张由松刚还给出了李自成一条出路，他可以带领部队，西进甘肃，甘肃青海那一带的领土，交由他来统治。
在张由松仁至义尽的情况下，李自成却另外有一番感受，他觉得，或许张由松的话是假的，那么强大的势力，为什么这么宽容让步？另外，他的部队拥有了新式的武器弹药，经过试验，威力无比，所以，他们又自信起来。
李自成在犹豫不决中，最后确定，要和大明皇帝决战一场，不论生死，成败利钝，都为人生快事。，这样的意思，他表达在了回信里。
张由松没有办法，只有强攻。
大同府里的火力相当凶猛。大顺军的飞雷炮因为有迫击炮的掩护而疯狂嚣张起来，那二百多条步枪更是给大顺军增长了无限的希望。明军接连两次进攻，都失败了，死伤两千余人。
与此同时，在明军的背后，不是有李自成的身影，后来才确认，那是李自成军的大将李过，高一功，李锦等人分别率领游骑兵三五百人，都是精锐中的精锐，往来迅速，兔起鹘落，给明军很大的牵制。
大同府在张由松到来以后，还坚持了一个月时间。
张由松恼火了。
为了减少不必要的伤亡，更是为了锻炼部队，张由松做出了信的布置，以主力骑兵两万人，分为几个部分，在大同府的周围游击战，主要是寻找并歼灭李锦等人的袭击部队，消除侧后的威胁，二，在大同府的周围，大量挖掘壕沟，使大顺军无法冲出来决战，或者偷袭，就是远离明朝军营的地方，也挖掘了大量的沟壑，同样是要阻止大顺军外围部队的袭扰。
最关键的一项是，调集重炮！
在张由松的指导下，在大明军工技术人员的努力下，明军已经开发出了一种用于攻城战的巨无霸，攻城重炮！
这种重炮，是一种榴弹炮，炮管的口径在250毫米以上，一枚炮弹的重量是四百多斤。这种大炮，专门用于对敌人坚固要塞的轰击。
南京军工厂已经研制出了十门，正计划安装在天津港口外的炮台上，要用于对付可能骚扰的西方殖民主义国家的侵略。是非常出色的海岸防御炮。有死们已经经过千辛万苦地运输到了天津，张由松知道这情况，决定试验一下这种大炮的威力，反正，即将对张献忠开战的话，也可能用上，就算用不上，震慑一下也有战略上的意思。可以说，目前的巨型大炮，是一种战略武器。
在张由松发出了旨意以后，骑兵千里迢迢地奔驰回天津，调剂人手，为此，还专门要求陈子龙带领一千士兵去保护，之后的事情，就是在大同府的城下的围剿战了。
李自成的部将们是在是太狡猾了，他们虽然人数不多，可是，神出鬼没，将两万名明军精锐的骑兵拖得精疲力竭。尽管明军使用了先进的步枪，马拓迫击炮，还是无法抓住敌人的踪影，最终，明军采取了长途奔袭和埋伏守候等战术，将大顺军的猛将李过部队包围歼灭，李过在部队行将灭亡之际，悲愤自杀，让张由松感伤不已。
五天以后，大顺军的骁将李锦又被明军包围，这一次，明军围而不攻，使人反复劝说，最终迫使李锦投降，编制进入了明朝官军。
高一功估计听说了风声，远远地逃遁而去，不再和明军接触。
几番纠葛以后，明军在大同府外的包围圈儿越来越扎实，终于，期待已久的攻城重炮到了。
两门重炮被数十匹健壮的骡子托运到了这儿，还有二十几发炮弹，光是这些东西，就浪费了数百人的一个运输营。
张由松不希望内战伤损了国家的元气，再一次向李自成提出了劝降的条件，将李过和李锦的事情告知了他，还宣布，明军已经有了威力无比的攻城重炮，任何坚固的城墙都不是对手，要他珍惜官兵的生命，珍惜大同府里的百姓的生命安全，不要自寻死路。
可惜，李自成在坚固的防守住了城市以后，觉得城里兵精粮足，完全可以抵抗明军一年半载，如果再抵抗下去，刘宗敏，李岩等人的部队必然赶来增援，那么，内外夹击，是有可能彻底击败明军的。由此幻想，李自成拒绝了张由松的好意。
张由松没有办法，只有决定多多教训这个历史名人。
为了进一步坚守损失，张由松还最后一次给李自成军提醒，明军即将对大同府的城门，城市的南门进行爆破，不是用飞雷炮，而是用重型大炮弹！还告诉了李自成军战斗的时间地点，危害性，要求他们可以欣赏，不可以死敌硬抗。
天色刺眼地蓝，万里无云，晴空下，鸟雀无声，在大同城外，明军正将两门打炮拖运到了距离大同城南门四里的地方，这一地方，是李自成军偷袭拥有的迫击炮的射程极限。明军反复进行了演练，进行方位和高度的瞄准计划，模拟，然后由骑兵举着旗帜向全军通报，也向大顺军表示，这里开始射击了！
在万众期待之中，明军的重炮的炮兵官兵，神情严肃，一个个站立威严，按照命令操作者。
张由松亲自参与了大炮的射击试验，端着一架很是拉风的望远镜子观察着，同时，也吩