MCS51單片機(jī)的其他接口課件

1、第9章 MCS-51單片機(jī)的其他接口9.1 LCD與MCS-51接口液晶顯示器按其功能可分為三類：筆段式液晶顯示器、字符點(diǎn)陣式液晶顯示器和圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器。9.1.1 字符型點(diǎn)陣式LCD液晶顯示器有16字1行、16字2行、20字2行和40字2行等的字符液晶顯示模塊。這些LCM雖然顯示字?jǐn)?shù)各不相同，但是都具有相同的輸入輸出界面。本節(jié)將以162字符型液晶顯示模塊RT-1602C為例，詳細(xì)介紹字符型液晶顯示模塊的應(yīng)用。一字符型液晶顯示模塊RT-1602C的外觀與引腳RT-1602C采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，各引腳情況如下：第1腳：VSS，電源地第2腳：VDD，+5V電源第3腳：VL，液晶顯示偏壓信號

2、第4腳：RS，數(shù)據(jù)/命令選擇端，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W，讀/寫選擇端，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第6腳：E，端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7，為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：BLA，背光源正極第16腳：BLK，背光源負(fù)極二字符型液晶顯示模塊RT-1602C的內(nèi)部結(jié)構(gòu)液晶顯示模塊RT-C1602C的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分成三部份：一為LCD控制器，二為LCD驅(qū)動(dòng)器，

3、三為LCD顯示裝置，如圖所示：LCD控制器LCD驅(qū)動(dòng)器LCD顯示裝備VSSVDDVOVSV/WEDB0DB7控制器采用HD44780，驅(qū)動(dòng)器采用HD44100。HD44780集成電路的特點(diǎn)：1、可選擇57或510點(diǎn)字符。2、HD44780不僅作為控制器而且還具有驅(qū)動(dòng)4016點(diǎn)陣液晶像素的能力，在外部加一HD44100外擴(kuò)展多40路/列驅(qū)動(dòng)，則可驅(qū)動(dòng)162LCD。3、HD44780內(nèi)藏顯示緩沖區(qū)DDRAM、字符發(fā)生存儲器（ROM）及用戶自定義的字符發(fā)生器CGRAM。HD44780有80個(gè)字節(jié)的顯示緩沖區(qū)，分兩行，地址分別為00H27H，40H67H，它下實(shí)際顯示位置的排列順序跟LCD的型號有關(guān)，

4、液晶顯示模塊RT-1602C的顯示地址與實(shí)際顯示位置的關(guān)系如圖所示。HD44780內(nèi)藏的字符發(fā)生存儲器（ROM）已經(jīng)存儲了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖所示： 這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼。比如數(shù)字“1”的代碼是00110001B（31H），又如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），可以看出英文字母的代碼與ASCII編碼相同。要顯示“1”時(shí)，我們只需將ASCII碼31H存入DDRAM指定位置，顯示模塊將在相應(yīng)的位置把數(shù)字“1”的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到數(shù)字“1”了。 00 01 02 03 04

5、 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 27 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 67 LCD 16字2行 4、HD44780具有8位數(shù)據(jù)和4位數(shù)據(jù)傳輸兩種方式，可與4/8位CPU相連。5、HD44780具有簡單而功能較強(qiáng)的指令集，可實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)，閃爍等顯示功能。三指令格式與指令功能 LCD控制器HD44780內(nèi)有多個(gè)寄存器，通過RS和R/W引腳共同決定選擇哪一個(gè)寄存器，選擇情況如表 RSR/W寄存器及操作00指令寄存器寫入01忙標(biāo)志和地址計(jì)數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出總共有11

6、條指令，它們的格式和功能如下：1清屏命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D00000000001功能：清除屏幕，將顯示緩沖區(qū)DDRAM的內(nèi)容全部寫入空格（ASCII20H）。光標(biāo)復(fù)位，回到顯示器的左上角。地址計(jì)數(shù)器AC清零。2光標(biāo)復(fù)位命令格式： RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D00000000010功能：光標(biāo)復(fù)位，回到顯示器的左上角。 地址計(jì)數(shù)器AC清零。 顯示緩沖區(qū)DDRAM的內(nèi)容不變。 3輸入方式設(shè)置命令格式： RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D000000001I/DS功能：設(shè)定當(dāng)寫入一個(gè)字節(jié)后，光標(biāo)的移動(dòng)方向以及后面的內(nèi)容是否移動(dòng)。當(dāng)I/D=1時(shí)，光標(biāo)從左向右

7、移動(dòng)；I/D=0時(shí)，光標(biāo)從右向左移動(dòng)。當(dāng)S=1時(shí)，內(nèi)容移動(dòng)，S=0時(shí)，內(nèi)容不移動(dòng)。4顯示開關(guān)控制命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D00000001DCB功能：控制顯示的開關(guān)，當(dāng)D=1時(shí)顯示，D=0時(shí)不顯示。 控制光標(biāo)開關(guān)，當(dāng)C=1時(shí)光標(biāo)顯示，C=0時(shí)光標(biāo)不顯示。 控制字符是否閃爍，當(dāng)B=1時(shí)字符閃爍，B=0時(shí)字符不閃爍。5光標(biāo)移位置命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0000001S/CR/L*功能：移動(dòng)光標(biāo)或整個(gè)顯示字幕移位。當(dāng)S/C=1時(shí)整個(gè)顯示字幕移位，當(dāng)S/C=0時(shí)只光標(biāo)移位。當(dāng)R/L=1時(shí)光標(biāo)右移，R/L=0時(shí)光標(biāo)左移。6功能設(shè)置命令格式：RSR/WD7

8、D6D5D4D3D2D1D000001DLNF*功能：設(shè)置數(shù)據(jù)位數(shù)，當(dāng)DL=1時(shí)數(shù)據(jù)位為8位，DL=0時(shí)數(shù)據(jù)位為4位。設(shè)置顯示行數(shù)，當(dāng)N=1時(shí)雙行顯示，N=0時(shí)單行顯示。設(shè)置字形大小，當(dāng)F=1時(shí)510點(diǎn)陣，F(xiàn)=0時(shí)為57點(diǎn)陣。7設(shè)置字庫CGRAM地址命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D00001CGRAM的地址功能：設(shè)置用戶自定義CGRAM的地址，對用戶自定義CGRAM訪問時(shí)，要先設(shè)定CGRAM的地址，地址范疇063。8顯示緩沖區(qū)DDRAM地址設(shè)置命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0001DDRAM的地址功能：設(shè)置當(dāng)前顯示緩沖區(qū)DDRAM的地址，對DDRAM訪問時(shí)

