片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO接口技術(shù)(1)課件

1、片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)1 第第7 7章章 單片機(jī)典型單片機(jī)典型I/OI/O接口技術(shù)接口技術(shù) 7.1 7.1 鍵盤及接口電路鍵盤及接口電路 7.2 7.2 顯示器及接口電路顯示器及接口電路 7.3 A/D7.3 A/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)2 7.1 7.1 鍵盤及接口電路鍵盤及接口電路 7.1.1 7.1.1 鍵盤的分類鍵盤的分類 根據(jù)按鍵的識(shí)別方法分類，可分為編碼鍵盤和非編碼根據(jù)按鍵的識(shí)別方法分類，可分為編碼鍵盤和非編碼 鍵盤：鍵盤： 1. 1. 編碼鍵盤編碼鍵盤 鍵盤

2、上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn) 生鍵編號(hào)或鍵值。生鍵編號(hào)或鍵值。 2. 2. 非編碼鍵盤非編碼鍵盤 沒有專用的硬件譯碼器，其按鍵的識(shí)別和鍵值的產(chǎn)生沒有專用的硬件譯碼器，其按鍵的識(shí)別和鍵值的產(chǎn)生 由軟件完成，該類鍵盤成本較低，且使用靈活。由軟件完成，該類鍵盤成本較低，且使用靈活。 7.1.2 7.1.2 鍵盤的工作原理鍵盤的工作原理 鍵盤中每個(gè)按鍵都是一個(gè)常開開關(guān)電路，是利用機(jī)械鍵盤中每個(gè)按鍵都是一個(gè)常開開關(guān)電路，是利用機(jī)械 觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)按鍵的閉合和釋放。觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)按鍵的閉合和釋放。 1. 1. 抖動(dòng)現(xiàn)象抖動(dòng)現(xiàn)象 由于彈性作用的影響，按鍵的

3、機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開由于彈性作用的影響，按鍵的機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開 的瞬間都會(huì)有抖動(dòng)的現(xiàn)象，即不能馬上實(shí)現(xiàn)按鍵的完全閉的瞬間都會(huì)有抖動(dòng)的現(xiàn)象，即不能馬上實(shí)現(xiàn)按鍵的完全閉 合或斷開，從而使輸入電壓信號(hào)也出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，合或斷開，從而使輸入電壓信號(hào)也出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象， 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)3 2. 2. 連擊的處理連擊的處理 當(dāng)按鍵在一次被按下的過程中，其功能程序被反復(fù)多次執(zhí)當(dāng)按鍵在一次被按下的過程中，其功能程序被反復(fù)多次執(zhí) 行的現(xiàn)象，好像按鍵被多次按下一樣，這種現(xiàn)象就稱為連行的現(xiàn)象，好像按鍵被多次按下一樣，這種現(xiàn)象就稱為連 擊。擊。 7.1.3 7.1.3 鍵盤結(jié)構(gòu)

4、及掃描子程序鍵盤結(jié)構(gòu)及掃描子程序 無論是編碼鍵盤還是非編碼鍵盤都可以分為獨(dú)立連接式無論是編碼鍵盤還是非編碼鍵盤都可以分為獨(dú)立連接式 和矩陣式兩類。在單片機(jī)系統(tǒng)中多用非編碼鍵盤和矩陣式兩類。在單片機(jī)系統(tǒng)中多用非編碼鍵盤 。 1. 1. 獨(dú)立式非編碼鍵盤接口及處理程序獨(dú)立式非編碼鍵盤接口及處理程序 很多實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)均為采用較少幾個(gè)按鍵組成的非編很多實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)均為采用較少幾個(gè)按鍵組成的非編 碼鍵盤，也稱其為開關(guān)式鍵盤，或線性鍵盤，它們與單片碼鍵盤，也稱其為開關(guān)式鍵盤，或線性鍵盤，它們與單片 機(jī)的連接如圖機(jī)的連接如圖7-17-1所示。每一個(gè)鍵對(duì)應(yīng)所示。每一個(gè)鍵對(duì)應(yīng)P1P1口的一根口線，各口的一根

