第8章單片機接口技術(shù)

1、 第8章 單片機接口技術(shù) 8.1 單片機的系統(tǒng)總線 8.2 簡單并行I/O口擴展 8.3 可編程并行I/O口擴展 8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線單片機的系統(tǒng)總線8.1.1 三總線結(jié)構(gòu)三總線結(jié)構(gòu) 8.1.2 地址鎖存原理及實現(xiàn)8.2 簡單并行I/O口擴展 8.3 可編程并行I/O口擴展 8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)計算機系統(tǒng)是由眾多功能部件組成 三總線：地址總線(AB) 、數(shù)據(jù)總線(DB)、控制總線

2、(CB)CPUROMRAM T/C控制總線 CB數(shù)據(jù)總線 DB地址總線 AB第8章 單片機接口技術(shù)為減少連線簡化結(jié)構(gòu)，可將傳送同類信息的連線傳送同類信息的連線作為一種公共通道總線（總線（BUS）。 51單片機屬于總線型結(jié)構(gòu)，片內(nèi)各功能部件都是按總線關(guān)系設(shè)計并集成為整體的。 51單片機有兩種外設(shè)連接方式：第8章 單片機接口技術(shù)I/O方式方式（非總線方式 ）總線方式總線方式I/O方式采用片內(nèi)片內(nèi)RAM指令指令訪問外設(shè) 例如 MOV P0 , A （片內(nèi)地址80H,90H,A0H,B0H）總線方式采用片外片外RAM指令指令訪問外設(shè) 例如 MOVX DPTR ,A（片外RAM 00FFFFH）51單片

3、機由P0、P2和P3引腳兼作總線引腳（沒有專用總線引腳）第8章 單片機接口技術(shù)P0口為復(fù)用總線方式，即數(shù)據(jù)總線+低8位地址總線通過地址鎖存器地址鎖存器將數(shù)據(jù)與地址信息分開第8章 單片機接口技術(shù)1、P0輸出的A0-A7出現(xiàn)在地址鎖存器的輸出端；2、地址鎖存器的輸出與輸入端隔離；3、P0輸出D0-D7;P2輸出A8-A15;地址鎖存器輸出A0-A74、同時產(chǎn)生16位地址信號+8位數(shù)據(jù)信號地址鎖存器工作過程 第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線單片機的系統(tǒng)總線8.1.1 三總線結(jié)構(gòu) 8.1.2 地址鎖存原理及實現(xiàn)地址鎖存原理及實現(xiàn)8.2 簡單并行I/O口擴展 8.3 可編程并行I/O口擴展

4、 8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)原理原理：當(dāng)/OE端為低電平，LE端為高電平時，1D-8D端的數(shù)據(jù)可由1Q-8Q端鎖存輸出； LE為低電平時D端與Q端隔離。第8章 單片機接口技術(shù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：帶有三態(tài)輸出門的八-D觸發(fā)器鎖存器鎖存器74HC373，74LS373，54LS377等負(fù)邊沿D觸發(fā)器典型總線方式接口電路 第8章 單片機接口技術(shù)接線關(guān)系接線關(guān)系：/OE地，LE正脈沖源，D0D7P0，Q0Q7外設(shè)地址端P0口此時無需上拉電阻（總線方式）地址鎖存使能輸出VCC讀鎖存器讀鎖存器寫鎖存器寫鎖存器讀引腳讀引腳內(nèi)部總線內(nèi)部總線

5、1V1DQCLKQP0.N鎖存器2地址地址/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制V2MUXP0.NXA第8章 單片機接口技術(shù)S1P2S2P2期間： P0 (A0A7）； ALE正脈沖； Q0Q7 （A0 A7）S5P1S6P1期間： P0 （D0D7） Q0Q7 （A0 A7）S1P2 S6P1期間： P0分時輸出低8位地址和8位數(shù)據(jù)信息。 部分時序圖 MOVX DPTR ,AVCC讀鎖存器讀鎖存器寫鎖存器寫鎖存器讀引腳讀引腳內(nèi)部總線內(nèi)部總線1V1DQCLKQP0.N鎖存器2地址地址/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制V2MUXP0.NXA地址鎖存使能輸出P0與與373的配合關(guān)系的配合關(guān)系第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)

