，常采用以步l接口电路的设计进电机为主要部件的开环位置控制系统。这种系统整个系统主要包括上位机、译码和锁存电路、51因结构简单，调试、维修、使用方便，成本低廉而在高单片机三部分组成(图1)。上位机主要负责插补计速走丝机中得到了广泛的应用。目前这种控制系算，ISA接口电路和译码锁存电路负责上位机和下统中，环形分配器一般采用软件分配脉冲或用专用位机之间的通讯，下位机即51单片机主要负责脉冲芯片如CH250来

5、实现对步进电机的控制。用软件分配，实现对步进电机的控制。来实现脉冲的分配将占用上位机过多的资源，降低脉了计算机的运行效率，而且快速响应也受到了影响。冲上位机泽码下位机(1：业1SA总线和锁(51单信若用专用芯片来实现对步进电机的控制，则控制方控制汁＼／1卜，1卜呼—————／存电＼厂——-1／片机)反式不够灵活，所以其使用也受到一定的限制。本文算机)路馈信以工控机为上位机、51单片机为下位机，采用ISA号图1接El电路的组成部分收稿日期：2010—1I一09本系统中只使用了ISA总线中的A0～A910第一作者简介：钟

6、孟辉，男，1984年生，硕士研究生。位地址总线来表示I／O空间，其I／O端I=I地址仅为一12一设计·研究《电加工与模具》2011年第2期000H~3FFH共1kB，其中前512个地址(000H～时，245芯片才处于导通状态。用l／OR接245芯片1FFH)被主板上的I／O接口使用，其余200H3FFH的DIR端。当CPU从外设读人数据时I／oR为低为插在扩展槽中的I／O通道使用，其中还有部分被电平，245芯片的导通方向为从B到A，其他状态则通用的外部设备使用。保持从A到B的导通状态。因此在进行控制卡设计时，只能选用

7、系统和用由于CPU的速度要比下位机(51单片机)快得户都没有使用的I／o端口地址，通常用户可使用多，为了保证CPU的正常运行和数据的正确传输，300H～31FH地址，这是IBMPC系列微机留作实本系统采用74HC373对数据总线进行锁存，以解决验板用的地址。在本系统中选用300H作为控制卡高速的CPU和低速外设之间的矛盾。如图2所示，的基地址，高位地址A9～A2经74HC688泽码产生373芯片的OE端接I／OR的反相电平。因为DOD7片选信号(300H)。采用74HC373对低位地址A0、接在单片机的P0口上如图3

8、所示，当单片机向上位AI进行锁存，供单片机读取，这样本控制板的地址机传输数据的时候，373的输出端应处于高阻状态。范围即300H～303H。373芯片的锁存允许端LE必须保证当上位机向下本文采用74HC245进行总线隔离，以实现在外位机传输数据的时候处于导通状态，即LE应为高设不使用总线的时候，能及时释放总线，让其他设备电平，而在上位机数据传输