第9章應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)

目錄第1章微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第2章89C51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和原理第3章指令系統(tǒng)第4章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)知識(shí)第5章中斷系統(tǒng)第6章定時(shí)器及應(yīng)用第7章89C51串行口及串行通信技術(shù)第8章單片機(jī)小系統(tǒng)及擴(kuò)展第9章應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)第10章系統(tǒng)實(shí)用程序應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口00系統(tǒng)前向通道：數(shù)字量、開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入(Ａ／Ｄ)系統(tǒng)后向通道：數(shù)字量、開(kāi)關(guān)量、模擬量輸出(Ｄ／Ａ)人-機(jī)通道：鍵盤(pán)、顯示器、打印機(jī)等圖9-1系統(tǒng)前向、后向、人-機(jī)通道配置框圖第9章

應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)

9.1人-機(jī)通道配置與接口技術(shù)

9.2前向通道中的A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)

9.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)

9.4思考題與習(xí)題按鍵、開(kāi)關(guān)、顯示器接功率器件、DA9.1人機(jī)通道配置與接口技術(shù)9.1.1鍵盤(pán)接口及處理程序9.1.2LED顯示器接口及顯示程序9.1.3串口控制的鍵盤(pán)／顯示器接口9.1.1鍵盤(pán)接口及處理程序鍵盤(pán)分編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)。鍵盤(pán)上閉合鍵的識(shí)別由專(zhuān)用的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編號(hào)或鍵值的稱(chēng)為編碼鍵盤(pán)，如BCD碼鍵盤(pán)、ASCII碼鍵盤(pán)等；靠軟件識(shí)別的稱(chēng)為非編碼鍵盤(pán)。鍵盤(pán)中的按鍵：是一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)電路。當(dāng)按鍵K未被按下時(shí)，

P1.0輸入為高電平；當(dāng)按鍵K閉合時(shí)，P1.0輸入為低電平。圖9-2按鍵電路按鍵和開(kāi)關(guān)的基本接口電路單片機(jī)輸入引腳一般內(nèi)部有上拉電阻,讀引腳前要關(guān)斷接地的場(chǎng)效應(yīng)管抖動(dòng)時(shí)間一般為5～10ms。鍵抖動(dòng)會(huì)引起一次按鍵被誤讀多次，必須去除鍵抖動(dòng)?？捎糜布蜍浖煞N方法消除。按鍵的消抖圖9-3按鍵時(shí)的抖動(dòng)1)獨(dú)立式非編碼鍵盤(pán)接口及處理程序優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是占用Ｉ／Ｏ線多。圖9-4獨(dú)立連接式非編碼鍵盤(pán)1、鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)查詢(xún)方式鍵盤(pán)的處理程序P281程序清單(設(shè)Ｉ／Ｏ為P1口)：START：MOVA，#0FFH；輸入時(shí)先置P1口為全1

MOV P1,A MOV A，P1；鍵狀態(tài)輸入PL1： JNB ACC.0,P0F；0號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P0F標(biāo)號(hào)地址

JNB ACC.1，P1F；1號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P1F標(biāo)號(hào)地址

JNB ACC.2，P2F；2號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P2F標(biāo)號(hào)地址

JNB ACC.3，P3F；3號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P3F標(biāo)號(hào)地址

JNB ACC.4，P4F；4號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P4F標(biāo)號(hào)地址

JNB ACC.5，P5F；5號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P5F標(biāo)號(hào)地址

JNB ACC.6，P6F；6號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P6F標(biāo)號(hào)地址

JNBACC.7，P7F；7號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)P7F標(biāo)號(hào)地址

LJMP START；無(wú)鍵按下返回

P1

P0F： LJMPPROM0 P1F： LJMPPROM1 ；入口地址表 ┊ ┊

P7F： LJMPPROM7 PROM0： … ；0號(hào)鍵功能程序

LJMPSTART

；0號(hào)鍵執(zhí)行完返回

PROM1： … LJMPSTART┊ PROM7： … LJMPSTART由程序可以看出，各按鍵由軟件設(shè)置了優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)順序依次為0～7。獨(dú)立鍵用30、31H兩單元記錄AN301按下的次數(shù)SJMPPROG

程序?qū)Ψ?？鍵按下否？按下:(30h31h)加１,未按下:不處理

返回繼續(xù)檢測(cè)