6、總線8.2 簡單并行簡單并行I/O口擴展口擴展8.2.1 訪問擴展端口的軟件方法訪問擴展端口的軟件方法8.2.2 簡單并行輸出接口的擴展 8.2.2 簡單并行輸入接口的擴展8.3 可編程并行I/O口擴展 8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)I/O口擴展可有口擴展可有3種辦法種辦法：采用鎖存或緩沖芯片的簡單并行擴展簡單并行擴展；采用串口方式0的串并轉(zhuǎn)換擴展串并轉(zhuǎn)換擴展；采用可編程控制功能芯片的并行擴展并行擴展。 第8章 單片機接口技術(shù)P0和P2口作為地址/數(shù)據(jù)總線后，留給用戶使用的I/O口只有P1口和部分P3口，通常需要擴展I

7、/O口數(shù)量。D0D1D0D2D1D3D3D4D5D6D6D2D4D5D7D7XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012

8、P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C51SRG8RC1/-&1D1324561081112913U274164D1R1D2R2D3R3D4R4D5R5D6R6D7R7VCCD8R8VCC訪問擴展端口有2種軟件方法: MOVX A,DPTR MOVX A,Ri MOVX DPTR,A MOVX Ri,A（讀操作,RD）（寫操作,WR）1、匯編語言方法第8章 單片機接口技術(shù)MOVX指令的寫端口寫端口時序前半周期：P0低8位地址，P2高8位地址,ALE正脈沖后半周期：P08位數(shù)據(jù)， P2高8位地址， WR 負(fù)脈沖第8章 單片機接口技

9、術(shù)ALE用于低八位地址鎖存，/WR可作為外設(shè)的片選信號MOVX指令的讀端口讀端口時序前半周期：P0低8位地址,P2高8位地址，ALE 正脈沖后半周期：P08位數(shù)據(jù)， P2高8位地址， RD 負(fù)脈沖第8章 單片機接口技術(shù)ALE用于低八位地址鎖存，/RD可作為外設(shè)的片選信號2、C51語言方法#include #define port XBYTE 0 x1000unsigned char temp1,temp2; temp1 = port; /讀端口操作 port = temp2; /寫端口操作 例如，對占用片外RAM 1000H的端口進(jìn)行讀寫操作：#include /含有宏定義的包含語句#defi

10、ne 變量名 XBYTE 地址常數(shù) /地址定義語句方法1：利用宏定義建立建立變量名與地址常數(shù)的關(guān)聯(lián)性變量名與地址常數(shù)的關(guān)聯(lián)性第8章 單片機接口技術(shù)方法2：利用xdata型指針變量對外設(shè)端口進(jìn)行操作例如，同樣針對上述舉例，程序設(shè)計如下：unsigned char xdata *PORT = 0 x1000 ；/定義指針變量 unsigned char temp1,temp2; temp = *PORT; /讀0 x1000端口 *PORT = temp2; /寫0 x1000端口 第8章 單片機接口技術(shù)數(shù)據(jù)類型 xdata * 存儲類型2 變量名 =地址常數(shù)；方法方法3：采用_at_關(guān)鍵字訪問片

11、外RAM絕對地址使用_at_可對指定存儲器空間的絕對地址定位絕對地址定位，但使用_at_定義的變量只能為全局變量。例如：unsigned char xdata xram0 x80 _at_ 0 x1000; /在片外RAM 0 x1000處定義一個char型數(shù)組變量xram，元素個數(shù)為0 x80第8章 單片機接口技術(shù)第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行簡單并行I/O口擴展口擴展8.2.1 訪問擴展端口的軟件方法8.2.2 簡單并行輸出接口的擴展簡單并行輸出接口的擴展 8.2.2 簡單并行輸入接口的擴展8.3 可編程并行I/O口擴展 8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)

