第5章MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的并行擴(kuò)展技術(shù) 教育學(xué)習(xí)

第5章MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的并行擴(kuò)展技術(shù),5.1單片機(jī)并行擴(kuò)展概述5.2外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展5.3并行I/O接口的擴(kuò)展5.4鍵盤與顯示器的接口技術(shù)5.5并行A/D和D/A轉(zhuǎn)換器接口,第5章MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的并行擴(kuò)展技術(shù),內(nèi)容提要：本章學(xué)習(xí)MCS-51單片機(jī)的并行擴(kuò)展技術(shù)。首先介紹并行擴(kuò)展的原理和常用芯片，然后詳細(xì)給出程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展、I/O口擴(kuò)展、8155綜合擴(kuò)展、8279鍵盤和顯示器擴(kuò)展、并行A/D和D/A擴(kuò)展的原理和具體應(yīng)用實(shí)例。,5.1單片機(jī)并行擴(kuò)展概述,5.1.1單片機(jī)的外部擴(kuò)展總線5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片5.1.3系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法,5.1單片機(jī)并行擴(kuò)展概述,單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)框圖,5.1.1單片機(jī)的外部擴(kuò)展總線,單片機(jī)的外部擴(kuò)展總線：MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線，內(nèi)部部件的運(yùn)行和操作要依靠這三種總線。在進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，需要利用這三種總線把外部芯片與單片機(jī)連接為一體。,5.1.1單片機(jī)的外部擴(kuò)展總線,單片機(jī)的并行總線,5.1.1單片機(jī)的外部擴(kuò)展總線,單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展所用到的控制線主要有如下幾根：ALE：作為低8位地址鎖存的選通信號(hào)；#PSEN：作為擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)；#RD，#WR：作為擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外接I/O口芯片的讀、寫選通信號(hào)。,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片：1.鎖存器鎖存器在地址擴(kuò)展中的作用就是鎖存地址。地址鎖存器可使用帶三態(tài)緩沖輸出的8位鎖存器74HC373，常簡(jiǎn)稱74373或373。,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,74HC373芯片引腳圖,74HC373常用連接方法,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片：2.緩沖/驅(qū)動(dòng)器由于單片機(jī)功率有限，故每個(gè)I/O管腳的驅(qū)動(dòng)能力有限。因此，為驅(qū)動(dòng)負(fù)載，往往采用緩沖/驅(qū)動(dòng)器。74HC245是常用的數(shù)據(jù)緩沖/驅(qū)動(dòng)器，也簡(jiǎn)稱245，其輸入阻抗高，輸出阻抗低，具有三態(tài)緩沖功能,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,74HC245引腳圖,74HC245常用接法,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,74HC245的真值表,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片：3.譯碼器譯碼器有變量譯碼器、代碼譯碼器和顯示譯碼器等，在此僅介紹用作地址譯碼的變量譯碼器。常用譯碼器有74HC138和74HC139等。,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,74HC245的讀寫操作原理圖,5.1.2系統(tǒng)擴(kuò)展常用芯片,74HC138引腳圖,74HC139引腳圖,5.1.3系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法,系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法：系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法是指當(dāng)單片機(jī)擴(kuò)展了存儲(chǔ)器、I/O接口等外圍接口芯片之后，尋找這些芯片的地址的方法。包括：1.線選法尋址2.譯碼法尋址,5.1.3系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法,線選法尋址的單片機(jī)接線圖,5.1.3系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法,線選法尋址地址分配表,5.1.3系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法,譯碼法尋址的單片機(jī)接線圖,5.1.3系統(tǒng)擴(kuò)展的尋址方法,線選法尋址的單片機(jī)接線圖,5.2外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,單片機(jī)可以根據(jù)需要在片外擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，本節(jié)介紹采用并行總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展的方法。,5.2外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,5.2.1程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展5.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展,5.2.1程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展：MCS-51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器為只讀存儲(chǔ)器，目前使用最多的是EEPROM存儲(chǔ)器芯片，EPROM芯片已很少采用，但其使用方法和EEPROM相同。這些存儲(chǔ)器的型號(hào)有：EPROM：2716，2732，2764，27128，27256，27512；EEPROM：2864，2817等。