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文檔簡介

1、單片機技術(shù)第第9 9章章 MCS-51MCS-51單片機的接口技術(shù)單片機的接口技術(shù) 9.1 9.1 人機通信接口技術(shù)人機通信接口技術(shù) 9.2 9.2 微機打印機接口技術(shù)微機打印機接口技術(shù) 9.3 A/D9.3 A/D轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 9.4 D/A9.4 D/A轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器單片機技術(shù)9.1.1 9.1.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)9.1.2 9.1.2 顯示接口技術(shù)顯示接口技術(shù)9.1.3 9.1.3 鍵盤、顯示組合接口舉例鍵盤、顯示組合接口舉例9.1 9.1 人機通信接口技術(shù)人機通信接口技術(shù)單片機技術(shù)9.1.1 9.1.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)v

2、為了控制一些系統(tǒng)運行狀態(tài),就要向其輸入命令或數(shù)據(jù)需要鍵盤實現(xiàn)v鍵盤:數(shù)字鍵、功能鍵、組合控制鍵v 以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)v1.鍵輸入過程與軟件結(jié)構(gòu)v 相應(yīng)鍵按下,單片機應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)完成該按鍵所設(shè)定的功能,因此與軟件相關(guān)。由散轉(zhuǎn)指令JMP A+DPTR作為鍵盤信息輸入的軟件接口v實現(xiàn)的鍵輸入軟件框圖如圖9-1單片機技術(shù)圖圖9-1MCS-519-1MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)鍵輸入軟件框圖單片機應(yīng)用系統(tǒng)鍵輸入軟件框圖單片機技術(shù)2.鍵盤輸入接口與軟件應(yīng)解決的任務(wù)鍵盤輸入接口與軟件應(yīng)解決的任務(wù)1)1)鍵開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入鍵開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入 鍵盤的操作是利用機械觸點的合、斷作用。鍵盤的操作是利

3、用機械觸點的合、斷作用。 機械觸點的彈性作用,閉合及斷開瞬間均有抖機械觸點的彈性作用,閉合及斷開瞬間均有抖動,出現(xiàn)負脈沖,時間動,出現(xiàn)負脈沖,時間5 510ms10ms。去除抖動的措施:硬件去除抖動的措施:硬件 軟件:檢測到有鍵按下,執(zhí)行一個軟件:檢測到有鍵按下,執(zhí)行一個10ms10ms的延的延時程序后,再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀時程序后,再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平,如保持閉合狀態(tài)電平則可確認有鍵按態(tài)電平,如保持閉合狀態(tài)電平則可確認有鍵按下,從而消除了抖動的影響。下,從而消除了抖動的影響。單片機技術(shù)2)2)按鍵編碼與鍵號定義按鍵編碼與鍵號定義 按鍵或鍵盤都通過按鍵或鍵盤都通過I/

4、OI/O口線查詢按鍵的開關(guān)狀態(tài)。鍵盤的口線查詢按鍵的開關(guān)狀態(tài)。鍵盤的結(jié)構(gòu)不同,采用的編碼也不同。但都要轉(zhuǎn)換為與累加器結(jié)構(gòu)不同,采用的編碼也不同。但都要轉(zhuǎn)換為與累加器中的數(shù)值相對應(yīng)的鍵值,以實現(xiàn)按鍵功能程序的轉(zhuǎn)移。中的數(shù)值相對應(yīng)的鍵值,以實現(xiàn)按鍵功能程序的轉(zhuǎn)移。通過轉(zhuǎn)移指令通過轉(zhuǎn)移指令JMP JMP A+DPTRA+DPTR3)3)按鍵監(jiān)測與編制鍵盤程序按鍵監(jiān)測與編制鍵盤程序 是否有鍵按下的檢測方式:中斷和查詢是否有鍵按下的檢測方式:中斷和查詢 編制鍵盤控制程序時應(yīng)考慮的問題:編制鍵盤控制程序時應(yīng)考慮的問題: (1 1監(jiān)測有無按鍵按下監(jiān)測有無按鍵按下 (2 2有鍵按下后,在無硬件去抖動電路時,應(yīng)