12、用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)簡單并行擴展常用接口芯片: 74LS 273、377 、244、373等 第8章 單片機接口技術(shù)74LS273用于擴展并行輸出口輸出口原理原理：/MR端為高電平時，D端信號在CP(或CLK)端正脈沖作用下鎖存到Q端，此后D與Q隔離。用法用法：/MRVcc，CP正脈沖源，Di接P0，Qi外設(shè)輸入端第8章 單片機接口技術(shù)組成組成：8個帶清零功能的D觸發(fā)器 實例實例1 利用兩片74LS273擴展16位并行I/O口，且使其外接LED按1010 1010 0000 1111的規(guī)律發(fā)光。與通用I/O口方式相比,P0口無需上拉電阻。第8章

13、 單片機接口技術(shù)分析：兩個273鎖存不同P0數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是，CLK端信號應(yīng)為包含不同地址信息的鎖存脈沖包含不同地址信息的鎖存脈沖。第8章 單片機接口技術(shù)寫外設(shè)端口時序如何將WR信號與地址信號合成為所需的CLK信號？U2選通，U3不選通的地址: 01xx xxxx xxxx xxxx（0 x7fff）U2不選通，U3選通的地址: 10 xx xxxx xxxx xxxx（0 xbfff）或門一端為0時，相當(dāng)于給或門 “解鎖”；或門一端為1時，相當(dāng)于給或門 “加鎖”。第8章 單片機接口技術(shù)實例1運行效果第8章 單片機接口技術(shù)第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行簡單并行I/O

14、口擴展口擴展8.2.1 訪問擴展端口的軟件方法8.2.2 簡單并行輸出接口的擴展 8.2.2 簡單并行輸入接口的擴展簡單并行輸入接口的擴展8.3 可編程并行I/O口擴展 8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)接線接線：A1-A4接外設(shè)輸入端； Y1-Y4接單片機I/O口； 1G接控制端74LS244、74LS245等用于擴展并行輸入口 原理原理：每組由1個選通端或控制4只三態(tài)門。當(dāng)選通信號為低電平時，三態(tài)門導(dǎo)通，數(shù)據(jù)從A端流向Y端。當(dāng)選通信號為高電平時，三態(tài)門截止，輸入和輸出之間呈高阻態(tài)。 U3口地址: 0 xxx xxxx

15、xxxx xxxx（0 x7fff）舉例舉例：若左圖為總線方式電路，試分析244的端口地址第8章 單片機接口技術(shù)匯編指令： MOVX A,DPTR ;DPTR=7FFFHC51語句： PORT = U3; / #define U3 XBYTE 0 x7fff讀外擴端口時序?qū)嵗龑嵗?：分析如下端口擴展原理，編程實現(xiàn)鍵控LED功能，即啟動后先置黑屏，隨后根據(jù)按鍵動作點亮相應(yīng)LED（保持亮燈狀態(tài)，直至新的按鍵壓下為止）。第8章 單片機接口技術(shù)電路分析芯片273和244的片選均由P2.0實現(xiàn)，故訪問地址均為：xxxx xxx0 xxxx xxxx (0 xfeff)讀操作讀操作：/RD負(fù)脈沖，/WR

16、=1，故U1:B=負(fù)脈沖，U1:A=1，芯片244被選中。寫操作寫操作： /RD =1，/WR負(fù)脈沖，故U1:B=1，U1:A=負(fù)脈沖，芯片273被選中。第8章 單片機接口技術(shù)實例2程序第8章 單片機接口技術(shù)實例2運行效果第8章 單片機接口技術(shù)由于本例只有1個地址，故可省略U1。第8章 單片機接口技術(shù)第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行I/O口擴展8.3 可編程并行可編程并行I/O口擴展口擴展 8.3.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳及地址的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳及地址8.3.2 8255A 的控制字8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8