9、，要先設(shè)定DDRAM的地址，地址范疇0127。9讀忙標(biāo)志及地址計(jì)數(shù)器AC命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D001BFAC的值功能：讀忙標(biāo)志及地址計(jì)數(shù)器AC，當(dāng)BF=1時(shí)則表示忙，這時(shí)不能接收命令和數(shù)據(jù)；BF=0時(shí)表示不忙。低7位為讀出的AC的地址，值為0127。10寫DDRAM或CGRAM命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D010寫入的數(shù)據(jù)功能：向DDRAM或CGRAM當(dāng)前位置中寫入數(shù)據(jù)。對DDRAM或CGRAM寫入數(shù)據(jù)之前須設(shè)定DDRAM或CGRAM的地址。11讀DDRAM或CGRAM命令格式：RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D011讀出的數(shù)據(jù)功能：從DD

10、RAM或CGRAM當(dāng)前位置中讀郵數(shù)據(jù)。當(dāng)DDRAM或CGRAM讀出數(shù)據(jù)時(shí)，先須設(shè)定DDRAM或CGRAM的地址。四LCD顯示器的初始化LCD使用之前須對它進(jìn)行初始化，初始化可通過復(fù)位完成，也可在復(fù)位后完成，初始化過程如下：1清屏。2功能設(shè)置。3開/關(guān)顯示設(shè)置。4輸入方式設(shè)置。9、12 LCD顯示器與單片機(jī)的接口與應(yīng)用 下圖是LCD顯示器與8051單片機(jī)的接口圖，圖中RT-1602C的數(shù)據(jù)線與8051的P1口相連，RS與8051的P2.0相連，R/ W與8051的P2.1相連，E端與8051的P2.7相連。編程在LCD顯示器的第一行、第一列開始顯示“GOOD”，第二行、第6列開始顯示“BYE”。

11、匯編語言程序：RS BIT P2.0RW BIT P2.1E BIT P2.7ORG 00HAJMP STARTORG 50H；主程序START：MOV SP，#50HACALL INITMOV A，#10000000B ；寫入顯示緩沖區(qū)起始地址為第1行第1列。ACALL WC51RMOV A，“G” ；第1行第1列顯示字母“G”。ACALL WC51DDRMOV A，“O” ；第1行第2列顯示字母“O”。ACALL WC51DDRMOV A，“O” ；第1行第3列顯示字母“O”。ACALL WC51DDRMOV A，“D” ；第1行第4列顯示字母“D”。ACALL WC51DDRMOV A，

12、#11000101B ；寫入顯示緩沖區(qū)起始地址為第2行第6列。ACALL WC51RMOV A，“B” ；第2行第6列顯示字母“B”。ACALL WC51DDRMOV A，“Y” ；第2行第7列顯示字母“Y”。ACALL WC51DDRMOV A，“E” ；第2行第8列顯示字母“E”。ACALL WC51DDRLOOP：AJMP LOOP；初始化子程序INIT：MOV A，#00000001H ；清屏ACALL WC51RMOV A，#00111000B ；使用8位數(shù)據(jù)，顯示兩行，使用5*7的字型。LCALL WC51RMOV A，#00001110B ；顯示器開，光標(biāo)開，字符不閃爍。LCAL

13、L WC51RMOV A，#00000110B ；字符不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移一格。LCALL WC51RRET；檢查忙子程序F_BUSY：PUSH ACC ；保護(hù)現(xiàn)場PUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWWAIT：CLR RSSETB RWCLR ESETB EMOV A，P1CLR EJB ACC.7，WAIT ；忙，等待POP PSW ；不忙，恢復(fù)現(xiàn)場POP DPLPOP DPHPOP ACCACALL DELAYRET；寫入命令子程序。WC51R：ACALL F_BUSYCLR ECLR RSCLR RWSETB EMOV P1，ACCCLR EACALL DELAYRET；寫入數(shù)

14、據(jù)子程序。WC51DDR：ACALL F_BUSYCLR ESETB RSCLR RWSETB EMOV P1，ACCCLR EACALL DELAYRET；延時(shí)子程序。DELAY：MOV R6，#5D1：MOV R7，#248DJNZ R7，$DJNZ R6，D1RETENDC語言編程：#include #define uchar unsigned charsbit RS=P20；sbit RW=P21；sbit E=P27；void delay(void)；void init(void)；void wc5r(uchar i)；void wc51ddr(uchar i)；void fbusy

15、(void)；/主函數(shù)void main()SP=0 x50；init()；wc51r(0 x80)； /寫入顯示緩沖區(qū)起始地址為第1行第1列wc51ddr(0 x44)； /第1行第1列顯示字母“G”wc51ddr(0 x4f)； /第1行第2列顯示字母“O”wc51ddr(0 x4f)； /第1行第3列顯示字母“O”wc51ddr(0 x47)； /第1行第4列顯示字母“D”wc51r(0 xc5)； /寫入顯示緩沖區(qū)起始地址為第2行第6列wc51ddr(0 x42)； /第2行第6列顯示字母“B”wc51ddr(0 x59)； /第2行第7列顯示字母“Y”wc51ddr(0 x45)；

16、/第2行第8列顯示字母“E”while(1)；/初始化函數(shù)void init()wc51r(0 x01)； /清屏wc51r(0 x38)； /使用8位數(shù)據(jù)，顯示兩行，使用5*7的字型wc51r(0 x0e)； /顯示器開，光標(biāo)開，字符不閃爍wc51r(0 x06)； /字符不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移一格/檢查忙函數(shù)void fbusy()RS=0；RW=1；E=1；E=0；while (P1&0 x80) E=0； E=1； /忙，等待delay()；/寫命令函數(shù)void wc51r(uchar j)fbusy()；E=0；RS=0；RW=0；E=1；P1=j；E=0；delay()；/寫數(shù)據(jù)函數(shù)v