SETBP1.1PROG: JB P1.1,$ MOVA,31H ADD A,#1 MOV31H,A MOVA,30H ADDCA,#0 MOV30H,A JNB P1.1,$SJMPPROGACALLDL20MSJB P1.1,PROG按鍵的接口特點(diǎn)按鍵輸入的程序目的：

1．檢測(cè)是否有鍵按下。

2．若有鍵按下，判定是哪一個(gè)鍵。

3、確定被按鍵的讀數(shù)

4、去抖動(dòng)、鍵從開(kāi)始接上至接觸穩(wěn)定要經(jīng)過(guò)數(shù)毫秒的彈跳時(shí)間。鍵松開(kāi)同樣

5．不管一次按鍵持續(xù)的時(shí)間有多長(zhǎng)，僅采用一個(gè)數(shù)據(jù)。

6．處理同時(shí)按鍵。按鍵程序：得到按鍵的值按鍵處理程序：根據(jù)按鍵的值進(jìn)行功能處理開(kāi)關(guān)的接口特點(diǎn)由器件特點(diǎn)特點(diǎn)決定程序在對(duì)開(kāi)關(guān)輸入與按鍵輸入的處理方法上是不同的：開(kāi)關(guān)輸入：可以只判斷口線的輸入電平狀態(tài)從可靠性出發(fā)，必需對(duì)其電平進(jìn)行多次采集，只有在多次采集信號(hào)一致的情況下才認(rèn)為其電平狀態(tài)穩(wěn)定。這種多次采集的方法叫數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)冗余增加了系統(tǒng)的可靠性，實(shí)際編程中可以將規(guī)定采集次數(shù)定為2到5次。其程序需在RAM中設(shè)定增加一口線緩存器和一個(gè)采集計(jì)數(shù)器。獨(dú)立輸入開(kāi)關(guān)讀出bcd撥碼開(kāi)關(guān)的值，存入30H單元。MOV P3,#0FFHMOV A,P3CPL AMOV 30H,A;可靠性處理？獨(dú)立輸入開(kāi)關(guān)可靠性處理；timer記次數(shù)SWH:MOV P3,#0FFHAA: MOV A,P3 CPL A CJNEA,30H,ABC INC TIMER MOV A,TIMER CJNEA,#3,AB SJMPACDAB: ACALLDL10 SJMPAAABC: MOV 30H,A MOV TIMER,#0 SJMPAAACD:RET讀新值原值問(wèn)題：獨(dú)立式鍵盤(pán)和開(kāi)關(guān)的硬件接法？獨(dú)立式鍵盤(pán)和開(kāi)關(guān)如何編程?簡(jiǎn)單應(yīng)用實(shí)例1、開(kāi)關(guān)控制流水燈方向閃爍速度方波頻率2、按鍵控制電子琴頻率,秒表內(nèi)容，閃爍地址，閃爍內(nèi)容+12)行列式鍵盤(pán)接口及工作原理圖9-64×4矩陣鍵盤(pán)接口圖為了減少鍵盤(pán)與單片機(jī)接口時(shí)所占用I/O線的數(shù)目，在鍵數(shù)較多時(shí)，通常都將鍵盤(pán)排列成行列矩陣形式.按鍵掃描的工作過(guò)程如下：①判斷鍵盤(pán)中是否有鍵按下；②進(jìn)行行掃描，判斷是哪一個(gè)鍵按下，若有鍵按下，則調(diào)用延時(shí)子程序去抖動(dòng)；③讀取按鍵的位置碼；④將按鍵的位置碼轉(zhuǎn)換為鍵值（鍵的順序號(hào)）0、1、2…、F。（3）鍵盤(pán)掃描子程序（參見(jiàn)圖9-7）出口：鍵值（鍵號(hào)）在A中KEY：MOVP1,#0F0H；所有行低電平KEY1：MOVR7，#0FFH；設(shè)置計(jì)數(shù)常數(shù)

DJNZR7，KEY1；延時(shí)