17、.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)可編程接口可編程接口其功能可由微處理器的指令來加以改變的接口芯片。利用編程的方法，可以使一個接口芯片執(zhí)行多種不同的接口功能。（INTEL系列）：8259可編程中斷控制器8253可編程計數(shù)/定時器8250可編程串行接口（異步）8251可編程串行接口（異步+同步）8255可編程并行擴展接口可編程并行擴展接口8279可編程鍵盤顯示接口8237可編程DMA控制器8155可編程多功能接口第8章 單片機接口技術(shù)8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第8章 單片機接口技術(shù)（1）A口、B口和C口8255A連接外設(shè)的3個通道，每個通道有1個8位控制寄存器，對外有8根引腳，可以傳送外設(shè)的輸入/輸出數(shù)據(jù)或

18、控制信息。（2）A組和B組控制電路兩組控制8255A工作方式的電路。其中A組控制A口及C口的高4位，B組控制B口及C口的低4位。（3）數(shù)據(jù)總線緩沖器一個雙向三態(tài)8位驅(qū)動口，用于連接單片機的數(shù)據(jù)總線，傳送數(shù)據(jù)或控制字。（4）讀/寫控制邏輯接收CPU送來的讀、寫命令和選口地址，用于控制對8255A的讀/寫。40引腳雙列直插式芯片第8章 單片機接口技術(shù)數(shù)據(jù)端控制端PA口PB口PC口8255A與51單片機的連接一般采用總線方式第8章 單片機接口技術(shù)據(jù)此接線，各內(nèi)部寄存器的地址：第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行I/O口擴展8.3 可編程并行可編程并行I/O口擴展口擴展 8.

19、3.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳及地址8.3.2 8255A 的控制字的控制字8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)1、8255A的控制字（用于管理8255A的命令）8255A有兩個控制字： 方式選擇控制字方式選擇控制字（D7=1）設(shè)置A,B,C端口的工作方式第8章 單片機接口技術(shù)方式方式0 基本輸入/輸出方式方式方式1 應(yīng)答輸入/輸出方式方式方式2 雙向總線方式第8章 單片機接口技術(shù)方式方式0（基本輸入/輸出方式）可無條件進(jìn)行的單向輸入或單向輸出工作方式，A、B、C三個端口都可以獨立地設(shè)置為二者之一。方式方式1（應(yīng)答輸入/

20、輸出方式）在聯(lián)絡(luò)信號控制下進(jìn)行的單向輸入或單向輸出工作方式，只有A和B口具有方式1，C口用作A口和B口的聯(lián)絡(luò)線。方式方式2（雙向總線方式）在聯(lián)絡(luò)信號控制下進(jìn)行的既能輸入又能輸出的工作方式，只有A口才具有方式2，C口的PC3PC7作為聯(lián)絡(luò)線；B口及PC0PC3可設(shè)置為方式0或方式1。 端口端口C置位置位/復(fù)位控制字復(fù)位控制字（D7=0）對C口按位進(jìn)行賦值第8章 單片機接口技術(shù)通過D3、D2、D1、D0位的編碼關(guān)系可實現(xiàn)C口中具體某位（PC7PC0）置1或清0的功能，而不影響其它位的狀態(tài)。例如，要使PC3=1，則需將控制字0000 0111B（0 x07）寫入控制字寄存器，而要使PC3=0,則需將

21、控制字0000 0110B（0 x06）寫入控制字寄存器。注意：使用該控制字時每次只能對C口中的1位進(jìn)行置位或復(fù)位。實例實例3 試按下圖接線關(guān)系對8255A分別進(jìn)行3種初始化：A口、B口、C口均為基本輸出方式；A口與上C口為基本輸出方式，B口與下C口為基本輸入方式；A口為應(yīng)答輸入方式，B口為應(yīng)答輸出方式。8255A.DSN第8章 單片機接口技術(shù)第8章 單片機接口技術(shù)【解】 由前已知，A、B、C三個控制寄存器的地址分別為0 x7cff、0 x7dff、0 x7eff，控制字寄存器地址為0 x7ffff。程序初始化部分如下：實例4：試將8255A的A口設(shè)置為輸出口, B口設(shè)置為輸入口，將B口讀入的