17、oid wc51ddr(uchar j)fbusy()；E=0；RS=1；RW=0；E=1；P1=j；E=0；delay()；/延時(shí)函數(shù)void delay()uchar y；for (y=0；y0 xff；y+)；9.2 MCS-51單片機(jī)與I2C總線芯片接口9.2.1 I2C總線簡介一I2C總線的主要特點(diǎn)I2C總線是由PHILIPS公司開發(fā)一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即在連接于總線上的器件之間傳送信息。這種總線的主要特點(diǎn)有：1總線只有兩根線，即串行時(shí)鐘線（SCL）和串行數(shù)據(jù)線（SDA），這在設(shè)計(jì)中大大減少了硬件接口。2每個(gè)連接到總線上的都有一個(gè)用于識別的器件地址，器件地

18、址由芯片內(nèi)部硬件電路和外部地址引腳同時(shí)決定，避免了片選線的連接方法，并建立簡單的主從關(guān)系，每個(gè)器件既可以作為發(fā)送器，又可以作為接收器。3同步時(shí)鐘允許器件以不同的波特率進(jìn)行通信。4同步時(shí)鐘可以作為停止或重新啟動(dòng)串行口發(fā)送的握手信號。5串行的數(shù)據(jù)傳輸位速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100kbit/s，快速模式下可達(dá)400kbit/s，高速模式下可達(dá)3.4Mbit/s。6連接到同一總線的集成電路數(shù)只受400pF的最大總線電容的限制。二I2C總線的基本結(jié)構(gòu)三I2C總線信息傳送當(dāng)I2C總線沒有進(jìn)行信息傳送時(shí)，數(shù)據(jù)線（SDA）和時(shí)鐘線（SCL）都為高電平時(shí)。當(dāng)主控制器向某個(gè)器件傳送信息時(shí)，首先應(yīng)向總線送開始信號，然

19、后才能傳送信息，當(dāng)信息傳送結(jié)束時(shí)應(yīng)送結(jié)束信號，開始信號和結(jié)束信號規(guī)定如下：開始信號：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。結(jié)束信號：SCL為高電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。開始信號和結(jié)束信號之間傳送的是信息，信息的字節(jié)數(shù)沒有限制，但每個(gè)字節(jié)必須為8位，高位在前，低位在后。數(shù)據(jù)線SDA上每一位信息狀態(tài)的改變只能發(fā)生在時(shí)鐘線SCL為低電平的期間，因?yàn)镾CL高電平的期間SDA狀態(tài)的改變已經(jīng)被用來表示開始信號和結(jié)束信號。每個(gè)字節(jié)后面必須接收一個(gè)應(yīng)答信號（ACK），ACK是從控制器在接收到8位數(shù)據(jù)后向主控制器發(fā)出的特定的低電平脈沖，用以表示已收到數(shù)據(jù)。主控制器接

20、收到應(yīng)答信號（ACK）后，可根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到ACK，則判斷為從控制器出現(xiàn)故障。具體情況如圖所示：SDASCL開始信號12789應(yīng)答位12891應(yīng)答位結(jié)束信號主控制器每次傳送的信息的第一個(gè)字節(jié)必須是器件地址碼，第二個(gè)字節(jié)為器件單元地址，用于實(shí)現(xiàn)選擇所操作的器件的內(nèi)部單元，從第三個(gè)字節(jié)開始為傳送的數(shù)據(jù)。其中器件地址碼格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0器件類型碼片選R/W四I2C總線讀、寫操作1當(dāng)前地址讀該操作將從所選器件當(dāng)前地址讀，讀的字節(jié)數(shù)不指定，格式如下：S控制碼（R/W=1）A數(shù)據(jù)1A數(shù)據(jù)2AP2指定單元讀該操作將從所選器件指定地址讀，讀的字節(jié)數(shù)不指定

21、，格式如下：S控制碼（R/W=0）A器件單元地址AS控制碼（R/W=1）A數(shù)據(jù)1A數(shù)據(jù)2AP3指定單元寫該操作將從所選器件指定地址寫，寫的字節(jié)數(shù)不指定，格式如下：S控制碼（R/W=0）A器件單元地址A數(shù)據(jù)1A數(shù)據(jù)2AP其中：S表示開始信號，A表示應(yīng)答信號，P表示結(jié)束信號。 9.2.2 I2C總線EEPROM芯片與單片機(jī)接口一串行EEPROM電路CAT24WCXX系列概述 CAT24WCXX系列是美國CATALYST公司出品的，包含1-256K位，支持I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議的串行CMOS EEPROM芯片，可用電擦除，可編程自定義寫周期，自動(dòng)擦除時(shí)間不超過10ms，典型時(shí)間為5ms。CAT24W

22、CXX系列包含CAT24WC01020408163264128256共8種芯片，容量分別為1、2、4、8、16、32、64、128、256KB。串行EEPROM一般具有兩種寫入方式，一種是字節(jié)寫入方式，還有另一種頁寫入方式。允許在一個(gè)寫周期內(nèi)同時(shí)對1個(gè)字節(jié)到一頁的若干字節(jié)的編程寫入，一頁的大小取決于芯片內(nèi)頁寄存器的大小。其中，CAT24WC01具有8字節(jié)數(shù)據(jù)的頁面寫能力，CAT24WC02040816具有16字節(jié)數(shù)據(jù)的頁面寫能力，CAT24WC3264具有32字節(jié)數(shù)據(jù)的頁面寫能力，CAT24WC128256具有64字節(jié)數(shù)據(jù)的頁面寫能力。 二CAT24WCXX的引腳CAT24WC01/02/04