MOVA,P1；讀取P1口的列值

ANLA，#0F0H；判有鍵按下嗎？

CPLA；求反后，有高電平就有鍵按下

JZEKEY；無(wú)鍵按下時(shí)退出

LCALLDEL20ms；延時(shí)20ms去抖動(dòng)ORLA，#0FHSKEY：MOVA，#00；下面進(jìn)行行掃描，1行1行掃

MOVR0，A；R0作為行計(jì)數(shù)器，開(kāi)始為0MOVR1，A；R1作為列計(jì)數(shù)器，開(kāi)始為0MOVR3#0FEH；R3暫存行掃描字,低4位為行掃描字SKEY2：MOVA，R3MOVP1，A；輸出行掃描字，高4位全1NOPNOPNOP

；3個(gè)NOP操作使P1口輸出穩(wěn)定

MOV A，P1

；讀列值

MOV R1,A

；暫存列值

ANL A，#0F0H

；取列值

CPL A

；高電平則有鍵閉合S123：JNZ SKEY3

；有鍵按下轉(zhuǎn)SKEY3 ORLA，#0FH

INCR0

；行計(jì)數(shù)器加1

SETB C

MOV A，R3

；R3帶進(jìn)位C左移1位

RLC A

MOV R3，A

；形成下一行掃描字→R3

MOV A，R0

CJNEA，#04H，SKEY1

；最后一行掃完嗎？EKEY： RET；列號(hào)譯碼SKEY3：MOVA，R1 JNB ACC.4，SKEY5 JNB ACC.5，SKEY6 JNB ACC.6，SKEY7 JNB ACC.7，SKEY8 AJMP EKEYSKEY5：MOV A，#00H MOV R2,A；存0列號(hào)

AJMP DKEYSKEY6：MOV A，#01H MOV R2，A；存1列號(hào)

AJMP DKEYSKEY7：MOV A，#02H MOV R2，A；存2列號(hào)

AJMP DKEYSKEY8：MOV A，#03H MOV R2，A；存3列號(hào)

AJMP DKEY；鍵位置譯碼DKEY：MOVA，R0；取行號(hào)

ACALL DECODE AJMP EKEY；鍵值（鍵號(hào)）譯碼DECODE：MOV A，R0

；取行號(hào)送A

MOV B，#04H

；每一行按鍵個(gè)數(shù)

MUL AB

；行號(hào)×按鍵數(shù)

ADD A，R2

；行號(hào)×按鍵數(shù)+列號(hào)=鍵值

RET按鍵掃描的工作過(guò)程如下：①判斷鍵盤(pán)中是否有鍵按下；②進(jìn)行行掃描，判斷是哪一個(gè)鍵按下，若有鍵按下，則調(diào)用延時(shí)子程序去抖動(dòng)；③讀取按鍵的位置碼；④將按鍵的位置碼轉(zhuǎn)換為鍵值（鍵的順序號(hào)）0、1、2…、F。鍵釋放的處理2、中斷掃描方式中斷掃描工作方式，即只有在鍵盤(pán)有鍵按下時(shí)才產(chǎn)生中斷申請(qǐng)；CPU響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序進(jìn)行鍵盤(pán)掃描，并做相應(yīng)處理。圖9-9中斷方式鍵盤(pán)接口求出鍵號(hào)后，按不同類(lèi)型進(jìn)行處理。數(shù)字鍵：存貯、顯示等功能鍵：轉(zhuǎn)向相應(yīng)的功能處理程序

3.鍵處理圖9-10求功能鍵地址轉(zhuǎn)換程序流程圖程序：BUFFEQU30HKEYADR：MOVA,BUFF

；鍵號(hào)→ACJNEA，＃0FH，KYARD1AJMPDIGPRO

；等于F，轉(zhuǎn)數(shù)字鍵處理KYARD1：JCDIGPRO

；小于F，轉(zhuǎn)數(shù)字鍵處理KEYTBL：MOVDPTR，＃JMPTBL；送功能鍵地址表指針CLRC

；請(qǐng)進(jìn)位位SUBBA，＃10H

；功能鍵值減16RLA

；（A）×2，使（A）為偶數(shù)

JMP@A＋DPTR

；轉(zhuǎn)相應(yīng)的功能鍵處理程序JMPTBL：AJMPAAAAJMPBBBAJMPCCCAJMPDDDAJMPEEEAJMPFFFAJMPGGGAJMPHHHAJMPIIIAJMPJJJJAJMPKKKAJMPLLLAJMPMMMDIGPRO:9.1人機(jī)通道配置與接口技術(shù)9.1.1鍵盤(pán)接口及處理程序9.1.2LED顯示器接口及顯示程序9.1.3串口控制的鍵盤(pán)／顯示器接口9.1.2LED顯示器接口及顯示程序