5、口線，各 鍵是相互獨(dú)立的。當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，該鍵所對(duì)應(yīng)的口線的鍵是相互獨(dú)立的。當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，該鍵所對(duì)應(yīng)的口線的 電位就由高電平變?yōu)榈碗娖?，電位就由高電平變?yōu)榈碗娖?，CPUCPU訪問并查詢所有接鍵口線，訪問并查詢所有接鍵口線， 即可識(shí)別是哪一個(gè)鍵按下。即可識(shí)別是哪一個(gè)鍵按下。 這種鍵盤結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是當(dāng)按鍵較多時(shí)，這種鍵盤結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是當(dāng)按鍵較多時(shí)， 要占用較多的要占用較多的I/OI/O。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)4 2. 2. 矩陣式鍵盤接口及工作原理矩陣式鍵盤接口及工作原理 當(dāng)按鍵數(shù)較多時(shí)，為節(jié)省當(dāng)按鍵數(shù)較多時(shí)，為節(jié)省I/OI/O口線

6、和減少引線，常將其按矩口線和減少引線，常將其按矩 陣方式連接。每條行線與列線的交叉處通過一個(gè)按鍵來連陣方式連接。每條行線與列線的交叉處通過一個(gè)按鍵來連 通，則只需通，則只需N N條行線和條行線和M M條列線，即可組成具有條列線，即可組成具有NMNM個(gè)按鍵的個(gè)按鍵的 鍵盤。其連接形式如圖鍵盤。其連接形式如圖7-27-2所示。所示。鍵盤掃描程序代碼參考教鍵盤掃描程序代碼參考教 材材 。 圖圖7-1 開關(guān)式鍵盤開關(guān)式鍵盤 圖圖7-2 矩陣鍵盤連接形式矩陣鍵盤連接形式 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)5 7.1.4 7.1.4 鍵盤接口擴(kuò)展設(shè)計(jì)鍵盤接口擴(kuò)展設(shè)計(jì) 當(dāng)鍵盤的按鍵較多

7、或單片機(jī)的當(dāng)鍵盤的按鍵較多或單片機(jī)的I/OI/O端口較緊張時(shí)，就端口較緊張時(shí)，就 需要通過外部擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)鍵盤的功能。通常通過需要通過外部擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)鍵盤的功能。通常通過82558255、 81558155等并行接口芯片，或通過單片機(jī)的串行口進(jìn)行鍵盤的等并行接口芯片，或通過單片機(jī)的串行口進(jìn)行鍵盤的 擴(kuò)展，也可通過專用鍵盤、顯示接口芯片如擴(kuò)展，也可通過專用鍵盤、顯示接口芯片如82798279進(jìn)行鍵盤進(jìn)行鍵盤 擴(kuò)展。擴(kuò)展。 8051 8051經(jīng)經(jīng)81558155擴(kuò)展鍵盤擴(kuò)展鍵盤 圖圖7-37-3為為4 48 8鍵盤，經(jīng)鍵盤，經(jīng)81558155與單片機(jī)相連，鍵掃描子程與單片機(jī)相連，鍵掃描子程 序參看教材

8、。序參看教材。 圖圖7-3 8051通過通過8155擴(kuò)展建盤擴(kuò)展建盤 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)6 7.2 7.2 顯示器及接口電路顯示器及接口電路 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)需實(shí)時(shí)地單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)需實(shí)時(shí)地 監(jiān)測(cè)和觀察，常用于觀察的顯示器主要有監(jiān)測(cè)和觀察，常用于觀察的顯示器主要有LEDLED（發(fā)光二極（發(fā)光二極 管顯示器）和管顯示器）和LCDLCD（液晶顯示器）。（液晶顯示器）。 7.2.1 LED7.2.1 LED狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 用用LEDLED作狀態(tài)指示器具有電路簡(jiǎn)單、功耗低、壽命長(zhǎng)、作狀態(tài)指示器具有電路簡(jiǎn)單、功耗低、壽命