,5.2.1程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,擴(kuò)展2K程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)系統(tǒng),5.2.1程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,地址線連接：2716的存儲(chǔ)容量為2k8bit，需11位地址（A10A0）進(jìn)行存儲(chǔ)單元的選擇。為此先把芯片的A7A0與地址鎖存器的低8位地址輸出對(duì)應(yīng)連接，剩下的高位地址（A10A8）與P2口的P2.2P2.0相連。數(shù)據(jù)線的連接：程序存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)輸出引腳與P0口對(duì)應(yīng)連接?？刂菩盘?hào)線的連接：?jiǎn)纹瑱C(jī)的外部存儲(chǔ)器選通信號(hào)#PSEN與2716的#OE端相接，以便進(jìn)行存儲(chǔ)單元的讀出選通。,5.2.1程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,片選線的連接：本例采用線選法，選取高位地址線P2.7作為芯片選擇信號(hào)，與2716的#CE端相連。擴(kuò)展芯片的地址范圍：最低地址：當(dāng)A0A10取值為00000000000時(shí)；最高地址：當(dāng)A0A10取值為11111111111時(shí)。該連接方式程序存儲(chǔ)器的地址范圍是0000H07FFH，同時(shí)，0800H0FFFH、1000H17FFH、，也是其地址范圍。這種地址范圍重疊是由線選法造成的。,5.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展：MCS-51單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為片內(nèi)存儲(chǔ)器和片外存儲(chǔ)器，它們占用不同的地址空間。片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可擴(kuò)展64KB，一般采用靜態(tài)RAM型芯片進(jìn)行擴(kuò)展。在51單片機(jī)系統(tǒng)中，可以用做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的芯片主要是靜態(tài)存儲(chǔ)器，常用芯片有2K8位的RAM芯片6116，16K8位的RAM芯片62128，32K8位的RAM芯片62256，64K8位的RAM芯片62512等。,5.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,單片機(jī)擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器原理框圖,5.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,擴(kuò)展2K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的單片機(jī)系統(tǒng),5.3并行I/O接口的擴(kuò)展,MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)8位并行I/O，這些I/O口一般不能完全供用戶使用。但是在有些情況，即使4個(gè)I/O口全部外用，也不能滿足要求。此時(shí)，需要對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行I/O口的擴(kuò)展。在MCS-51單片機(jī)中，擴(kuò)展的I/O口采取與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相同的尋址方法。所有擴(kuò)展I/O口以及通過(guò)擴(kuò)展I/O口連接的外設(shè)均與片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址。擴(kuò)展I/O口所用芯片主要有通用可編程I/O芯片和TTL、CMOS鎖存器、緩沖器芯片等。,5.3并行I/O接口的擴(kuò)展,5.3.1簡(jiǎn)單的I/O擴(kuò)展5.3.25.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,5.3.1簡(jiǎn)單的I/O擴(kuò)展,簡(jiǎn)單的I/O擴(kuò)展：擴(kuò)展I/O口的數(shù)據(jù)一般掛在數(shù)據(jù)總線上，即連接到P0口，I/O口的選通一般由地址線譯碼得到。常用的I/O口擴(kuò)展芯片有373、573、377、245、244、273、367等。,5.3.1簡(jiǎn)單的I/O擴(kuò)展,簡(jiǎn)單的I/O擴(kuò)展,5.3.1簡(jiǎn)單的I/O擴(kuò)展,上圖采用74HC245作擴(kuò)展輸入、74HC373作擴(kuò)展輸出的簡(jiǎn)單I/O擴(kuò)展電路。圖中，P0為雙向數(shù)據(jù)線，既從74HC245輸入數(shù)據(jù)，又向74HC373輸出數(shù)據(jù)。要求實(shí)現(xiàn)如下功能：任意按下一個(gè)鍵，對(duì)應(yīng)的LED發(fā)亮，例如，按K0則LED0發(fā)亮，按K1則LED1發(fā)亮等。則編寫程序如下LOOP：MOVDPTR，#0FEFFH；數(shù)據(jù)指針指向擴(kuò)展I/O口地址MOVXA，DPTR；從245主動(dòng)讀數(shù)據(jù)，檢測(cè)按鈕MOVXDPTR，A；向373輸出數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)LEDSJMPLOOP；循環(huán),5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,可編程I/O接口電路的擴(kuò)展：可編程序接口是指其功能可由計(jì)算機(jī)的指令來(lái)加以改變的接口芯片?？删幊蘄/O接口芯片可通過(guò)編程來(lái)執(zhí)行多種不同的接口功能，因此使用十分靈活。常用的可編程接口芯片有可編程計(jì)數(shù)/定時(shí)器8253、可編程串行接口8250、可編程并行接口8255和8155、可編程中斷控制器8259等。下面以MCS-51單片機(jī)中常用的8155為例來(lái)說(shuō)明可編程接口芯片的使用：,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,8155片內(nèi)資源有：256字節(jié)的靜態(tài)RAM；兩個(gè)可編程的8位并行IO口PA、PB；一個(gè)可編程的6位并行IO口PC；一個(gè)可編程的14位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,8155的引腳分布,8155的結(jié)構(gòu)框圖,1.8155引腳功能,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,地址數(shù)據(jù)線：AD0AD7AD0AD7是8位地址線和數(shù)據(jù)線共用輸入/輸出口，它應(yīng)與51單片機(jī)的P0口相連。8155是專為Intel單片機(jī)設(shè)計(jì)的I/O擴(kuò)展芯片，因此，其接口線也采用了地址/數(shù)據(jù)復(fù)用結(jié)構(gòu)，連接時(shí)將其復(fù)用總線直接連接到51單片機(jī)的P0口，將其ALE信號(hào)與51單片機(jī)的ALE信號(hào)連接即可。