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有:發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)LED

(LightEmittingDiode)；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱(chēng)

LCD(LiquidCrystalDisplay)；CRT顯示器常用顯示器分類(lèi)及特點(diǎn)常用顯示器分類(lèi)LightEmittingDiode發(fā)光二極管：?jiǎn)蜗驅(qū)ǎl(fā)光。正向電壓1-2V，電流幾mA

單個(gè)：顏色，形狀尺寸LiquidCrystalDisplay液晶顯示器：液晶是一種既具有液體流動(dòng)性又具有晶體光學(xué)性的有機(jī)化合物，它的透明度和顯示的顏色受外加電場(chǎng)的控制。被動(dòng)反光或透光。需要加變化的方波，顯示電極與公共電極反相則顯示，同相則不顯示。規(guī)格、顏色、形狀尺寸LED的靜態(tài)顯示

單個(gè)LED的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)LED的靜態(tài)顯示單個(gè)LED的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)：幾種常用驅(qū)動(dòng)芯片（可推廣到其它負(fù)載）7406(6反相緩沖OC門(mén)）7407(6同相緩沖OC門(mén)）MC1413(達(dá)林頓晶體管陣列）DS2003(大電流達(dá)林頓晶體管陣列）

1.LED顯示器結(jié)構(gòu)原理:

有共陰極和共陽(yáng)極兩種圖9-11LED7段顯示器LED靜態(tài)顯示3LED數(shù)碼管的電極、公共極、顯示LED數(shù)碼管的軟件譯碼圖為8051單片機(jī)用P1口接一個(gè)LED數(shù)碼管的電路，編寫(xiě)程序讓此數(shù)碼管顯示“0”。并讓P2.1按鍵按一次其數(shù)字加1;查表指令：MOVCA，@A+DPTR2)LED動(dòng)態(tài)顯示方式

在多位LED顯示時(shí)，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位Ｉ／Ｏ口控制。而共陰(或共陽(yáng))極公共端Ｋ分別由相應(yīng)的Ｉ／Ｏ線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。圖9-12所示為6位共陰極LED動(dòng)態(tài)顯示接口電路。2)LED動(dòng)態(tài)顯示方式圖9-126位LED動(dòng)態(tài)顯示接口電路9.1人機(jī)通道配置與接口技術(shù)9.1.1鍵盤(pán)接口及處理程序9.1.2LED顯示器接口及顯示程序9.1.3串口控制的鍵盤(pán)／顯示器接口（一）.接口電路

74LS164⑴：鍵列掃描

74LS164⑵、⑶：串行口擴(kuò)展并口，LED驅(qū)動(dòng)

P1.O、P1.1：鍵行線輸入

RXD：串行數(shù)據(jù)輸出

TXD：移位脈沖(串口模式0）

P1.2：顯示輸出控制

9.1.3串口控制的鍵盤(pán)／顯示器接口圖9－17串行鍵盤(pán)掃描和顯示接口電路串行LED顯示接口MAX7219可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LED顯示器.單片機(jī)可以通過(guò)串行口方式0與其交換信息，TXD作為移位時(shí)鐘、RXD作為串行數(shù)據(jù)I/O端、Load為芯片選擇端。允許多個(gè)串行接口芯片共同使用89C51的串行口。第9章

應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)

9.1人-機(jī)通道配置與接口技術(shù)

9.2前向通道中的A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)

9.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)

9.4思考題與習(xí)題9.2前向通道中的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)模／數(shù)（Ａ／Ｄ）轉(zhuǎn)換電路的種類(lèi)有：計(jì)數(shù)比較型、逐次逼近型、雙積分型等等。逐次逼近型Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器，在精度、速度和價(jià)格上都適中，是最常用的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器件。雙積分Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器，具有精度高、抗干擾性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但轉(zhuǎn)換速度低。串行輸出的A/D芯片由于節(jié)省單片機(jī)的I/O口線，越來(lái)越多地被采用。如具有SPI三線接口的TLC1549、TLC1543、TLC2543、MAX187等，具有2線I2C接口的MAX127、PCF8591（4路8位A/D，還含1路8位D/A)等。A/D芯片ADC轉(zhuǎn)換原理:逐次比較,逐次逼近原理:天平測(cè)物體,以各位權(quán)重作砝碼逐次比較,輸入大則保留該位,直至等例測(cè)物體13.4g