23、/08/16/32/64、CAT24WC128、CAT24WC256管腳排列圖分別為如圖（1）、（2）、（3）所示： 其中：SCL：串行時(shí)鐘線。這是一個(gè)輸入管腳，用于形成器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘。 SDA：串行數(shù)據(jù)/地址線。它是一個(gè)雙向傳輸線，用于傳送地址和所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。它是一個(gè)漏極開路端，因此要求接一個(gè)上拉電阻到Vcc端（速率為100KHz時(shí)電阻為10K，400KHz時(shí)為1K）。對于一般的數(shù)據(jù)傳輸，僅在SCL為低電平期間SDA才允許變化。SCL為高電平期間，留給開始信號（START）和停止信號（STOP）。A0、A1、A2：器件地址輸入端。這些輸入端用于多個(gè)器件級聯(lián)時(shí)設(shè)置器件地址

24、，當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為0（CAT24WC01除外）。WP：寫保護(hù)。如果WP管腳連接到VCC，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)（只能讀）。當(dāng)WP管腳連接到VSS或懸空，允許對器件進(jìn)行正常的讀/寫操作。VCC：電源線。VSS：地線。 三CAT24WCXX的器件地址型號控制碼片選讀寫總線訪問的器件CAT24WC011010A2 A1 A01/0最多8個(gè)CAT24WC021010A2 A1 A01/0最多8個(gè)CAT24WC041010A2 A1 a81/0最多4個(gè)CAT24WC081010A2 a9 a81/0最多2個(gè)CAT24WC161010a10 a9 a81/0最多1個(gè)CAT24WC321010A2 A1

25、 A01/0最多8個(gè)CAT24WC641010A2 A1 A01/0最多8個(gè)CAT24WC1281010X X X1/0最多1個(gè)CAT24WC25610100 A1 A01/0最多4個(gè)四CAT24WCXX的寫操作1字節(jié)寫結(jié)束應(yīng)答信號數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)器件內(nèi)單元地址應(yīng)答信號應(yīng)答信號讀寫位器件地址開始SDA線信號2頁寫應(yīng)答信號數(shù)據(jù)1器件內(nèi)單元地址應(yīng)答信號應(yīng)答信號讀寫位器件地址寫開始SDA線信號數(shù)據(jù)n應(yīng)答信號結(jié)束3應(yīng)答查詢 可以利用內(nèi)部寫周期時(shí)禁止數(shù)據(jù)輸入這一特性。一旦主器件發(fā)送停止位指示主器件操作結(jié)束時(shí)，CAT24WCXX啟動(dòng)內(nèi)部寫周期，應(yīng)答查詢立即啟動(dòng)，包括發(fā)送一個(gè)起始信號和進(jìn)行寫操作的從器件地址。 4寫

26、保護(hù) 寫保護(hù)操作特性可使用戶避免由于不當(dāng)操作而造成對存儲區(qū)域內(nèi)部數(shù)據(jù)的改寫，當(dāng)WP管腳接高電平時(shí)，整個(gè)寄存器區(qū)全部被保護(hù)起來而變?yōu)橹豢勺x取。 五CAT24WCXX的讀操作1當(dāng)前地址讀SDA線信號開始讀寫位應(yīng)答信號無應(yīng)答信號結(jié)束數(shù)據(jù)器件地址2隨機(jī)地址讀讀寫位器件地址讀器件內(nèi)單元地址應(yīng)答信號應(yīng)答信號讀寫位器件地址寫開始SDA線信號應(yīng)答信號結(jié)束器件內(nèi)單元地址開始應(yīng)答信號3順序地址讀應(yīng)答信號數(shù)據(jù)1應(yīng)答信號讀寫位器件地址讀SDA線信號數(shù)據(jù)2應(yīng)答信號結(jié)束數(shù)據(jù)n無應(yīng)答信號六CAT24WCXX與單片機(jī)的接口與編程下圖是8051單片機(jī)與串行EEPROM芯片CAT24WCXX的接口電路。圖中用的EEPROM芯片為

27、CAT24WC04，其它芯片與單片機(jī)的連接與它相同。8051的P1.0、P1.1作為I2C總線與CAT24WC04的SDA和SCL相連，連接時(shí)注意I2C總線須通過電阻接電源。P1.3與WP相連。CAT24WC04的地址線A2、A1、A0直接接地。則片選編碼為000，CAT24WC04的器件地址碼的高7位為1010000。8051P1.0P1.1P1.2VCCSDASCLWPVSSA0A1A2CAT24W04VCC20K20K編程(略) 9.3 MCS-51單片機(jī)與時(shí)鐘日歷芯片接口9.3.1 并行日歷時(shí)鐘芯片DS12887與單片機(jī)接口一DS12887主要功能（1）內(nèi)含一個(gè)鋰電池，斷電后運(yùn)行十年以

28、上不丟失數(shù)據(jù)。（2）計(jì)秒，分，時(shí)，天，星期，日，月，年，并有閏年補(bǔ)償功能。（3）二進(jìn)制數(shù)碼或BCD碼表示時(shí)間，日歷和定鬧。（4）12小時(shí)或24小時(shí)制，12小時(shí)時(shí)鐘模式帶有PM和AM指示，有夏令時(shí)功能。（5）Motorola和Intel總線時(shí)序選擇。（6）有128個(gè)字節(jié)RAM單元與軟件接口，其中：14個(gè)字節(jié)作為時(shí)鐘寄存器和控制寄存器，114字節(jié)為通用RAM，所有RAM單元數(shù)據(jù)都具有掉電保護(hù)功能。（7）可編程方波信號輸出。（8）中斷信號輸出（IRQ）和總線兼容，定鬧中斷、周期性中斷、時(shí)鐘更新周期結(jié)束中斷可分別由軟件屏蔽，也可分別進(jìn)行測試。二DS12887基本原理及引腳說明 DS12887內(nèi)部由振蕩

29、電路，分頻電路，周期中斷/方波選擇電路，14字節(jié)時(shí)鐘寄存器和控制寄存器，114字節(jié)用戶非易失RAM，十進(jìn)制/二進(jìn)制累加器，總線接口電路，電源開關(guān)寫保護(hù)單元和內(nèi)部鋰電池等部分組成。DS12887引腳如圖所示：Vcc：直流電源+5V電壓。當(dāng)Vcc電壓在正常范圍內(nèi)時(shí)，數(shù)據(jù)可讀寫；當(dāng)Vcc低于4.25V，讀寫被禁止，計(jì)時(shí)功能仍繼續(xù)；當(dāng)Vcc下降到3V以下時(shí)，RAM和計(jì)時(shí)器供電被切換到內(nèi)部鋰電池。MOT（模式選擇）：MOT引腳接到Vcc時(shí)，選擇MOTOROLA時(shí)序，當(dāng)接到GND時(shí)，選擇Intel時(shí)序。SQW（方波輸出信號）：SQW引腳能從實(shí)時(shí)鐘內(nèi)部15級分頻器的13個(gè)抽頭中選擇一個(gè)作為輸出信號，其輸出頻