端口線：PA0PA7、PB0PB7、PC0PC5其中：PA0PA7、PB0PB7用于8155與外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)。PC0PC5既可用于8155與外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)，也可作為A口、B口的控制信號(hào)線。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,地址鎖存線：ALE在ALE的下降沿，8155將單片機(jī)P0口輸出的低8位地址信息及#CE、IO/#M的狀態(tài)都鎖存至內(nèi)部寄存器。因此，單片機(jī)P0口輸出的低8位地址信號(hào)不需外接鎖存器。RAM或I/O口選擇線：IO/#M當(dāng)IO/#M=0時(shí)，選中8155的片內(nèi)RAM，AD0AD7為RAM的地址（00HFFH）或數(shù)據(jù)；當(dāng)IO/#M=1時(shí)，選中8155片內(nèi)3個(gè)I/O端口以及命令/狀態(tài)寄存器和定時(shí)/計(jì)數(shù)器。AD0AD7為I/O口地址，其分配如表5-6所示。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,片選線：#CE：若#CE為低電平，選中本芯片。讀、寫線：#RD、#WR?？刂茖?duì)8155的讀、寫操作。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的脈沖輸入、輸出線：TI、TO。TI是外界向8155輸入計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)的輸入端，TO是8155向外界輸出脈沖或方波的輸出端。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,8155口地址分布,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,2.8155的工作方式與基本操作8155可作為通用I/O口，也可作為片外256字節(jié)RAM及定時(shí)/計(jì)數(shù)器使用，在各種不同工作方式下的操作分述如下。片外256字節(jié)RAM操作在這種工作方式，將IO/#M引腳置為低電平，這時(shí)8155內(nèi)部的RAM只能作片外RAM使用，其尋址范圍由片選線#CE（高位地址譯碼）和AD0AD7決定，應(yīng)與應(yīng)用系統(tǒng)中其它的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址。使用“MOVX”指令對(duì)片外RAM進(jìn)行讀/寫操作。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,作擴(kuò)展I/O口使用8155作擴(kuò)展I/O口時(shí)，IO/#M引腳置為高電平，這時(shí)PA、PB、PC口分別占用端口地址1、2、3（設(shè)地址無(wú)關(guān)位為0時(shí)），參見(jiàn)表5-6。8155的I/O工作方式選擇是通過(guò)對(duì)8155內(nèi)部命令寄存器送命令字來(lái)實(shí)現(xiàn)的。命令寄存器由8位鎖存器組成，只能寫入不能讀出，它占用端口地址0，參見(jiàn)8155口地址分布表。命令字每位定義如下表所示。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,8155的命令寄存器格式,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,PA：A口數(shù)據(jù)傳送方向設(shè)置位。0：輸入；1：輸出。PB：B口數(shù)據(jù)傳送方向設(shè)置位。0：輸入；1：輸出。PC1、PC2：C口工作方式設(shè)置位。具體方式如表5-8所示。IEA：A口的中斷允許設(shè)置位。0：禁止；1：允許。IEB：B口的中斷允許設(shè)置位。0：禁止；1：允許。TM2、TM1：計(jì)數(shù)器工作方式設(shè)置位。其具體方式如表5-9所示。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,C口工作方式,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器命令字,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,8155的狀態(tài)字,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,INTRn：中斷請(qǐng)求標(biāo)志。此處n表示A或B。INTRn=1，表示A口或B口有中斷請(qǐng)求；INTRn=0，表示A或B口無(wú)中斷請(qǐng)求。BFn：口緩沖器空/滿標(biāo)志。BFn=1，表示口緩沖器已裝滿數(shù)據(jù)，可由外設(shè)或單片機(jī)取走；BF=0，表示口緩沖器為空，可以接收外設(shè)或單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。INTEn：口中斷允許/禁止標(biāo)志。INTEn=1，表示允許口中斷；INTEn=0，表示禁止口中斷。TIMER：計(jì)數(shù)器計(jì)滿標(biāo)志。TIMER=1，表示計(jì)數(shù)器的原計(jì)數(shù)初值已計(jì)滿回零；TIMER=0，表示計(jì)數(shù)器尚未計(jì)滿。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,端口操作A口寄存器和B口寄存器有完全相同的功能，可工作于基本I/O方式或選通I/O方式。C口可工作于基本I/O方式，也可作為A口、B口選通方式工作時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)線。當(dāng)8155設(shè)定為方式1和方式2時(shí)，A口、B口、C口均工作于基本輸入/輸出方式，由“MOVX”類指令進(jìn)行輸入/輸出操作，設(shè)定為方式3時(shí)，A口定義為選通輸入/輸出，由C口低3位作A口聯(lián)絡(luò)線，C口其余位作I/O線，設(shè)定為方式4時(shí)，A口、B口均定義為選通輸入/輸出方式，由C口作為A口、B口的聯(lián)絡(luò)線，其邏輯組態(tài)下圖所示。C口工作方式及每位的關(guān)系見(jiàn)下表。C口在不同方式下的定義和功能是不同的。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,邏輯組態(tài),5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,C口的工作方式,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,INTRA、INTRB分別為A、B口的中斷請(qǐng)求輸出線，高電平有效。當(dāng)8155的A口或B口緩沖器接收到設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)或設(shè)備從緩沖器中取走數(shù)據(jù)時(shí)，中斷請(qǐng)求線INTR升高，向CPU請(qǐng)求中斷；CPU對(duì)8155的相應(yīng)I/O口進(jìn)行一次讀/寫操作后，INTR自動(dòng)變?yōu)榈碗娖健F為I/O口緩沖器標(biāo)志輸出線。