砝碼813>8保留88+413>12保留48+4+213<14不保留28+4+113=13

保留A/D芯片ADC轉(zhuǎn)換原理:逐次比較,逐次逼近數(shù)字量輸出輸入電壓順序脈沖逐次逼近DAC電壓發(fā)生器寄存器比較器邏輯控制

EOCSTARTA/D芯片ADC轉(zhuǎn)換原理:雙積分雙積分1用輸入電壓對(duì)積分器定時(shí)積分(有振蕩器計(jì)數(shù)定時(shí))(如19999次)2用基準(zhǔn)電壓將積分器積分回零(振蕩器計(jì)數(shù)定時(shí)值即原輸入電壓)T1=CT2t

時(shí)間不變斜率不變

Uc9.2前向通道中的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)9.2.1單通道串行輸出A/D芯片TLC1549及接口9.2.2多通道串行輸出A/D芯片TLC2543及接口9.2.3逐次逼近型并行輸出Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口9.2.43?位雙積分A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)9.2.1單通道串行輸出A/D芯片TLC1549及接口1TLC1549串行A/D轉(zhuǎn)換器芯片1）主要性能逐次比較型10位A/D轉(zhuǎn)換器。片內(nèi)自動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換時(shí)鐘脈沖，轉(zhuǎn)換時(shí)間≤21μs；最大總不可調(diào)轉(zhuǎn)換誤差為±1LSB；單電源供電（+5V），最大工作電流僅為2.5mA；轉(zhuǎn)換結(jié)果以串行方式輸出；工作溫度為-55～+125℃。圖9－18TLC1549的引腳圖3)TLC1549的工作方式及時(shí)序圖9－19方式1工作時(shí)序圖9-20TLC1549M與89C51的接口電路89C51讀取TLC1549中10位數(shù)據(jù)程序如下：

ORG 0050HR1549：CLRP3.0；片選有效，選中TLC1549 MOV R0，#2；要讀取高兩位數(shù)據(jù)

LCALLRDATA；調(diào)用讀數(shù)子程序

MOV R1，A；高兩位數(shù)據(jù)送到R1中

MOV R0，#8；要讀取低8位數(shù)據(jù)

LCALLRDATA；調(diào)用讀數(shù)子程序，讀取數(shù)據(jù)

MOV R2，A；低8位數(shù)據(jù)送入R2中

SETB P3.0；片選無(wú)效

CLR P3.1；時(shí)鐘低電平

RET；程序結(jié)束；讀數(shù)子程序RDATA：

CLRP3.1；時(shí)鐘低電平

MOV C，P3.2；數(shù)據(jù)送進(jìn)位位CY RLC A；數(shù)據(jù)送累加器A SETB P3.1；時(shí)鐘變高電平

DJNZR0，RDATA；讀數(shù)結(jié)束了嗎

RET；子程序結(jié)束9.2前向通道中的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)9.2.1單通道串行輸出A/D芯片TLC1549及接口9.2.2多通道串行輸出A/D芯片TLC2543及接口9.2.3逐次逼近型并行輸出Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口9.2.43?位雙積分A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)㈠．芯片功能與結(jié)構(gòu)A／D分辨力：8位內(nèi)置多路開(kāi)關(guān)，允許對(duì)8路模擬量分時(shí)轉(zhuǎn)換；自帶微機(jī)總線接口；最高轉(zhuǎn)換速度100μS／次；內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。9.2.3逐次逼近型并行輸出Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口ADC0809A/D轉(zhuǎn)換器芯片