22、開關(guān)狀態(tài)送到A口，控制其外接的8位LED顯示。8255A.DSN第8章 單片機接口技術(shù)8255A.DSN第8章 單片機接口技術(shù)【解】根據(jù)題意要求，本例的方式選擇控制字應(yīng)為1000 0010B（0 x82），參考程序如下：第8章 單片機接口技術(shù)實例4仿真運行效果第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行I/O口擴展8.3 可編程并行I/O口擴展8.4 D/A轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用應(yīng)用8.4.1 DAC0832的工作原理的工作原理8.4.2 DAC0832與單片機的接口及編程8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器（Digi

23、tal to Analog Converter）能把數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的電子器件（簡稱為DAC）。A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter）能把模擬量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字量（簡稱為ADC）。第8章 單片機接口技術(shù) 單片機測控系統(tǒng)中的ADC和DAC 學(xué)習(xí)順序：DACADC電流輸出型電流輸出型DA轉(zhuǎn)換原理RVIREF總電流分支電流2iniII第8章 單片機接口技術(shù)RBRRVVDDDDVIIREFREFREFnininiiniiniiiDDID256256)2222(001166771010100122轉(zhuǎn)換電流I01與“邏輯開關(guān)”為1的各支路電流的總和成正比，即轉(zhuǎn)換電流與

24、轉(zhuǎn)換電流與D0D7成正比成正比。 轉(zhuǎn)換電流第8章 單片機接口技術(shù)DAC0832外接放大器反饋電阻轉(zhuǎn)換電壓25625601VBVBRIVREFREFfboRR轉(zhuǎn)換電壓與VREF和B成正比（與R無關(guān)），亦即 轉(zhuǎn)換電壓轉(zhuǎn)換電壓Vo與與VREF和（和（D0D7）成正比）成正比DAC的性能指標(biāo)：1、分辨率分辨率通常將DAC能夠轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制的位數(shù)能夠轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制的位數(shù)n稱為分辨率稱為分辨率； 一般n = 8位、10位、12位、16位等；有時也將最小輸出電壓叫做分辨率分辨率 n 一定時，最小輸出電壓Vmin與VREF成正比； 例如 n=8時，若VREF=10V，則Vmin=10V/25639.1mV ； 若

25、VREF為5V，則Vmin19.5.1mV第8章 單片機接口技術(shù)2、轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間將一個數(shù)字量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定模擬信號所需的時間稱為轉(zhuǎn)換時間； 一般DAC的轉(zhuǎn)換時間在幾十納秒(ns)幾微秒(s)；DA轉(zhuǎn)換芯片：DAC083220只引腳主要特性參數(shù)主要特性參數(shù)8位DA轉(zhuǎn)換器分辨率 19.5mV（VREF=5V） 轉(zhuǎn)換時間 S電流輸出型數(shù)字量并行輸入方式參考電壓 -10V10V工作電壓 5V15V功耗 20m 第8章 單片機接口技術(shù)VREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17

26、WR218ILE(BY1/BY2)19DAC0832DAC0832的結(jié)構(gòu)第8章 單片機接口技術(shù)內(nèi)部組成：1個8位輸入鎖存器1個8位DAC寄存器1個8位D/A轉(zhuǎn)換器5個控制端（2級控制）工作過程工作過程：8位并行數(shù)據(jù)到達(dá)輸入鎖存器輸入鎖存器輸入端；1級控制允許后，數(shù)據(jù)到達(dá)DAC寄存器寄存器輸入端；2級控制允許后，數(shù)據(jù)達(dá)到D/A轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器； s后，轉(zhuǎn)換電流由Iout1引腳輸出； 第1級第2級DAC0832的三種控制方式直通方式直通方式鎖存器和寄存器都被選通(4個控制端接地，ILE接Vcc )單緩沖方式單緩沖方式鎖存器直通/寄存器受控，或鎖存器受控/寄存器直通雙緩沖方式雙緩沖方式鎖存器和寄存器都