緩沖器存有數(shù)據(jù)時(shí)，BF為高電平，否則為低電平。#STB為設(shè)備選通信號(hào)輸入線，低電平有效。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,I/O口設(shè)定為輸出口時(shí)，仍可用對(duì)應(yīng)的口地址執(zhí)行操作，讀取輸出口的內(nèi)容；設(shè)定為輸入口時(shí)，輸出鎖存器被清除，無(wú)法將數(shù)據(jù)寫入輸出鎖存器。所以每次通道由輸入方式轉(zhuǎn)為輸出方式時(shí)，輸出端總是低電平。8155復(fù)位時(shí)，清除所有輸出寄存器，3個(gè)端口都為輸入方式。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,作定時(shí)/計(jì)數(shù)器用8155的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器在功能上與MCS-51內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器是相同的，但是在使用上卻不完全相同。見(jiàn)圖5-21。具體表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：（1）8155的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)際上是一個(gè)14位減法計(jì)數(shù)器，它只有一種固定的工作方式，即14位計(jì)數(shù)；（2）其不論是定時(shí)還是計(jì)數(shù)工作，都由外部提供計(jì)數(shù)脈沖，由TI端輸入，使用時(shí)需注意芯片允許的最高計(jì)數(shù)頻率；（3）計(jì)滿溢出時(shí)，由TO端輸出脈沖或方波，輸出波形通過(guò)軟件可定義為4種形式。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,定時(shí)/計(jì)數(shù)器寄存器,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,M2、M1位輸出方式定義,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,使用時(shí)，先把計(jì)數(shù)初值和輸出方式裝入定時(shí)器的兩個(gè)寄存器。計(jì)數(shù)初值（長(zhǎng)度）為23FFFH之間的任意值，然后通過(guò)命令寄存器的最高兩位控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和停止。以計(jì)數(shù)值是8為例，所謂單次方波，是從啟動(dòng)計(jì)數(shù)開(kāi)始，前4個(gè)計(jì)數(shù)輸出1電平，后4個(gè)計(jì)數(shù)輸出0電平。若計(jì)數(shù)值是奇數(shù)，則1電平比0電平多一個(gè)計(jì)數(shù)值。當(dāng)計(jì)數(shù)器正在計(jì)數(shù)時(shí)，允許裝入新的計(jì)數(shù)方式和長(zhǎng)度，但必須再向定時(shí)器發(fā)一個(gè)啟動(dòng)命令。硬件復(fù)位后，停止計(jì)數(shù)，應(yīng)注意重新發(fā)啟動(dòng)命令。,5.3.2可編程I/O接口電路的擴(kuò)展,單片機(jī)與8155接口電路,5.4鍵盤與顯示器的接口技術(shù),5.4.1鍵盤接口技術(shù)5.4.2顯示器接口技術(shù)5.4.3典型鍵盤/顯示器接口實(shí)例5.4.3可編程鍵盤/顯示器接口8279,5.4.1鍵盤接口技術(shù),計(jì)算機(jī)鍵盤有全編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。全編碼鍵盤由硬件邏輯來(lái)提供與被按鍵對(duì)應(yīng)的編碼，它一般還具有去抖動(dòng)和多鍵、串鍵保護(hù)電路。這種鍵盤使用方便，但需要較多的硬件，價(jià)格較貴，一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)較少采用。非編碼鍵盤只簡(jiǎn)單地提供輸入按鍵連接電路，其它工作靠軟件來(lái)完成，它具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，目前在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中多采用這種辦法。本節(jié)將介紹非編碼鍵盤接口。,5.4.1鍵盤接口技術(shù),1.鍵盤工作原則,鍵盤通過(guò)接口電路與CPU相連，CPU可以采用查詢或中斷方式了解有無(wú)按鍵輸入并檢查是哪一個(gè)鍵按下，并根據(jù)輸入的鍵號(hào)轉(zhuǎn)入執(zhí)行該按鍵的功能程序，執(zhí)行完畢又返回到原始的查詢或等待中斷的狀態(tài)。,5.4.1鍵盤接口技術(shù),鍵開(kāi)關(guān)狀態(tài)的可靠輸入,按鍵大都是利用機(jī)械觸點(diǎn)的開(kāi)合作用，機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開(kāi)瞬間，由于其彈性作用的影響有一個(gè)抖動(dòng)過(guò)程，從而使電壓信號(hào)也出現(xiàn)抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5ms10ms。按鍵的穩(wěn)定閉合時(shí)間，由操作人員的按鍵動(dòng)作所確定，一般為十分之幾秒至幾秒。為了保證CPU對(duì)按鍵的一次閉合僅作一次鍵輸入處理，必須去除抖動(dòng)影響，這個(gè)過(guò)程稱為去抖。去抖通常有硬件和軟件兩種方法。硬件方法通?？稍诎存I的輸出端加入R-S觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)電路。軟件方法通?？稍跈z測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序，然后再檢查該按鍵以確認(rèn)它是否處于閉合狀態(tài)。,5.4.1鍵盤接口技術(shù),對(duì)按鍵進(jìn)行編碼以得到鍵值或直接給出鍵號(hào),一個(gè)完善的鍵盤控制程序應(yīng)能完成下述任務(wù)：1）監(jiān)測(cè)有無(wú)鍵按下；2）有鍵按下時(shí)，若無(wú)硬件去抖電路，則軟件上應(yīng)延時(shí)去抖；3）有可靠的邏輯處理辦法，如多鍵鎖定，即一段時(shí)間只處理一個(gè)鍵，其間任何按下又松開(kāi)的鍵不產(chǎn)生影響；不管一次按鍵持續(xù)有多長(zhǎng)時(shí)間，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序；4）輸出確定的鍵號(hào)以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。,5.4.1鍵盤接口技術(shù),2.獨(dú)立式按鍵工作原理,獨(dú)立式按鍵電路,5.4.1鍵盤接口技術(shù),3.行列式鍵盤工作原理,行列式鍵盤電路,5.4.1鍵盤接口技術(shù),4.鍵盤的工作方式,鍵盤的工作方式一般有編程掃描和中斷掃描方式兩種。編程掃描方式是利用CPU在完成其它工作的空余，調(diào)用鍵盤掃描程序，來(lái)響應(yīng)鍵輸入要求。