9、長(zhǎng)、 響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，而且響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，而且LEDLED還有紅、黃、綠等多種顏色還有紅、黃、綠等多種顏色 供選擇。特別是供選擇。特別是LEDLED的低功耗、長(zhǎng)壽命特性，使它正在逐的低功耗、長(zhǎng)壽命特性，使它正在逐 漸取代傳統(tǒng)上由白熾燈指示的場(chǎng)合漸取代傳統(tǒng)上由白熾燈指示的場(chǎng)合 。 7.2.2 LED7.2.2 LED數(shù)碼顯示數(shù)碼顯示 LEDLED顯示器是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示顯示器是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示 器件，有器件，有7 7段和段和“米米”字段之分，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常字段之分，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常 使用使用7 7段段LEDLED顯示器。顯示器。 1. LED

10、 1. LED七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理 這種顯示器有共陰極和共陽極兩種，發(fā)光二極管的陽這種顯示器有共陰極和共陽極兩種，發(fā)光二極管的陽 極連在一起的稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共極連在一起的稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共 陰極顯示器。陰極顯示器。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)7 圖圖7-5 七段七段LED數(shù)碼管數(shù)碼管 a) 共陰型共陰型 b) 共陽型共陽型 c) 管腳分布管腳分布 a） b） c） 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)8 2. LED 2. LED顯示器接口及顯示方式顯示器接口及顯示方式 在實(shí)際應(yīng)用中

11、，在實(shí)際應(yīng)用中，LEDLED數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種 顯示方式。顯示方式。 （1 1）靜態(tài)顯示方式）靜態(tài)顯示方式 靜態(tài)顯示形式，即七段靜態(tài)顯示形式，即七段LEDLED數(shù)碼管在顯示某一個(gè)字符時(shí)，數(shù)碼管在顯示某一個(gè)字符時(shí)， 相應(yīng)的段（發(fā)光二極管）恒定的導(dǎo)通或截至，直至換顯其相應(yīng)的段（發(fā)光二極管）恒定的導(dǎo)通或截至，直至換顯其 他字符為止。他字符為止。 （2 2）動(dòng)態(tài)顯示方式）動(dòng)態(tài)顯示方式 為了解決靜態(tài)顯示占用為了解決靜態(tài)顯示占用I/OI/O口資源較多的問題，在多位口資源較多的問題，在多位 顯示時(shí)通常采用動(dòng)態(tài)顯示方式。動(dòng)態(tài)顯示是將所有數(shù)碼管顯示時(shí)通常采用動(dòng)態(tài)顯示方式

12、。動(dòng)態(tài)顯示是將所有數(shù)碼管 的段碼線對(duì)應(yīng)并聯(lián)在一起，由一個(gè)的段碼線對(duì)應(yīng)并聯(lián)在一起，由一個(gè)8 8位的輸出口控制，每位位的輸出口控制，每位 數(shù)碼管的公共端（稱位選線）分別由一位數(shù)碼管的公共端（稱位選線）分別由一位I/OI/O口線控制，以口線控制，以 實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)9 7.2.3 7.2.3 七段七段LEDLED數(shù)碼管顯示接口數(shù)碼管顯示接口 動(dòng)態(tài)顯示方式的接口電路及軟件譯碼，通?？梢酝ㄟ^并行動(dòng)態(tài)顯示方式的接口電路及軟件譯碼，通常可以通過并行 接口芯片如接口芯片如81558155、82558255等進(jìn)行擴(kuò)展。使用時(shí)需要一

13、個(gè)等進(jìn)行擴(kuò)展。使用時(shí)需要一個(gè)8 8位的位的 I/OI/O輸出端口用于輸出數(shù)碼管的段碼，還需要根據(jù)系統(tǒng)的需求輸出端口用于輸出數(shù)碼管的段碼，還需要根據(jù)系統(tǒng)的需求 來確定用于輸出位碼控制的來確定用于輸出位碼控制的I/OI/O端口的位數(shù)。端口的位數(shù)。80518051連接連接6 6位動(dòng)位動(dòng) 態(tài)顯示方式接口電路如圖態(tài)顯示方式接口電路如圖7-87-8所示。所示。 圖7-8 8051接6位動(dòng)態(tài)顯示接口電路 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)10 7.2.4 LCD7.2.4 LCD液晶顯示器接口液晶顯示器接口 LCDLCD液晶顯示器是一種被動(dòng)顯示器，以其微功耗、體積液晶顯示器是一種被動(dòng)顯