27、為受控狀態(tài)第8章 單片機接口技術(shù)第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行I/O口擴展8.3 可編程并行I/O口擴展8.4 D/A轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用應(yīng)用8.4.1 DAC0832的工作原理8.4.2 DAC0832與單片機的接口及編程與單片機的接口及編程8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)實例實例5 根據(jù)如下電路，編程實現(xiàn)由DAC0832輸出一路正弦波的功能。第8章 單片機接口技術(shù)電路分析電路分析：1、I/O接口方式（數(shù)據(jù)端接P2，無地址線，無控制線）2、直通方式4個控制端接地，ILE接Vcc 實例5 參考程序第8章 單片機接口技

28、術(shù)實例5 運行效果第8章 單片機接口技術(shù)實例6：根據(jù)如下電路，編程實現(xiàn)由DAC0832輸出一路三角波的功能第8章 單片機接口技術(shù)電路分析電路分析:1、總線方式（數(shù)據(jù)端接P0,無上拉電阻,啟用/WR和地址線）2、第1級受控，高8位地址為 11111110 B，第2級直通實例6 參考程序第8章 單片機接口技術(shù)實例6 運行效果第8章 單片機接口技術(shù)實例7：根據(jù)如下電路，編程實現(xiàn)兩路鋸齒波同步發(fā)生功能第8章 單片機接口技術(shù)電路分析：電路分析：總線方式（數(shù)據(jù)端接P0,使用/WR和高8位地址線）2級受控（第1級獨立受控，第2級共同受控）U2第1級地址：1111 1110 （0 xfeff）U3第1級地址：

29、 1111 1101 （0 xfdff）U2和U3第2級地址：1110 1111 （0 xefff）第8章 單片機接口技術(shù)實例7參考程序第8章 單片機接口技術(shù)DAOUT = num只是用于啟動兩個DAC寄存器，數(shù)據(jù)無影響。 實例7 運行效果第8章 單片機接口技術(shù)（多路D/A同步輸出）第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行I/O口擴展8.3 可編程并行I/O口擴展8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用應(yīng)用8.5.1 逐次逼近式數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理逐次逼近式數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理 8.5.2 ADC0809與單片機的接口及編程 8.

30、6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)逐次逼近型逐次逼近型雙積分型-型并行比較型/串行比較型壓頻變換型AD轉(zhuǎn)換器的分類按轉(zhuǎn)化原理按轉(zhuǎn)化速度超高速（轉(zhuǎn)換速度1ns）高速（轉(zhuǎn)換速度20s）中速（轉(zhuǎn)換速度中速（轉(zhuǎn)換速度1ms）低速（轉(zhuǎn)換速度1s）8位位12位14位16位按轉(zhuǎn)化位數(shù)第8章 單片機接口技術(shù)ADC0809：8位中速逐次逼近型ADC逐次逼近式ADC的工作原理第8章 單片機接口技術(shù)逐次逼近寄存器SAR天平秤重過程若有四個砝碼分別為8、4、2、1克。設(shè)待秤重物為13克，稱量步驟：順序順序 砝碼重砝碼重 比較判斷比較判斷 暫時結(jié)果暫時結(jié)果 1 8g 8g13g 保留 8g 2 8+4g 12g13g 撤消 2

31、g 4 8+4+1g 13g=13g 保留 13gN位寄存器最高位=1，其余位=0 VN = 1/2Vref；比較Vin與VN ：若VinVN ，最高位保持1，次高位置1 Vn=3/4Vref；反之最高位=0，次高位=1 Vn=1/4Vref；以此類推直至Vin=VN ，或誤差小于預(yù)期值；N位寄存器結(jié)果鎖存緩存器EOC。ADC的性能指標(biāo)：1、分辨率、分辨率用系統(tǒng)可分辨的最小模擬電壓表示AD轉(zhuǎn)換分辨率 一般以1個bit對應(yīng)的模擬電壓大小作為評判基準(zhǔn)通常也以轉(zhuǎn)換后輸出的二進(jìn)制位數(shù)n表示分辨率 一般n = 8位、10位、12位、16位等；2、轉(zhuǎn)換時間、轉(zhuǎn)換時間完成一次AD轉(zhuǎn)換所需要的時間稱為轉(zhuǎn)換時間