30、率可通過對寄存器A編程改變。AD0-AD7（雙向地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線）：總線接口，可與Motorola微機(jī)系列和Intel微機(jī)系列接口。ALE（地址鎖存信號）：在ALE的下降沿把AD0AD7輸入的地址鎖存入DS12887。（數(shù)據(jù)讀信號）：低電平有效。 （數(shù)據(jù)寫信號）：低電平有效。 （片選信號）：在訪問DS12887的總線周期內(nèi)，片選信號必須保持為低。 （中斷請求信號）：低電平有效，可作微處理的中斷輸入。沒有中斷的條件滿足時(shí)， 處于高阻態(tài)。線是漏極開路輸入，要求外接上接電阻。 （復(fù)位信號）：當(dāng)該腳保持低電平時(shí)間大于200ms，保證DS12887有效復(fù)位。 三內(nèi)部寄存器 DS12887的內(nèi)部有128個(gè)

31、存儲單元，其中：10字節(jié)的存放實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間、日歷和定鬧的RAM；4個(gè)字節(jié)的控制和狀態(tài)特殊寄存器；114字節(jié)的帶掉電保護(hù)的用戶RAM。幾乎所有的128個(gè)字節(jié)都可直接讀寫。1時(shí)間、日歷和定鬧單元 時(shí)間、日歷和定時(shí)鬧鐘通過寫相應(yīng)的存儲單元字節(jié)設(shè)置或初始化，當(dāng)前時(shí)間和日歷信息通過讀相應(yīng)的存儲單元字節(jié)來獲取，其字節(jié)內(nèi)容可以是二進(jìn)制或BCD形式。時(shí)間可選擇12小時(shí)制或24小時(shí)制，當(dāng)選擇12小時(shí)制時(shí)，小時(shí)字節(jié)的高位邏輯“1”代表PM，邏輯“0”代表AM。時(shí)間、日歷和定鬧字節(jié)是雙緩沖的，總是可訪問的。每秒鐘這10個(gè)字節(jié)走時(shí)1秒，檢查一次定時(shí)鬧鐘條件，如在更新時(shí)，讀時(shí)間和日歷可能引起錯(cuò)誤。地址功能數(shù)范圍二進(jìn)制格

32、式BCD碼格式0秒059003BH0059H1秒鬧鐘059003BH0059H2分059003BH0059H3分鬧鐘059003BH0059H4小時(shí)（12時(shí)制）112010CH AM 818CH PM010CH AM 818CH PM小時(shí)（24時(shí)制）0230017H0023H5時(shí)鬧鐘（12時(shí)制）112010CH AM 818CH PM010CH AM 818CH PM時(shí)鬧鐘（24時(shí)制）0230017H0023H6星期（星期天=1）170007H0007H7日131011FH0131H8月112010CH0112H9年0990063H0099H2寄存器A寄存器0AH的格式如下：D7D6D5D4D

33、3D2D1D0UIPDV2DV1DV0RS3RS2RS1RS0UIP：更新（UIP）位用來標(biāo)志芯片是否即將進(jìn)行更新。當(dāng)UIP位為1時(shí)，更新即將開始，這時(shí)不準(zhǔn)對時(shí)鐘、日歷和鬧鐘信息寄存器進(jìn)行讀/寫操作；當(dāng)它為0時(shí)，表示在至少44s內(nèi)芯片不會更新，此時(shí)，時(shí)鐘、日歷和鬧鐘信息可以通過讀寫相應(yīng)的字節(jié)獲得和設(shè)置。UIP位為只讀位，并且不受復(fù)位信號（RESET）的影響。通過把寄存器B中的SET位設(shè)置為1，可以禁止更新并將UIP位清0。DV0，DV1，DV2：這3位是用來開關(guān)晶體振蕩器和復(fù)位分頻器。當(dāng)DV0DV1DV2010時(shí)，晶體振蕩器開啟并且保持時(shí)鐘運(yùn)行；當(dāng)DV0DV1DV211X時(shí)，晶體振蕩器開啟，但

34、分頻器保持復(fù)位狀態(tài)。 RS3，RS2，RS1，RS0：中斷周期和SQW輸出頻率選擇位。4位編碼與中斷周期和SQW輸出頻率的對應(yīng)關(guān)系見下表：RS3 RS2 RS1 RS0中斷周期SQW輸出頻率0000-00013.90625ms256Hz00107.8125ms128 Hz0011122.070s8192 Hz0100244.141s4069 Hz0101488.281s2048 Hz0110976.562s1024 Hz01111.953125ms512 Hz10003.90625 ms256 Hz10017.8125 ms128 Hz101015.625 ms64 Hz101131.25 m

35、s32 Hz110062.5 ms16 Hz1101125 ms8 Hz1110250 ms4 Hz1111500 ms2 Hz3寄存器B寄存器0BH的格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0SETPIEAIEUIESQWEDM24/12DSESET：當(dāng)SET0，芯片更新正常進(jìn)行；當(dāng)SET1，芯片更新被禁止。SET位可讀寫，并不會受復(fù)位信號的影響。PIE：當(dāng)PIE0，禁止周期中斷輸出到 IRQ；當(dāng)PIE1，允許周期中斷輸出到 IRQ.AIE：當(dāng)AIE0，禁止鬧鐘中斷輸出到IRQ ；當(dāng)AIE1，允許鬧鐘中斷輸出到 IRQ.UIE：當(dāng)UIE0，禁止更新結(jié)束中斷輸出到 IRQ；當(dāng)UIE1，允許更新