在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)，CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求。該方式通常需要定時(shí)查詢。為了提高CPU的利用率，可采用中斷掃描方式，即只有在鍵盤有鍵按下時(shí)，發(fā)中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序，進(jìn)行鍵盤掃描，識(shí)別鍵碼。,5.4.1鍵盤接口技術(shù),鍵盤掃描程序一般應(yīng)具有下述幾個(gè)功能：,1）判斷有無(wú)鍵按下及延時(shí)去抖2）掃描鍵盤，得到按下鍵的鍵號(hào)3）判別閉合的鍵是否釋放,5.4.1鍵盤接口技術(shù),中斷工作方式鍵盤,中斷掃描方式的一種簡(jiǎn)易鍵盤接口：,5.4.2顯示器的接口技術(shù),LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理,(a)LED外形結(jié)構(gòu),(b)共陰極,(c)共陽(yáng)極,5.4.2顯示器的接口技術(shù),2.LED靜態(tài)顯示接口,靜態(tài)顯示電路,5.4.2顯示器的接口技術(shù),3.LED動(dòng)態(tài)顯示接口,六位動(dòng)態(tài)顯示電路,5.4.2顯示器的接口技術(shù),動(dòng)態(tài)顯示子程序流程圖,5.4.3典型鍵盤/顯示器的接口實(shí)例,8155擴(kuò)展I/O口的鍵盤、顯示器接口電路,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,8279是Intel-8279的簡(jiǎn)稱，是一種通用可編程接口芯片，它有鍵盤和顯示兩部分。鍵盤部分可以作為常規(guī)的打字機(jī)式鍵盤或隨機(jī)觸發(fā)器開(kāi)關(guān)接口，顯示部分可以驅(qū)動(dòng)文字?jǐn)?shù)字顯示器或一系列指示燈。8279與單片機(jī)的總線連接，鍵盤部分能自動(dòng)消抖、識(shí)別按鍵并給出編碼，能對(duì)雙鍵或多鍵同時(shí)按下實(shí)行保護(hù)，顯示部分為數(shù)碼管提供了按掃描方式工作的顯示接口，它提供多路復(fù)用信號(hào)，最多可連接16個(gè)數(shù)碼管。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,CPU通過(guò)編程來(lái)設(shè)置8279的工作模式。需要編程的輸入模式包括鍵盤掃描的方式、傳感器矩陣掃描的方式和選通輸入模式等，需要編程的輸出模式包括是顯示模式設(shè)置、顯示數(shù)據(jù)輸入方式等。8279的其它可編程特性還包括時(shí)鐘分頻系數(shù)和中斷控制方式等。,8279封裝及引線,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,1.硬件引腳定義及寄存器功能描述,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,8279的邏輯框圖,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,8279各寄存器的功能描述,數(shù)據(jù)緩沖器。數(shù)據(jù)緩沖器用于傳送CPU和8279之間的命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)，是雙向緩沖器。引腳A0用于區(qū)別信息的狀態(tài)。A0=1時(shí)，數(shù)據(jù)緩沖器輸入的是CPU命令字，輸出的是8279的狀態(tài)。A0=0時(shí)，數(shù)據(jù)緩沖器輸入和輸出的均為數(shù)據(jù)?？刂萍拇嫫骷岸〞r(shí)控制器。控制寄存器用于寄存鍵盤及顯示器的工作方式，以及由CPU編程的其它操作方式。定時(shí)控制器是一個(gè)5位的可編程計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)值N可由軟件設(shè)置為231之間的一個(gè)值，它用于對(duì)外部時(shí)鐘CLK進(jìn)行分頻，從而得到內(nèi)部所需要的100kHZ的時(shí)鐘信號(hào)，作為逐行掃描和顯示掃描的時(shí)鐘。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,掃描計(jì)數(shù)器。掃描計(jì)數(shù)器為4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，有編碼和譯碼兩種工作方式。按編碼方式工作時(shí)，4位計(jì)數(shù)狀態(tài)從掃描線SL0-SL3輸出，經(jīng)外部譯碼后，可為鍵盤和傳感器提供最多16根掃描線。按譯碼方式工作時(shí)，掃描計(jì)數(shù)器的最低2位被譯碼后，從SL0-SL3輸出。其輸出可直接用作鍵盤和顯示的掃描碼?；貜?fù)緩沖器、鍵盤消抖及控制。來(lái)自RL0RL7這8根回復(fù)線的回復(fù)信號(hào)，由回復(fù)緩沖器緩沖并儲(chǔ)存。在鍵盤工作方式中，這些線被接到鍵盤矩陣的列線。在逐行掃描時(shí)，回復(fù)線用來(lái)搜索一行中閉合的鍵。當(dāng)某一鍵閉合時(shí)，消抖電路就被置位，延時(shí)等待10mS之后，再檢驗(yàn)該鍵是否繼續(xù)保持閉合。若閉合，則該鍵的地址和附加的位移、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)被送入8279內(nèi)部的FIFO存儲(chǔ)器。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,鍵盤數(shù)據(jù)的格式,鍵盤數(shù)據(jù)的格式見(jiàn)下表，其中，控制碼D7和移位碼D6的狀態(tài)分別由獨(dú)立的附加開(kāi)關(guān)CNTL和SHIFT決定，而掃描碼和回復(fù)碼則是被按鍵的位置數(shù)據(jù)，D5、D4、D3來(lái)自掃描計(jì)數(shù)器，是按鍵的行編碼，而D2、D1、D0則是來(lái)自列計(jì)數(shù)器，是根據(jù)回復(fù)信號(hào)而確定的列編碼。在傳感器矩陣方式中，回復(fù)線的內(nèi)容直接被送往相應(yīng)的傳感器RAM（即FIFO存儲(chǔ)器）。在選通輸入方式時(shí)，回復(fù)線的內(nèi)容在CNTL/STB線的脈沖上升沿時(shí)，被送入FIFO存儲(chǔ)器,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,FIFO存儲(chǔ)器/傳感器RAM及其狀態(tài)寄存器。FIFO存儲(chǔ)器/傳感器RAM是一個(gè)雙重功能的8bit8的RAM。在鍵盤或選通工作方式時(shí)，它是FIFO存儲(chǔ)器。每次新的輸入都順序?qū)懭氲絉AM單元，而每次讀出時(shí)，總是按輸入的順序，將最先輸入的數(shù)據(jù)讀出。FIFO狀態(tài)寄存器用來(lái)存放FIFO存儲(chǔ)器的工作狀態(tài)。例如：RAM是滿還是空，其中存有多少字符，是否操作出錯(cuò)等等。當(dāng)FIFO存儲(chǔ)器不空時(shí)，狀態(tài)邏輯將產(chǎn)生IRQ=1信號(hào)，向CPU申請(qǐng)中斷。在傳感器矩陣方式時(shí)，這個(gè)存儲(chǔ)器又是傳感器RAM。它存放著傳感器矩陣中每一個(gè)傳感器的狀態(tài)。