32、 逐次逼近型ADC的典型值為1200s 第8章 單片機接口技術(shù)主要特性參數(shù)主要特性參數(shù)分辨率 位 轉(zhuǎn)換時間 00S 逐次比較型模數(shù)轉(zhuǎn)換工作量程 05V功耗 15m工作電壓 +5V具有鎖存控制的8路模擬開關(guān)輸出與TTL電平兼容 第8章 單片機接口技術(shù)AD轉(zhuǎn)換芯片：ADC0809VREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19DAC08322 -1MSB21ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN

33、31IN42IN53IN64IN75START62 -58EOC7OUTPUT ENABLE9CLOCK10VCC112 -220GND132 -7142 -6152 -8LSB172 -4182 -319IN228IN127IN026ALE22ADC0809OUT121ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OUT58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE22ADC080828只引腳VREF8GND3VCC

34、20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19DAC08322 -1MSB21ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START62 -58EOC7OUTPUT ENABLE9CLOCK10VCC112 -220GND132 -7142 -6152 -8LSB172 -4182 -319IN228IN127IN026ALE22ADC0809OUT121ADD B24ADD A25

35、ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OUT58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE22ADC0808 8路模擬開關(guān)外接IN0IN7 共8路模擬信號，具有8選1功能； 地址鎖存譯碼采用三根地址線A,B,C編碼模入通道； 8路AD轉(zhuǎn)換器采用SAR原理； 三態(tài)輸出鎖存器可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換結(jié)果的鎖存/隔離； START啟動AD轉(zhuǎn)換，CLK轉(zhuǎn)換時鐘，VR+/VR-參考電壓，EOC結(jié)束標(biāo)志， OE輸出使能，ALE地址鎖存使能ADC0809的結(jié)構(gòu)組成第

36、8章 單片機接口技術(shù)工作時序ALEALE鎖存ADDA、ADDB、ADDCSTARTSTART正脈沖啟動AD轉(zhuǎn)換 EOCEOC由高變低（AD啟動后） 保持低電平(轉(zhuǎn)換期間) 由低變高（轉(zhuǎn)換結(jié)束）OEOE正脈沖，打開三態(tài)門輸出第8章 單片機接口技術(shù)第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行I/O口擴展8.3 可編程并行I/O口擴展8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用應(yīng)用8.5.1 逐次逼近式數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理 8.5.2 ADC0809與單片機的接口及編程與單片機的接口及編程 8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)實例8：采用ADC080

37、9設(shè)計數(shù)據(jù)采集電路，將IN7通道輸入的模擬量信號進(jìn)行測量，結(jié)果以16進(jìn)制顯示。第8章 單片機接口技術(shù) 模擬通道地址，經(jīng)373對低8位地址進(jìn)行鎖存： IN0的低低8位地址位地址為1111 1000B (0 xf8)，IN1為0 xf9，IN7為0 xff。第8章 單片機接口技術(shù)電路分析電路分析 采用總線連接方式第8章 單片機接口技術(shù)電路分析電路分析 由P2.0形成高8位地址（0 xfe），與/WR信號合成START/ALE正脈沖啟動ADC，與/RD信號合成OE正脈沖輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)； 啟動某通道AD轉(zhuǎn)換命令的地址為：0 xfef8，0 xfeff，數(shù)據(jù)不限； 讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果命令的地址為：高8位為0

38、 xfe，低8位地址和數(shù)據(jù)不限。74HC02:2輸入或非門EOC信號經(jīng)非門接P3.3可形成一正脈沖信號（查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志） ；AD轉(zhuǎn)換的時鐘由虛擬信號發(fā)生器提供，頻率5kHz；第8章 單片機接口技術(shù)電路分析電路分析 實例8參考程序第8章 單片機接口技術(shù)實例8運行效果第8章 單片機接口技術(shù)8.1 單片機的系統(tǒng)總線8.2 簡單并行I/O口擴展8.3 可編程并行I/O口擴展8.4 D/A轉(zhuǎn)換與DAC0832應(yīng)用8.5 A/D轉(zhuǎn)換與ADC0809應(yīng)用8.6 開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)開關(guān)量功率驅(qū)動接口技術(shù)8.6.1 開關(guān)量功率驅(qū)動接口開關(guān)量功率驅(qū)動接口8.6.2 開關(guān)量功率驅(qū)動接口應(yīng)用舉例第8章 單片機接