圖9-27ADC0809結(jié)構(gòu)㈡．引腳功能：IN0－IN7：8通道模擬信號(hào)輸入D0－D7：8位數(shù)字量輸出ADDC、ADDB、ADDC：通道選擇ALE：通道地址鎖存，正脈沖輸入START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)，正脈沖輸入EOC：轉(zhuǎn)換開(kāi)始后EOC＝0，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)EOC＝1OE：輸出允許控制CLK：轉(zhuǎn)換時(shí)鐘信號(hào)，典型值640KVREF（＋）、VREF㈠：A／D參考電壓VIN=VREF（D7—D0）/256；（D7—D0）=00H—FFHVCC、GND：電源電壓+5－+15V圖9-28ADC0809的時(shí)序圖ADC0809接口任務(wù)時(shí)序（接口任務(wù)）：CPU控制轉(zhuǎn)換開(kāi)始；向CPU報(bào)轉(zhuǎn)換結(jié)束，向CPU輸出數(shù)據(jù)選擇不同的模擬量的輸入通道,提供START信號(hào)三種方法：中斷/查詢(xún)/等待數(shù)據(jù)線有三態(tài)，可接數(shù)據(jù)總線圖9-29ADC0809與89C51的連接接口三任務(wù)分析地址分析3、程序?qū)嵗?路巡回檢測(cè)設(shè)對(duì)8點(diǎn)溫度巡回檢測(cè)，溫度范圍－30℃－＋50℃，檢測(cè)精度±1℃。數(shù)據(jù)存放于外RAMA0H－A7H單元。主程序：MAIN：MOVR0，＃0A0H；數(shù)據(jù)暫存區(qū)首址

MOVR2，＃08H；8路數(shù)初值

SETBIT1；脈沖觸發(fā)方式

SETBEA；開(kāi)中斷

SETBEX1

MOVDPTR，＃7FF8H；0809首址IN0MOVX@DPTR，A；啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換HERE：SJMPHERE；等待中斷中斷服務(wù)程序：

MOVXA，@DPTR；讀A/DMOVX@R0，A；存數(shù)

INCDPTR；更新通道

INCR0；更新暫存單元

DJNZR2，DONERETIDONE：MOVX@DPTR，A ；啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換

RETI9.2前向通道中的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)9.2.1單通道串行輸出A/D芯片TLC1549及接口9.2.2多通道串行輸出A/D芯片TLC2543及接口9.2.3逐次逼近型并行輸出Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器及接口9.2.43?位雙積分A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)MC14433芯片㈠．芯片功能：輸出數(shù)值范圍：0－1999

（三位半BCD碼）分辨率：約為11位（二進(jìn)制）電壓輸入范圍：199.0mv／1.999V兩檔相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓：200mv／2V轉(zhuǎn)換速度：3次－10次／秒自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換；過(guò)量程／欠量程標(biāo)志。9.2.43位雙積分A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)圖9-30MC14433的引腳圖圖9-31MC14433選通脈沖時(shí)序DS1：千位輸出標(biāo)志Q3：千位值0-1，1-0Q2：極性，0:負(fù)、1:正Q0：量程

0-正常

1-

Q3=1欠量程

Q3=0過(guò)量程圖9-325G14433與89C51直接連接的硬件接口第9章

應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)

9.1人-機(jī)通道配置與接口技術(shù)

9.2前向通道中的A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)

9.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)

9.4思考題與習(xí)題接功率器件、DA9.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)9.3.1后向通道中的功率開(kāi)關(guān)器件及接口9.3.2串行輸入D/A芯片TLC5615接口技術(shù)9.3.3并行輸入Ｄ／Ａ芯片及接口技術(shù)功率器件的指標(biāo)1電壓2功率(電流)3動(dòng)作速度9.3.1后向通道中的功率開(kāi)關(guān)器件及接口功率器件如電燈\電機(jī)功率器件的兩類(lèi)基本接口繼電器光耦+可控硅1.繼電器及接口1.繼電器及接口