在此方式中，若檢索出傳感器的變化，IRQ信號(hào)便變?yōu)楦唠娖?，向CPU請(qǐng)求中斷。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,顯示RAM和顯示地址寄存器。顯示RAM用來(lái)存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)。該區(qū)具有16個(gè)字節(jié)，也就是最多可以存儲(chǔ)16個(gè)字節(jié)的顯示信息。顯示寄存器暫存顯示RAM中取出的數(shù)據(jù)，顯示寄存器分為兩組，A組由OUTA0OUTA3輸出，B組由OUTB0OUTB3輸出，它們可以單獨(dú)送數(shù)，即輸出A組或B組數(shù)據(jù)，也可以組成8位的字即A、B組同時(shí)輸出。顯示地址寄存器用來(lái)寄存由CPU進(jìn)行讀/寫的顯示RAM的地址，它可以由命令設(shè)定，也可以設(shè)置成每次讀出或?qū)懭胫笞詣?dòng)遞增。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,2.8279的控制命令,鍵盤/顯示方式設(shè)置命令,其中，DD設(shè)置顯示模式，KKK設(shè)置鍵盤模式,DD（缺省值為01）：00：8位字符顯示，左側(cè)輸入01：16位字符顯示，左側(cè)輸入10：8位字符顯示，右側(cè)輸入11：16位字符顯示，右側(cè)輸入,命令代碼：,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,KKK（缺省值為000）：000：編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定001：譯碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定010：編碼掃描鍵盤，N鍵輪回011：譯碼掃描鍵盤，N鍵輪回100：編碼掃描傳感器矩陣101：譯碼掃描傳感器矩陣110：選通輸入，編碼顯示掃描111：選通輸入，譯碼顯示掃描,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,時(shí)鐘編程命令,命令代碼：,PPPP(D4,D3,D2,D1,D0)用來(lái)設(shè)定對(duì)CLK端輸入時(shí)鐘的分頻次數(shù)N,N=2-31。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,讀FIFO/傳感器RAM命令,命令代碼：,該命令字只在傳感器方式時(shí)使用，在CPU讀傳感器RAM之前，必須用這條命令來(lái)設(shè)定將要讀出的傳感器RAM地址。由于傳感器RAM的容量是88bit，因此需要用命令字中的三位二進(jìn)制代碼AAA來(lái)選址。命令字中的AI為自動(dòng)增量特征位。若AI=1，則每次讀出傳感器RAM后，地址將自動(dòng)增量（加1），使地址指針指向順序的下一個(gè)存儲(chǔ)單元。這樣，下一次讀數(shù)便從下一個(gè)地址讀出，而不必重新設(shè)置讀FIFO/傳感器RAM命令。在鍵盤工作方式中，由于讀操作嚴(yán)格按照先入先出的順序，因此不必使用這條命令。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,讀顯示RAM命令,命令代碼：,寫顯示RAM命令,命令代碼：,與前面讀命令字位相同,在CPU讀顯示RAM之前，該命令字用來(lái)設(shè)定將要讀出的顯示RAM的地址，四位二進(jìn)制代碼AAAA用來(lái)尋址顯示RAM中的一個(gè)存儲(chǔ)單元。如果自動(dòng)增量特征位AI=1，則每次讀出后，地址自動(dòng)加1，使下一次讀出順序指向下一個(gè)地址。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,顯示禁止寫入/消隱命令,命令代碼：,IW用來(lái)屏蔽A組和B組的顯示寫入（D3位對(duì)應(yīng)A組，D2位對(duì)應(yīng)B組）。例如，當(dāng)A組的屏蔽位D3=1時(shí)，A組的顯示RAM禁止寫入。因此從CPU寫入傳感器RAM的數(shù)據(jù)不會(huì)影響A的顯示。這種情況通常在采用雙四位顯示時(shí)使用。因?yàn)閮蓚€(gè)四位傳感器是相互獨(dú)立的，為了給其中一個(gè)四位傳感器輸入數(shù)據(jù)，而又不影響另一個(gè)四位傳感器，因此必須對(duì)另一組的輸入實(shí)行屏蔽。BL位是消隱特征，要消隱兩組顯示輸出，必須設(shè)置兩個(gè)BL位。若BL=1。則執(zhí)行此命令后，對(duì)應(yīng)組的顯示輸出被消隱。若BL=0，則恢復(fù)顯示。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,清除命令,命令代碼：,該命令字用來(lái)清除FIFORAM和顯示RAM。D4D3D2三位（CD）用來(lái)設(shè)定清除顯示RAM的方式,清除命令,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,D1位用來(lái)清空FIFO存儲(chǔ)器。D1=1時(shí)，執(zhí)行清除命令后，F(xiàn)IFORAM被清空，使中斷IRQ復(fù)位。同時(shí)，傳感器RAM的讀出地址也被清0D0位是總清的特征位，它兼有CD和CF的聯(lián)合有效。在CA=1時(shí)，對(duì)顯示RAM的清除方式由D3D2的編碼決定。清除顯示RAM大約需要100uS的時(shí)間。在此期間，F(xiàn)IFO狀態(tài)字的最高位Du=1，表示顯示無(wú)效。CPU不能向顯示RAM寫入數(shù)據(jù)。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,結(jié)束中斷/錯(cuò)誤方式設(shè)置命令,命令代碼：,這個(gè)命令有兩種作用：第一種是作為結(jié)束中斷命令。在傳感器工作方式中，每當(dāng)傳感器狀態(tài)出現(xiàn)變化時(shí)，掃描檢測(cè)電路，就將其狀態(tài)寫入傳感器RAM，并啟動(dòng)中斷邏輯，使IRQ變高，向CPU請(qǐng)求中斷，并且禁止寫入傳感器RAM。此時(shí)，如傳感器RAM讀出地址的自動(dòng)遞增特征沒(méi)有置位（AI=0），則中斷請(qǐng)求IRQ在CPU第一次從傳感器RAM讀出數(shù)據(jù)時(shí)就被清除。若自動(dòng)遞增特征已置位（AI=1），則CPU對(duì)傳感器RAM的讀出并不能清除IRQ，而必須通過(guò)給8279寫入結(jié)束中斷/錯(cuò)誤方式設(shè)置命令才能使IRQ變低。因此，在傳感器工作方式中，此命令用來(lái)結(jié)束傳感器RAM的中斷請(qǐng)求。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,第二種是作為特定錯(cuò)誤方式的設(shè)置命令。在8279已被設(shè)定為鍵盤掃描N鍵輪回方式以后，如果CPU給8279又寫入結(jié)束中斷/錯(cuò)誤方式設(shè)置命令（E=1）。則8279的消振周期內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)有多個(gè)鍵被同時(shí)按下，則FIFO狀態(tài)字中的錯(cuò)誤特征位S/E將置位。并產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)和阻止寫入FIFORAM。錯(cuò)誤特征位S/E在讀出FIFO狀態(tài)字時(shí)被讀出。