36、結(jié)束中斷輸出到IRQ 。此位在復(fù)位或設(shè)置SET為高時(shí)清0. SQWE：當(dāng)SQWE0，SQW腳為低；當(dāng)SQWE1，SQW輸出設(shè)定頻率的方波。DM：DM0，BCD；DM1，二進(jìn)制，此位不受復(fù)位信號影響。24/12：此位為1，24時(shí)制；為0，12小時(shí)制DSE：夏令時(shí)允許標(biāo)志。在四月的第一個(gè)星期日的15959AM，時(shí)鐘調(diào)到30000AM；在十月的最后一個(gè)星期日的15959AM，時(shí)鐘調(diào)到10000AM。4寄存器C寄存器0CH的格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0IRQFPFAFUF0000IRQF：當(dāng)有以下情況中的一種或幾種發(fā)生時(shí)，中斷請求標(biāo)志位（IRQF）置1；PFPIE1或AFAIE1或UFU

37、IE1，既IRQFPFPIE+AFAIE+UFUIE，IRQF旦置1，IRQ腳輸出低電平，送出中斷請求。所有標(biāo)志位在讀寄存器C或復(fù)位后清0。PF：周期中斷標(biāo)志。AF：鬧鐘中斷標(biāo)志。UF：更新中斷標(biāo)志。第0位到第3位無用，不能寫入，只能讀出，且讀出的值恒為0。 5寄存器D寄存器0DH的格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0VRT0000000VRT：當(dāng)VRT0時(shí)表示內(nèi)置電池能量耗盡，此時(shí)RAM中的數(shù)據(jù)的正確性就不能保證了。第0位到第6位無用，只能讀出，且讀出的值恒為0。6用戶RAM在DS12887中，114字節(jié)帶掉電保護(hù)RAM不專用一任何特殊功能，它們可被處理器程序用作非易失內(nèi)存，在更新周期

38、也可訪問，它的地址范圍為0DH7FH。如果片選地址CS =0F000H，則DS12887內(nèi)部128個(gè)存儲單元的地址為0F000H0F07FH。 四DS12887與單片機(jī)的接口 下圖是8051與DS12887的接口電路，DS12887的片選信號接P2.7，則DS12887的片內(nèi)128個(gè)單元的地址可為7F00H7F7FH。 DS12887的處理過程為：1寄存器B的SET位置1，芯片停止工作。2時(shí)間、日歷和定鬧單元置初值。3讀寄存器C，以消除已有的中斷標(biāo)志。4讀寄存器D，使片內(nèi)寄存器和RAM數(shù)據(jù)有效。5寄存器B的SET位清0，啟動(dòng)DS12887開始工作。DS12887的驅(qū)動(dòng)程序（略）9.3.2 串行

39、日歷時(shí)鐘芯片與單片機(jī)接口一DS1302的主要性能指標(biāo)（1）DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算2100年之前的秒、分、時(shí)、日、日期、星期、月、年的能力，還有閏年調(diào)整的能力。（2）內(nèi)部含有31個(gè)字節(jié)靜態(tài)RAM，可提供用戶訪問。（3）采用串行數(shù)據(jù)傳送方式，使得管腳數(shù)量最少，簡單3 線接口。（4）工作電壓范圍寬：2.05.5V。（5）工作電流：2.0V時(shí)，小于300nA。（6）時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)的讀/寫有兩種傳送方式：單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送方式。（7）采用8腳DIP封裝或SOIC封裝。（8）與TTL兼容，Vcc=5V。（9）可選工業(yè)級溫度范圍：-40C+85C。（10）具有涓流充電能力。（11）采用主電源和

40、備份電源雙電源供應(yīng)。（12）備份電源可由電池或大容量電容實(shí)現(xiàn)。二引腳功能DS1302的引腳如圖所示其中：X1、X2：32.768KHz晶振接入引腳。GND：地。 ：復(fù)位引腳，低電平有效。I/O：數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳，具有三態(tài)功能。SCLK：串行時(shí)鐘輸入引腳。Vcc1：工作電源引腳。Vcc2：備用電源引腳。三DS1302的寄存器及片內(nèi)RAMDS1302有一個(gè)控制寄存器、12個(gè)日歷、時(shí)鐘寄存器和31個(gè)RAM。1控制寄存器 控制寄存器用于存放DS1302的控制命令字，DS1302的RST引腳回到高電平后寫入的第一個(gè)字就為控制命令。它用于對DS1302讀寫過程進(jìn)行控制，它的格式如下： D7D6D5D4D

41、3D2D1D01RAM/CKA4A3A2A1A0RD/W其中：D7：固定為1D6：RAM/CK位，片內(nèi)RAM或日歷、時(shí)鐘寄存器選擇位。 D5D1：地址位，用于選擇進(jìn)行讀寫的日歷、時(shí)鐘寄存器或片內(nèi)RAM。對日歷、時(shí)鐘寄存器或片內(nèi)RAM的選擇見表。寄存器名稱D7D6D5D4D3D2D1D01RAM/CKA4A3A2A1A0R/W秒寄存器10000000或1分寄存器10000010或1小時(shí)寄存器10000100或1日寄存器10000110或1月寄存器10001000或1星期寄存器10001010或1年寄存器10001100或1寫保護(hù)寄存器10001110或1慢充電寄存器10010000或1時(shí)鐘突發(fā)模

42、式10111110或1RAM011000000或1110或1RAM3011111100或1RAM突發(fā)模式11111110或12日歷、時(shí)鐘寄存器DS1302共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)為BCD碼形式。日歷、時(shí)鐘寄存器的格式如表。寄存器名稱取值范圍D7D6D5D4D3D2D1D0秒寄存器0059CH秒的十位秒的個(gè)位分寄存器00590分的十位分的個(gè)位小時(shí)寄存器0112或002312/240A/PHR小時(shí)的個(gè)位日寄存器013100日的十位日的個(gè)位月寄存器01120001或0月的個(gè)位星期寄存器01070000星期幾年寄存器0199年的十位年的個(gè)位寫保護(hù)寄存器WP0000000