1)單片機(jī)與繼電器的接口

一個(gè)典型的繼電器與單片機(jī)的接口電路如圖所示。圖9-33繼電器接口2.光電耦合器(隔離器)件及驅(qū)動(dòng)接口為防止干擾竄入和保證系統(tǒng)的安全，常常采用光電耦合器,用以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸,同時(shí)又可將系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)隔離開(kāi)。晶體管輸出型光電耦合器的受光器是光電晶體管，如圖9-36所示。圖9-36光電耦合器4N25的接口電路3.光電耦合驅(qū)動(dòng)晶閘管(可控硅)功率開(kāi)關(guān)及接口圖9-38是4N40和MOC3041的接口驅(qū)動(dòng)電路。4N40是常用的單向晶閘管輸出型光電耦合器，也稱(chēng)固態(tài)繼電器。MOC3041是常用的雙向晶閘管輸出的光電耦合器(固態(tài)繼電器)。圖9-38晶閘管輸出型光電耦合器驅(qū)動(dòng)接口9.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)9.3.1后向通道中的功率開(kāi)關(guān)器件及接口9.3.2串行輸入D/A芯片TLC5615接口技術(shù)9.3.3并行輸入Ｄ／Ａ芯片及接口技術(shù)跳過(guò)9.3.2串行輸入D/A芯片TLC5615接口技術(shù)1.TLC5615的特點(diǎn)

2.功能方框圖10位CMOS電壓輸出；5V單電源工作；與微處理器3線串行接口（SPI）最大輸出電壓是基準(zhǔn)電壓的2倍；輸出電壓和基準(zhǔn)電壓同極性；建立時(shí)間12.5μs；內(nèi)部上電復(fù)位；低功耗，最高為1.75mW；引腳與MAX515兼容。圖9－39TLC5615功能方框圖3.引腳排列及功能圖9－40TLC5615引腳圖引腳I/O說(shuō)明名稱(chēng)序號(hào)DIN1I串行數(shù)據(jù)輸入SCLK2I串行時(shí)鐘輸入/CS3I芯片選擇。低有效DOUT4O用于菊花鏈（daisychaining）的串行數(shù)據(jù)輸出AGND5模擬地REFIN6I基準(zhǔn)電壓輸入OUT7ODAC模擬電壓輸出VDD8正電源（4.5～5.5V）4.TLC5615的時(shí)序分析TLC5615的時(shí)序圖如圖9－41所示。圖9－41時(shí)序波形圖5.TLC5615的輸入/輸出關(guān)系圖9－42的D/A輸入/輸出關(guān)系如表9－9所列。圖9－42TLC5615與89C51接口電路數(shù)字量輸入模擬量輸出1111111111(00)2VREFIN×1023/1024┇

┇1000000001(00)2VREFIN×513/10241000000000(00)2VREFIN×512/10240111111111(00)2VREFIN×511/1024┇┇0000000001(00)2VREFIN×1/10240000000000(00)0V6.TLC5615與89C51的串行接口電路圖9－42為將89C51要輸出的12位數(shù)據(jù)存在R0和R1寄存器中，

CLR P3.0

；片選有效

MOV R2,#4

；將要送入的前4位數(shù)據(jù)位數(shù)

MOV A，R0

；前4位數(shù)據(jù)送累加器低4位

SWAPA

；A中高4位和低4位互換（4位數(shù)在高位）

LCALLWRdata

；由DIN輸入前4位數(shù)據(jù)

MOV R2，#8

；將要送入的后8位數(shù)據(jù)位數(shù)

MOV A，R1

；8位數(shù)據(jù)送入累加器A

LCALLWRdata

；由DIN輸入后8位數(shù)據(jù)

CLR P3.1

；時(shí)鐘低電平

SETB P3.0

；片選高電平，輸入的12位數(shù)據(jù)有效

RET

；結(jié)束送數(shù)6.TLC5615與89C51的串行接口電路子程序如下：WRdata：NOP

；空操作

LOOP：CLR P3.1

；時(shí)鐘低電平

RLC A

；數(shù)據(jù)送入進(jìn)位位CY

MOV P3.2，C

；數(shù)據(jù)輸入TLC5615有效

SETB P3.1

；時(shí)鐘高電平

DJNZ R2，LOOP

；循環(huán)送數(shù)