而在執(zhí)行CF=1的清除命令時(shí)被復(fù)位。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,3.8279的狀態(tài)字,8279的狀態(tài)字定義：,Du:Du=1顯示無(wú)效S/E：傳感器信號(hào)結(jié)束/錯(cuò)誤特征碼O：O=1出現(xiàn)溢出錯(cuò)誤U：U=1出現(xiàn)不足錯(cuò)誤F：F=1表示FIFORAM已滿NNN：為FIFORAM中的字符數(shù),5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,4.數(shù)據(jù)讀寫與數(shù)據(jù)格式,數(shù)據(jù)讀,當(dāng)A0,CS和RD為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)可以被讀出。當(dāng)有讀FIFO命令或讀顯示命令作用于原始數(shù)據(jù)時(shí)，它們被標(biāo)記。如果自增標(biāo)志置位，RD的下降沿將導(dǎo)致RAM地址自動(dòng)加1。無(wú)論自增標(biāo)志是否置位，F(xiàn)IFO被讀后總是自動(dòng)加1。,數(shù)據(jù)寫,當(dāng)A0,CS和RD為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)總是被寫入顯示RAM。地址由最新的讀顯示寄存器或?qū)戯@示寄存器命令標(biāo)記。如果最新的顯示命令置位了自增標(biāo)志AI，則在WR的上升沿地址會(huì)自動(dòng)加1。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,鍵盤數(shù)據(jù)格式,在鍵盤掃描模式中，進(jìn)入FIFORAM中的字符由按鍵的地址和附加位移、控制狀態(tài)一起形成,控制和位移（D7,D6）的狀態(tài)由兩個(gè)獨(dú)立的附加開(kāi)關(guān)決定；D5,D4,D3來(lái)自掃描計(jì)數(shù)器，它反映被按下鍵的行編碼；D2,D1,D0則來(lái)自列計(jì)數(shù)器，反映被按鍵的列編碼。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,如果在傳感器陣列中,返回線上的數(shù)據(jù)直接進(jìn)入傳感器RAM中相應(yīng)于陣列中正被掃中的那行,這樣每個(gè)開(kāi)關(guān)位置就直接反映為一個(gè)傳感器RAM的位置。SHIFT和CNTL在此模式下被忽略。輸入格式如下：,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,顯示數(shù)據(jù)格式,顯示RAM存儲(chǔ)器用來(lái)存放待顯示的數(shù)據(jù)，容量為168位。CPU將要顯示的數(shù)據(jù)寫入顯示RAM時(shí)有從左端送入和從右端送入兩種方式。,（a）左端送入方式時(shí)，寫入的數(shù)據(jù)是自左向右依次填入顯示RAM。如下圖所示，地址0填入最左顯示的字符，地址15填入最右顯示的字符。當(dāng)16個(gè)字符寫完后，又從左端0單元開(kāi)始依次寫入。,（b）右端送入方式時(shí)，數(shù)據(jù)總是從最右邊的顯示RAM寫入，每寫一個(gè)數(shù)據(jù)，原來(lái)RAM中的內(nèi)容左移一個(gè)字節(jié)。如下圖所示，顯示RAM地址與實(shí)際顯示器位置不相對(duì)應(yīng)，因而在使用時(shí)為避免出錯(cuò)，應(yīng)盡可能從地址0開(kāi)始寫入。,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,8279顯示數(shù)據(jù)的左端送入方式,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,8279顯示數(shù)據(jù)的右端送入方式,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,5.8279與單片機(jī)接口實(shí)例,Intel-8279和8051的接口電路,5.4.4可編程鍵盤/顯示器接口8279,軟件流程圖,5.5并行A/D和D/A轉(zhuǎn)換器接口,在單片機(jī)的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)中，被控制或被檢測(cè)對(duì)象的有關(guān)變量往往是一些連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、流量、速度等物理量。這些模擬量必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后才能由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)處理后的數(shù)字量結(jié)果，也常常需要轉(zhuǎn)換成模擬量，去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的集成電路稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱A/D，將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的集成電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱D/A。,5.5并行A/D和D/A轉(zhuǎn)換器接口,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口5.5.38位D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口5.5.312位D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,常用的A/D轉(zhuǎn)換器有如下幾種類型：雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器。它具有精度高、抗干擾性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)；跟蹤法即計(jì)數(shù)方式A/D轉(zhuǎn)換器。其硬件簡(jiǎn)單但速度慢；逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。其特點(diǎn)是精度、速度和價(jià)格適中；并行A/D轉(zhuǎn)換器。這是一種用編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的快速A/D轉(zhuǎn)換器，其硬件復(fù)雜，價(jià)格高。,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,1.ADC0809的轉(zhuǎn)換指標(biāo),分辨率：8位；具有鎖存功能的8路模擬開(kāi)關(guān)，可對(duì)8路模擬電壓分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；三態(tài)輸出，帶鎖存功能，TTL電平；轉(zhuǎn)換時(shí)間：100S；失調(diào)誤差：1LSB；供電電壓：?jiǎn)?5V電源。