43、慢充電寄存器TCSTCSTCSTCSDSDSRSRS時(shí)鐘突發(fā)寄存器說明：（1）數(shù)據(jù)都以BCD碼形式。（2）小時(shí)寄存器的D7位為12小時(shí)制/24小時(shí)制的選擇位，當(dāng)為1時(shí)選12小時(shí)制，當(dāng)為0時(shí)選24小時(shí)制。當(dāng)12小時(shí)制時(shí)，D5位為1是上午，D5位為0是下午，D4為小時(shí)的十位。當(dāng)24小時(shí)制時(shí)，D5、D4位為小時(shí)的十位。（3）秒寄存器中的CH位為時(shí)鐘暫停位，當(dāng)為1時(shí)鐘暫停，為0時(shí)鐘開始啟動(dòng)。（4）寫保護(hù)寄存器中的WP為寫保護(hù)位，當(dāng)WP=1，寫保護(hù)，當(dāng)WP=0未寫保護(hù)，當(dāng)對日歷、時(shí)鐘寄存器或片內(nèi)RAM進(jìn)行寫時(shí)WP應(yīng)清零，當(dāng)對日歷、時(shí)鐘寄存器或片內(nèi)RAM進(jìn)行讀時(shí)WP一般置1。（5）慢充電寄存器的TCS位為

44、控制慢充電的選擇，當(dāng)它為1010才能使慢充電工作。DS為二極管選擇位。DS為01選擇一個(gè)二極管，DS為10選擇二個(gè)二極管，DS為11或00充電器被禁止，與TCS無關(guān)。RS用于選擇連接在VCC2與VCC1之間的電阻，RS為00，充電器被禁止，與TCS無關(guān)，電阻選擇情況見表.RS位電阻器阻值00無無01R12K10R24K11R38K3.片內(nèi)RAMDS1302片內(nèi)有31個(gè)RAM單元，對片內(nèi)RAM的操作有兩種方式：單字節(jié)方式和多字節(jié)方式。當(dāng)控制命令字為C0HFDH時(shí)為單字節(jié)讀寫方式，命令字中的D5D1用于選擇對應(yīng)的RAM單元，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作。當(dāng)控制命令字為FEH、FFH時(shí)為多字節(jié)操作

45、（表9.5中的RAM突發(fā)模式），多字節(jié)操作可一次把所有的RAM單元內(nèi)容進(jìn)行讀寫。FEH為寫操作，F(xiàn)FH為讀操作。 DS1302通過RST引腳驅(qū)動(dòng)輸入輸出過程，當(dāng)置RST高電平啟動(dòng)輸入輸出過程，在SCLK時(shí)鐘的控制下，首先把控制命令字寫入DS1302的控制寄存器，其次根據(jù)寫入的控制命令字，依次讀寫內(nèi)部寄存器或片內(nèi)RAM單元的數(shù)據(jù)，對于日歷、時(shí)鐘寄存器，根據(jù)控制命令字，一次可以讀寫一個(gè)日歷、時(shí)鐘寄存器，也可以一次讀寫8個(gè)字節(jié)，對所有的日歷、時(shí)鐘寄存器（表9.5中的時(shí)鐘突發(fā)模式），寫的控制命令字為0BEH，讀的控制命令字為0BFH；對于片內(nèi)RAM單元，根據(jù)控制命令字，一次可讀寫一個(gè)字節(jié)，一次也可讀寫

46、31個(gè)字節(jié)。當(dāng)數(shù)據(jù)讀寫完后，RST變?yōu)榈碗娖浇Y(jié)束輸入輸出過程。無論是命令字還是數(shù)據(jù)，一個(gè)字節(jié)傳送時(shí)都是低位在前，高位在后，每一位的讀寫發(fā)生在時(shí)鐘的上升沿。 4DS1302的輸入輸出過程四、DS1302與單片機(jī)的接口 DS1302與單片機(jī)的連接僅需要3條線：時(shí)鐘線SCLK、數(shù)據(jù)線I/O和復(fù)位線 RST。連接圖如圖。時(shí)鐘線SCLK與P1.0相連，數(shù)據(jù)線I/O與P1.1相連，復(fù)位線 RST與P1.2相連。 VCC2X1X2GNDVCC1SCLKI/ORST+5V8051P1.0P1.1P1.2+5V圖中DS1302的驅(qū)動(dòng)程序。(略)9.4 MCS-51單片機(jī)與數(shù)字溫度傳感器的接口9.4.1 DS18

47、B20簡介9.4.2 DS18B20的主要特性(1)適應(yīng)電壓范圍寬：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。(2)在使用中不需要任何外圍元件。(3)獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一條信號線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通信。(4)測溫范圍：-55+125，在-10+85時(shí)精度為0.5。(5)編程可實(shí)現(xiàn)分辨率為912位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。(6)在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字。(7)支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B2

48、0可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫；(8)用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值。(9)負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。9.4.3 DS18B20的外部結(jié)構(gòu) 1 2 3 DALLAS DS18B20 GND DQ VDD 1 2 3 NC NC NC NC NC VDD DQ GND (a) TO-92封裝 (b) SOIC封裝 (1) DQ：數(shù)字信號輸入/輸出端。(2) GND：電源地。(3) VDD：外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時(shí)接地)。9.4.4 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20內(nèi)部主要由4部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非

49、易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器等。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖所示。1光刻ROM存儲器64位序列號的排列是：開始8位(28H)是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。 2高速暫存存儲器字節(jié)序號功 能0溫度轉(zhuǎn)換后的低字節(jié)1溫度轉(zhuǎn)換后的高字節(jié)2高溫度觸發(fā)器TH3低溫度觸發(fā)器TL4配置寄存器5保留6保留7保留8CRC校驗(yàn)寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0LS Byte232221202-12-22-32-4D7D6D5D4D3D2D1D0MS ByteSSSSS262524用符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)表示，S為符號位。上表是12位轉(zhuǎn)化后得到的

50、12位數(shù)據(jù)，高字節(jié)的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度。 溫度/16位二進(jìn)制編碼十六進(jìn)制表示1250000 0111 1101 000007D0H850000 0101 0101 00000550H+25.06250000 0001 1001 00010191H+10.1250000 0000 1010 001000A2H+0.50000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H-0.51111