14、示器，以其微功耗、體積 小、抗干擾能力強(qiáng)，顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，在儀器儀表上小、抗干擾能力強(qiáng)，顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，在儀器儀表上 和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 液晶顯示器從顯示的形式上可分為段式、點(diǎn)陣字符式和點(diǎn)液晶顯示器從顯示的形式上可分為段式、點(diǎn)陣字符式和點(diǎn) 陣圖形式。陣圖形式。 LCD LCD七段顯示器除了段極引腳七段顯示器除了段極引腳a ag g外，還有一個(gè)公共引外，還有一個(gè)公共引 腳腳COMCOM，它可靜態(tài)方式驅(qū)動(dòng)（加直流信號(hào)），也可動(dòng)態(tài)方式，它可靜態(tài)方式驅(qū)動(dòng)（加直流信號(hào)），也可動(dòng)態(tài)方式 驅(qū)動(dòng)（加交流信號(hào)）。由于直流信號(hào)將會(huì)使驅(qū)動(dòng)（加交流

15、信號(hào)）。由于直流信號(hào)將會(huì)使LCDLCD的壽命減少，的壽命減少， 故通常采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式。為了顯示方便，可采用硬件譯故通常采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式。為了顯示方便，可采用硬件譯 碼，碼，MotorolaMotorola公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的MC14543MC14543芯片是一種常用的芯片是一種常用的LCDLCD鎖鎖 存存/ /譯碼譯碼/ /驅(qū)動(dòng)電路，使用十分簡(jiǎn)單。驅(qū)動(dòng)電路，使用十分簡(jiǎn)單。 點(diǎn)陣字符型液晶顯示器是指顯示的基本單元是由一定點(diǎn)陣字符型液晶顯示器是指顯示的基本單元是由一定 數(shù)量的點(diǎn)陣組成，可以顯示數(shù)字、字母、符號(hào)等。由于數(shù)量的點(diǎn)陣組成，可以顯示數(shù)字、字母、符號(hào)等。由于LCDLCD 的控制必須使用專用

16、的驅(qū)動(dòng)電路，而且的控制必須使用專用的驅(qū)動(dòng)電路，而且LCDLCD面板的接線需要面板的接線需要 特殊方式，一般這類顯示器需要將特殊方式，一般這類顯示器需要將LCDLCD面板、驅(qū)動(dòng)器與控制面板、驅(qū)動(dòng)器與控制 電路組合在一起制作成一個(gè)電路組合在一起制作成一個(gè)LCDLCD液晶顯示模塊（液晶顯示模塊（LCMLCM）。）。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)11 7.3 A/D7.3 A/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口 在實(shí)際應(yīng)用中，通常利用傳感器將被控對(duì)象的物理量轉(zhuǎn)在實(shí)際應(yīng)用中，通常利用傳感器將被控對(duì)象的物理量轉(zhuǎn) 換成易傳輸、易處理的連續(xù)變化的電信號(hào)，然后再

17、將其轉(zhuǎn)換成易傳輸、易處理的連續(xù)變化的電信號(hào)，然后再將其轉(zhuǎn) 換成計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)字信號(hào)，完成這種轉(zhuǎn)換任務(wù)的器件換成計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)字信號(hào)，完成這種轉(zhuǎn)換任務(wù)的器件 稱為模稱為模/ /數(shù)（數(shù)（A/DA/D）轉(zhuǎn)換器。而將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)換器。而將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn) 換為被控對(duì)象能接受的模擬信號(hào)的器件稱為數(shù)換為被控對(duì)象能接受的模擬信號(hào)的器件稱為數(shù)/ /模（模（D/AD/A） 轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 7.3.1 D/A7.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 D/A D/A轉(zhuǎn)換器在測(cè)控系統(tǒng)中將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字量控制信轉(zhuǎn)換器在測(cè)控系統(tǒng)中將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字量控制信 號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)。號(hào)轉(zhuǎn)換