,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,2.ADC0809的引腳說(shuō)明,ADC0809結(jié)構(gòu),5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,8路模擬輸入通道尋址信號(hào)表,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,ADC0809引腳配置,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,IN0IN7：8路模擬信號(hào)輸入端，由ADDA、ADDB、ADDC端控制選通地址REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓的正極和負(fù)極。基準(zhǔn)電壓的中心值(Vref(+)+(Vref(-)/2應(yīng)接近Vcc/2，其偏差值不應(yīng)超過(guò)0.1V。ADDA、ADDB、ADDC：模擬通道的地址選擇線。ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入。ALE的正跳變將鎖存上述地址選擇線，從而選相應(yīng)的模擬信號(hào)通道。D0D7：轉(zhuǎn)換的數(shù)碼輸出線，D0為最低位（LSB），D7為最高位（MSB）。,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,START：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)，輸入。在此引腳上施加一個(gè)正脈沖可啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程，其中，脈沖的上升沿將所有內(nèi)部寄存器清零，下降沿開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出。在START信號(hào)上升沿之后，08個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，ECO變?yōu)楦唠娖剑?dāng)此A/D轉(zhuǎn)換器與微機(jī)接口時(shí)，EOC可用來(lái)申請(qǐng)中斷。OE：輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。它有效時(shí)，將輸出寄存器中的數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)線上，以供CPU讀入。,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,3.ADC0809與單片機(jī)的接口,ADC0809與51單片機(jī)的硬件接口有三種方式:查詢方式、中斷方式和等待延時(shí)等方式。,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,查詢方式下ADC0809與51單片機(jī)的硬件接口,5.5.18位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口,中斷方式下ACD0809與51單片機(jī)的接口,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,AD574A是美國(guó)模擬器件公司推出的12位逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器芯片，為集成雙極性電路，外接元件少，并且具有自動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能，其主要特性如下：分辨率：12位；非線性誤差：小于1/2LBS或1LBS；轉(zhuǎn)換速率：25us；模擬電壓輸入范圍：010V和020V，05V和010V兩檔四種；電源電壓：15V和5V；數(shù)據(jù)輸出格式：12位/8位；芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式。,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,1.AD574A引腳說(shuō)明,AD574引腳,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,Pin1(+V)：+5V電源輸入端。Pin2(12/#8)：數(shù)據(jù)輸出格式選擇端，通過(guò)它可選擇數(shù)據(jù)是12位或8位輸出。Pin3(/CS)：片選端。Pin4(A0)：字節(jié)地址短周期控制端。Pin5(R/#C)：讀/轉(zhuǎn)換控制端。Pin6(CE)：使能端。,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,AD574A控制端標(biāo)志意義,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,Pin7(V+)正電源輸入端，輸入+15V電源。Pin8(REFOUT)10V基準(zhǔn)電源電壓輸出端。Pin9(AGND)模擬地端。Pin10(REFIN)基準(zhǔn)電源電壓輸入端。Pin11(V-)負(fù)電源輸入端，輸入-15V電源。Pin12(V+BIPOFFSET)：雙極性偏移。該引腳接0V，單極性輸入；接+10V，雙極性輸入。,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,Pin13(10VIN)10V量程模擬電壓輸入端。Pin14(20VIN)20V量程模擬電壓輸入端。Pin15(DGND)數(shù)字地端。Pin16Pin27：DB0DB11，12根數(shù)據(jù)總線，輸出A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。Pin28：STS，工作狀態(tài)指示信號(hào)端，當(dāng)STS=1時(shí)，表示轉(zhuǎn)換器正處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當(dāng)STS=0時(shí)，聲明A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，通過(guò)此信號(hào)可以判別A/D轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，作為單片機(jī)的中斷或查詢信號(hào)之用。,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,2.AD574A與單片機(jī)的接口電路,AD574與單片機(jī)的接口電路,5.5.212位A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,3.AD574A的轉(zhuǎn)換過(guò)程,啟動(dòng)轉(zhuǎn)換：應(yīng)令#CS0、A00、R/#C0?？捎上虻刂? xff00寫入任意數(shù)得到。等待轉(zhuǎn)換結(jié)束：查詢STS引腳，為低電平即表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。讀轉(zhuǎn)換結(jié)果：首先讀高8位，應(yīng)令#CS0、A00、R/#C1，故從地址0 xff01讀入一個(gè)字節(jié)，為高8位，再令#CS0、A01、R/#C1，即從地址0 xff03讀入一個(gè)字節(jié)，其高半字節(jié)為整個(gè)