51、1111 1111 1000FFF8H-10.1251111 1111 0101 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FE6FH-551111 1100 1001 0000FC90HDS18B20部分溫度數(shù)據(jù)表配置寄存器用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，該字節(jié)各位的意義如下：D7D6D5D4D3D2D1D0TMR1R011111溫度值分辨率設(shè)置表與轉(zhuǎn)換時(shí)間R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間/ms00993.750110187.51011275.001112750.009.4.5 DS18B20的溫度轉(zhuǎn)換過程主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每

52、一次讀寫之前都要對DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。 ROM指令表指 令約定代碼功 能讀ROM33H讀DS18B20溫度傳感器ROM中的編碼(即64位地址)匹配 ROM55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS18B20 使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS18B20 的讀寫作準(zhǔn)備搜索 ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上 DS18B20 的個(gè)數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件做好準(zhǔn)備跳過 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)

53、溫度變換命令。適用于單片工作告警搜索命令0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才作出響應(yīng)RAM指令表指 令約定代碼功 能溫度變換44H啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時(shí)最長為750ms(9位為93.75ms)。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的3、4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器48H將RAM中第3、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中重調(diào) EEPROM0B8H將EEPROM中的內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3、4字節(jié)讀供電方式0B4H讀DS18B20的供電模式。寄生供電時(shí)DS1

54、8B20發(fā)送“0”，外接電源供電時(shí)DS18B20發(fā)送“1”9.4.6 DS18B20與單片機(jī)的接口進(jìn)行遠(yuǎn)距離測溫時(shí)，無需本地電源；可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM；電路更加簡潔，僅用一根I/O口來實(shí)現(xiàn)測溫。 單片寄生電源供電方式連接 改進(jìn)的單片寄生電源供電圖解決電流供應(yīng)不足的問題，適合于多點(diǎn)測溫應(yīng)用，缺點(diǎn)就是要多占用一根I/O口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。 單片外部電源供電方式 外部供電方式的多點(diǎn)測溫電路圖 9.4.7 DS18B20使用中的注意事項(xiàng)(1)較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格地保證讀

55、寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。對DS18B20操作最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。 (2) 在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量的問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中卻并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS18B20超過8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。 (3)連接DS18B20的總線電纜是有長度限制的。普通信號電纜50m,雙絞線帶屏蔽電纜可達(dá)150m. (4) 在DS18B20測溫程序設(shè)計(jì)中，向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號，一旦某個(gè)DS18B20接觸不好或斷線，當(dāng)程

56、序讀該DS18B20時(shí)，將沒有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)。 9.5 MCS-51單片機(jī)與串行A/D、D/A的接口9.5.1 MCS-51單片機(jī)與串行A/D芯片MAX1241的接口1MAX1241的功能特點(diǎn)(1)+2.7+5.25 V單電源供電。(2)12位分辨率。(3)8腳DIP/SO封裝。(4)低功耗：Pmax=3mW(73 KSPS)，Pmin=5W(待機(jī)工作方式)。(5)內(nèi)部提供采樣/保持電路。(6)兼容于SPI/QSPI/MICROWIRE 串行三線外設(shè)接口。(7)內(nèi)部提供轉(zhuǎn)換時(shí)鐘。MAX1241是MAXIM公司推出的一種單通道12位逐次逼近型串行A/D轉(zhuǎn)換器，具有低功耗、高精度、轉(zhuǎn)換速

57、度快、體積小、接口簡單等優(yōu)點(diǎn)。2MAX1241的外部特性：關(guān)斷控制輸入端，可實(shí)現(xiàn)MAX1241兩種工作模式的切換，接低電平，MAX1241工作于待機(jī)工作模式，輸入電流可減小至10A以下，處于節(jié)能模式；接高電平，MAX1241工作于正常工作模式，可實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換。 REF：基準(zhǔn)電壓輸入端，范圍為0VDD。 GND：接地端。 DOUT：數(shù)據(jù)輸出端。 片選端，低電平有效。 SCLK：外部時(shí)鐘脈沖輸入端。 3MAX1241的工作過程(1)在 為高電平的條件下，每次使片選信號 由高電平變?yōu)榈碗娖絼t啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，此時(shí)時(shí)鐘脈沖 SCLK必須為低電平。(2)A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后，內(nèi)部控制邏輯切換采樣/保持電路為保持狀

58、態(tài)，并使輸出數(shù)據(jù)線DOUT變低，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)DOUT由低變高。在整個(gè)轉(zhuǎn)換期內(nèi)，SCLK應(yīng)保持低電平。(3)一次轉(zhuǎn)換結(jié)束后，內(nèi)部控制邏輯將自動(dòng)把采樣/保持電路切換為捕捉狀態(tài)。在外部時(shí)鐘脈沖SCLK作用下讀出數(shù)據(jù)，從時(shí)序圖可以看出每一位數(shù)據(jù)是在時(shí)鐘脈沖由高電平變低電平時(shí)送到數(shù)據(jù)輸出端DOUT上，并一直保持到時(shí)鐘脈沖下一次下降沿，因而每一位數(shù)據(jù)可以在時(shí)鐘脈沖上升沿讀出。在13個(gè)時(shí)鐘脈沖后，數(shù)據(jù)讀取結(jié)束，可將片選信號 置為高電平，DOUT端輸出高電平。只要使片選信號再次有效，就可以重新開始一輪新的A/D轉(zhuǎn)換和讀取過程。 (4)數(shù)據(jù)讀取完成后，如果仍然保持片選信號有效，則DOUT端始終輸出低電平。4MAX1241與單片機(jī)的接口MAX1241與8051單片機(jī)常見的接口電路如圖 匯編語言程序：；功能：本程序主要是讀出MAX1241芯片的A/D轉(zhuǎn)換值。A/D轉(zhuǎn)換值放在地址20H和21H兩單元中,高位在21H中,低位在20H中。MAX1241的DOUT數(shù)據(jù)輸出端、 CS片選控制端和SCLK時(shí)鐘輸入端分別由8051的P1.1、P1.2和P1.3控制,而MAX1241的SHDN由P1.0控制 SHDNEQU P1.0DOUTEQU P1.1CSEQU P1.2SCLKEQU P1.3 ORG 0000H MOV SP,#6