18、成模擬信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 1. D/A 1. D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理轉(zhuǎn)換器的基本原理 D/A D/A轉(zhuǎn)換器的基本功能是將一個(gè)用二進(jìn)制表示的數(shù)字量轉(zhuǎn)換器的基本功能是將一個(gè)用二進(jìn)制表示的數(shù)字量 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的基本方法是對(duì)應(yīng)二轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的基本方法是對(duì)應(yīng)二 進(jìn)制數(shù)的每一位，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電壓（電流），而這個(gè)進(jìn)制數(shù)的每一位，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電壓（電流），而這個(gè) 電壓（電流）的大小則正比于相應(yīng)的二進(jìn)制的權(quán)。電壓（電流）的大小則正比于相應(yīng)的二進(jìn)制的權(quán)。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)12 2. D/A 2. D/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)轉(zhuǎn)

19、換器的主要參數(shù) D/A D/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)有：轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)有： (1) (1) 分辨率。分辨率。 (2) (2) 轉(zhuǎn)換時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間。 (3) (3) 線性度。線性度。 (4) (4) 輸出電平。輸出電平。 3. 3. 集成集成D/AD/A轉(zhuǎn)換器舉例轉(zhuǎn)換器舉例DAC0832DAC0832 DAC0832 DAC0832是采用先進(jìn)的是采用先進(jìn)的CMOSCMOS工藝制成的雙列直插式單片工藝制成的雙列直插式單片 8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換速度為轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換速度為1s1s，可直接與微機(jī)接口。，可直接與微機(jī)接口。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)13 7.3.2

20、A/D7.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 A/D A/D轉(zhuǎn)換器是測(cè)控系統(tǒng)中將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器是測(cè)控系統(tǒng)中將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) 的重要器件。的重要器件。 1. A/D 1. A/D轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理 根據(jù)根據(jù)A/DA/D轉(zhuǎn)換器的原理可將轉(zhuǎn)換器的原理可將A/DA/D轉(zhuǎn)換器分成兩大類。一轉(zhuǎn)換器分成兩大類。一 類是直接型類是直接型A/DA/D轉(zhuǎn)換器，其輸入的模擬電壓被直接轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換器，其輸入的模擬電壓被直接轉(zhuǎn)換成 數(shù)字代碼，不經(jīng)任何中間變量；另一類是間接型數(shù)字代碼，不經(jīng)任何中間變量；另一類是間接型A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 器，其工作過程中，首先把輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成某種中器，其工作過程中，首先把

21、輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成某種中 間變量間變量( (時(shí)間、頻率、脈沖寬度等等時(shí)間、頻率、脈沖寬度等等) )，然后再把這個(gè)中間，然后再把這個(gè)中間 變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼輸出。變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼輸出。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)14 2. A/D 2. A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) (1) (1) 分辨率。分辨率。 (2) (2) 量程。量程。 (3) (3) 精度。精度。 (4) (4) 轉(zhuǎn)換時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間。 3. A/D 3. A/D轉(zhuǎn)換器的外部特性轉(zhuǎn)換器的外部特性 各集成各集成A/DA/D轉(zhuǎn)換芯片的封裝不盡相同，性能各異。但從轉(zhuǎn)換芯片的封裝不盡相同，性能

22、各異。但從 原理和應(yīng)用的角度來看，任何一種原理和應(yīng)用的角度來看，任何一種A/DA/D轉(zhuǎn)換器芯片一般具有轉(zhuǎn)換器芯片一般具有 以下控制信號(hào)線以下控制信號(hào)線 。 (1) (1) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)線（啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)線（STARTSTART）。）。 (2) (2) 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)線（轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)線（EOCEOC）。）。 (3) (3) 片選信號(hào)線（）。片選信號(hào)線（）。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)15 4. 4. 集成集成A/DA/D芯片舉例芯片舉例ADC0809ADC0809 ADC0809 ADC0809具有具有8 8路模擬量輸入，可在程序控制下對(duì)任意路模擬量輸入，可在程序控制下