RET9.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)9.3.1后向通道中的功率開(kāi)關(guān)器件及接口9.3.2串行輸入D/A芯片TLC5615接口技術(shù)9.3.3并行輸入Ｄ／Ａ芯片及接口技術(shù)9.3.3并行輸入Ｄ／Ａ芯片及接口技術(shù)圖9－43DAC0832結(jié)構(gòu)2)DAC0832特性主要的特性參數(shù)如下：分辨率為8位。只需在滿量程下調(diào)整其線性度?？膳c所有的單片機(jī)或微處理器直接接口，需要時(shí)亦可不與微處理器連接而單獨(dú)使用。電流穩(wěn)定時(shí)間為1μｓ?？呻p緩沖、單緩沖或直通數(shù)據(jù)輸入。功耗低，約為200mW。邏輯電平輸入與TTL兼容。單電源供電（＋５～＋１５Ｖ）。2.D/A轉(zhuǎn)換器與89C51接口實(shí)際應(yīng)用中常常需要Ｄ／Ａ芯片的輸出還需要有將電流轉(zhuǎn)換為電壓的電路。下面介紹兩種電路供參考：圖9-44(a)是反相電壓輸出電路，輸出電壓ＶＯＵＴ＝－ｉＲ；圖9-44(b)是同相電壓輸出電路，輸出電壓ＶＯＵＴ＝ｉＲ（１＋Ｒ２／Ｒ１)當(dāng)ＶＲＥＦ接＋5Ｖ(或－5Ｖ)時(shí)，輸出電壓范圍是０～5Ｖ（或0～－5Ｖ)；當(dāng)ＶＲＥＦ接＋１0Ｖ(或－１０Ｖ）時(shí),輸出電壓是０～１0Ｖ(或０～－１0V)圖9-44D/A轉(zhuǎn)換輸出電路1)直通式工作方式應(yīng)用圖9-45所示為直通式工作方式的連接方法。輸入到DAC0832的D0～D7數(shù)據(jù)不經(jīng)控制直達(dá)8位D/A轉(zhuǎn)換器。當(dāng)某一根地線或地址譯碼器的輸出線使DAC0832的ＣＳ腳有效(低電平)或ＣＳ與ＷＲ１直接接地時(shí)，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)字節(jié)直通Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并輸出.圖9-45DAC0832直通式電壓輸出電路2)DAC0832單緩沖工作方式應(yīng)用圖9－46一路D/A輸出連線圖（單路模擬量輸出）①產(chǎn)生鋸齒波的程序程序如下：

MOVDPTR，#2FFFH；設(shè)置Ｄ／Ａ口地址

MOVA，#00H；輸入數(shù)字量00H到A(初值為00H)LOOP:MOVX@DPTR，A；輸出對(duì)應(yīng)于A內(nèi)容的模擬量

INC A；修改A的內(nèi)容(原來(lái)值加1)

AJMP LOOP②產(chǎn)生方波的程序

MOVDPTR，#2FFFH

；設(shè)置Ｄ／Ａ口地址LOOP:MOVA，#0FFH

；給A送最大值

MOVX@DPTR，A

；Ｄ／Ａ輸出相應(yīng)模擬量

ACALL＄2700H

；延時(shí)

MOVA,#00H

；給A送最小值

MOVX@DPTR,A

；D/A輸出相應(yīng)模擬量

ACALL＄2700H

；延時(shí)

AJMP LOOP

；返回循環(huán)產(chǎn)生三角波補(bǔ)充：前后向通道的簡(jiǎn)單總線擴(kuò)展芯片用并行口擴(kuò)展I/O口基本要求：輸入接口芯片：要有三態(tài)輸出接口芯片：要能鎖存簡(jiǎn)單I/O口擴(kuò)展用8位三態(tài)緩沖器74LS244可擴(kuò)展輸入口；用8D鎖存器74LS273、74LS373、74LS377等可組成輸出口。總線擴(kuò)展IO口輸出思路：可選通鎖存器總線？接何處？273帶鎖存CLK上跳沿傳入數(shù)據(jù)并鎖存總線擴(kuò)展IO口輸入思路：可選通三態(tài)門(mén)總線？接何處？

244：1G/2G=1則Y高阻1G/2G=0則Y=A簡(jiǎn)單I/O擴(kuò)展接口第9章

應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)

9.1人-機(jī)通道配置與接口技術(shù)

9.2前向通道中的A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)

9.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)

9.4思考題與習(xí)題9.4思考題與習(xí)題1.為什么要消除鍵盤(pán)的機(jī)械抖動(dòng)?有哪些方法?2.試述Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器的種類(lèi)及特點(diǎn)。3.設(shè)計(jì)一個(gè)2×2行列（同在P1口）式鍵盤(pán)電路并編寫(xiě)鍵掃描子程序。4.試設(shè)計(jì)一個(gè)LED顯示器／鍵盤(pán)電路。