39、口技術(shù)1、三態(tài)門和、三態(tài)門和OC門驅(qū)動電路門驅(qū)動電路（1）TTL三態(tài)門緩沖器74LS244、74LS245等門電路芯片具有TTL三態(tài)門緩沖器,其高電平輸出電流為15mA，低電平輸入電流為24mA，均大于單片機I/O口，一般可用于光耦隔離器、LED數(shù)碼塊等小電流負(fù)載的驅(qū)動。第8章 單片機接口技術(shù)（2）集電極開路門（OC門）OC門驅(qū)動電路的輸出級是1個集電極開路的晶體管，所以又稱為開集輸出。 a) b) 圖8.36 OC門驅(qū)動電路 第8章 單片機接口技術(shù)2、小功率晶體管驅(qū)動電路、小功率晶體管驅(qū)動電路OC門的驅(qū)動電流在幾十毫安量級，如果被驅(qū)動設(shè)備所需驅(qū)動電流要求在幾十到幾百毫安時，可以通過小功率晶體

40、管電路驅(qū)動。三極管具有放大、飽和和截止3種工作狀態(tài)，在開關(guān)量驅(qū)動應(yīng)用中，一般控制三極管工作在飽和區(qū)或截止?fàn)顟B(tài)，盡量減小飽和到截止的過渡時間。 第8章 單片機接口技術(shù)3、達(dá)林頓驅(qū)動芯片、達(dá)林頓驅(qū)動芯片對于晶體管開關(guān)電路，輸出電流是輸入電流乘以晶體管的增益，因此，在應(yīng)用中，為保證足夠大的輸出電流必須采用增大輸入驅(qū)動電流的辦法。達(dá)林頓管內(nèi)部由兩個晶體管構(gòu)成達(dá)林頓復(fù)合管，具有輸入電流小，輸入阻抗高、增益高、輸出功率大、電路保護措施完善等特點。 第8章 單片機接口技術(shù)4、光電隔離驅(qū)動器件、光電隔離驅(qū)動器件在開關(guān)量輸出通道中，為防止現(xiàn)場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反竄到測控系統(tǒng)，一般都采用通道隔離技術(shù)

41、。實現(xiàn)通道隔離的常用器件是光電耦合器，即由1個發(fā)光二極管與1個光敏三極管或光敏晶閘管光敏組成的電-光-電轉(zhuǎn)換器件。發(fā)光二極管中通過一定電流時會發(fā)出光信號，被光敏器件接收后可使其導(dǎo)通。而當(dāng)該電流撤掉后，發(fā)光二極管熄滅，光敏器件截止，從而達(dá)到信號傳遞和通道隔離的目的。 第8章 單片機接口技術(shù)5、電磁繼電器、電磁繼電器電磁繼電器是較為常用的開關(guān)量輸出方式。與晶體管相比，繼電器的輸入端與輸出端有較強隔離作用。輸入部分通過直流控制，輸出部分可以接交流大功率設(shè)備，達(dá)到通過弱電信號控制高壓、交直流大功率設(shè)備的目的。 第8章 單片機接口技術(shù)6、可控硅驅(qū)動器件、可控硅驅(qū)動器件可控硅(SCRSilicon Controlled Rectifier)又稱晶閘管，是一種大功率的半導(dǎo)體器件，具有用小功率控制大功率、開關(guān)無觸點等特點。單向可控硅，當(dāng)陽極與陰極、控制極與陰極之間都為正向電壓時，只要控制極電流達(dá)到觸發(fā)電流值時，可控硅將由截至轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。此時即使控制極電流消失，可控硅仍能保持導(dǎo)通狀態(tài)，所以控制極電流沒必要一直存在，故通常采用脈沖觸發(fā)形式，以降低觸發(fā)功耗。第8章 單片機接口技術(shù)雙向可控硅，在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個單向晶閘管的反向并