23、對(duì)任意 通道進(jìn)行通道進(jìn)行A/DA/D轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換，輸出8 8位二進(jìn)制數(shù)字量。位二進(jìn)制數(shù)字量。 （1 1）ADC0809ADC0809的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) ADC0809 ADC0809是一個(gè)是一個(gè)8 8位逐次逼近式位逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)換器。具有轉(zhuǎn)換器。具有8 8路模路模 擬量輸入，片內(nèi)有擬量輸入，片內(nèi)有8 8路模擬開關(guān)，以及相應(yīng)的通道地址鎖路模擬開關(guān)，以及相應(yīng)的通道地址鎖 存及譯碼電路?？稍诔绦蚩刂葡聦?shí)現(xiàn)分時(shí)的對(duì)任意通道進(jìn)存及譯碼電路?？稍诔绦蚩刂葡聦?shí)現(xiàn)分時(shí)的對(duì)任意通道進(jìn) 行行A/DA/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送入三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器，輸出轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送入三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器，輸出 的數(shù)據(jù)為的數(shù)據(jù)為

24、8 8位二進(jìn)制數(shù)字量。位二進(jìn)制數(shù)字量。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)16 ADC0809 ADC0809引腳功能為：引腳功能為： IN7 IN7IN0IN0：8 8路模擬量輸入通道，在多路開關(guān)控制下，路模擬量輸入通道，在多路開關(guān)控制下， 任一時(shí)刻只能有一路模擬量實(shí)現(xiàn)任一時(shí)刻只能有一路模擬量實(shí)現(xiàn)A/DA/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。08090809要求對(duì)輸要求對(duì)輸 入模擬量為單極性，電壓范圍入模擬量為單極性，電壓范圍0 05V5V，如果信號(hào)過小還需，如果信號(hào)過小還需 要進(jìn)行放大。對(duì)于信號(hào)變化速度比較快的模擬量，在輸入要進(jìn)行放大。對(duì)于信號(hào)變化速度比較快的模擬量，在輸入 前應(yīng)增加采樣保

25、持電路。前應(yīng)增加采樣保持電路。 ADDA ADDA、B B、C C：8 8路模擬開關(guān)的三位地址選通輸入端，路模擬開關(guān)的三位地址選通輸入端， 用來選通對(duì)應(yīng)的輸入通道。其對(duì)應(yīng)關(guān)系見表用來選通對(duì)應(yīng)的輸入通道。其對(duì)應(yīng)關(guān)系見表7-57-5。 ALE ALE：地址鎖存輸入線，該信號(hào)的上升沿可將地址選：地址鎖存輸入線，該信號(hào)的上升沿可將地址選 擇信號(hào)擇信號(hào)A A、B B、C C鎖入地址寄存器。鎖入地址寄存器。 START START：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換輸入線，其上升沿用以清除：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換輸入線，其上升沿用以清除A/DA/D內(nèi)部?jī)?nèi)部 寄存器，其下降沿用以啟動(dòng)內(nèi)部控制邏輯，開始寄存器，其下降沿用以啟動(dòng)內(nèi)部控制邏輯，開始A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 工作。工作。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)17 ADC0809與與8051接口電路接口電路 (2) ADC0809 (2) ADC0809與與MCS-51MCS-51的接口的接口 圖為圖為ADC0809ADC0809與與80518051的典型接口電路。的典型接口電路。 片機(jī)原理及應(yīng)用(C51版)單片機(jī)典型IO 接口技術(shù)(1)18 對(duì)對(duì)8 8路模擬信號(hào)輪流采樣一次，并把結(jié)果依次存到數(shù)組中路模擬信號(hào)輪流采樣一次，并把結(jié)果依