5、用軟件延有鍵按下后,在無硬件去抖動電路時,應(yīng)用軟件延時方法去除抖動影響時方法去除抖動影響 (3 3有可靠的邏輯處理辦法有可靠的邏輯處理辦法 (4 4給出確定的鍵號以滿足散轉(zhuǎn)指令要求給出確定的鍵號以滿足散轉(zhuǎn)指令要求單片機技術(shù)3.獨立式按鍵獨立式按鍵1)1)獨立式按鍵結(jié)構(gòu)獨立式按鍵結(jié)構(gòu) 獨立式按鍵是指直接用獨立式按鍵是指直接用I/OI/O口線構(gòu)成的單個按鍵口線構(gòu)成的單個按鍵電路。每根電路。每根I/OI/O口線上按鍵的工作狀態(tài)不會影響其口線上按鍵的工作狀態(tài)不會影響其他他I/OI/O口線的工作狀態(tài)。獨立式按鍵電路如圖口線的工作狀態(tài)。獨立式按鍵電路如圖9-39-3所示。所示。2)2)獨立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu)

6、獨立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu) 下面給出的是查詢方式的鍵盤程序下面給出的是查詢方式的鍵盤程序, ,它只包括按它只包括按鍵查詢、鍵功能程序轉(zhuǎn)移。鍵查詢、鍵功能程序轉(zhuǎn)移。FUN0FUN0FUN7 FUN7 為功能程序入口地址標號為功能程序入口地址標號. .SUB0SUB0SUB7SUB7分別為每個按鍵的功能程序。分別為每個按鍵的功能程序。單片機技術(shù)圖圖9-3 9-3 獨立式鍵盤結(jié)構(gòu)獨立式鍵盤結(jié)構(gòu)單片機技術(shù)vStart:MOV P1,#0FFH;置;置I/O口為輸入方式口為輸入方式v MOV A,P1 ;讀入鍵狀態(tài);讀入鍵狀態(tài)v CPL Av JZ Start ;無鍵按下,則返回;無鍵按下,則返回v JB A

7、CC.0,F(xiàn)UN0 ;0號鍵按下轉(zhuǎn)號鍵按下轉(zhuǎn)v JB ACC.1,F(xiàn)UN1 ;1號鍵按下轉(zhuǎn)號鍵按下轉(zhuǎn)v JB ACC.2,F(xiàn)UN2 ;2號鍵按下轉(zhuǎn)號鍵按下轉(zhuǎn)v JB ACC.3,F(xiàn)UN3 ;3號鍵按下轉(zhuǎn)號鍵按下轉(zhuǎn)v JB ACC.4,F(xiàn)UN4 ;4號鍵按下轉(zhuǎn)號鍵按下轉(zhuǎn)v JB ACC.5,F(xiàn)UN5 ;5號鍵按下轉(zhuǎn)號鍵按下轉(zhuǎn)v JB ACC.6,F(xiàn)UN6 ;6號鍵按下轉(zhuǎn)號鍵按下轉(zhuǎn)v SJMP FUN7單片機技術(shù) FUN0:AJMP SUB0 FUN1:AJMP SUB1 FUN7:AJMP SUB7 SUB0: LJMP Start SUB1: LJMP Start SUB7: LJMP Sta

8、rt單片機技術(shù)圖圖9-4 9-4 矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu) 4.矩陣式鍵盤1)矩陣式鍵盤電路的結(jié)構(gòu)及工作原理單片機技術(shù)2)鍵盤的工作方式 鍵盤工作方式有編程掃描方式和中斷掃描方式鍵盤工作方式有編程掃描方式和中斷掃描方式. . 編程掃描方式:利用編程掃描方式:利用CPUCPU在完成其他工作的空在完成其他工作的空余,調(diào)用鍵盤掃描子程序,來響應(yīng)鍵輸入要求。余,調(diào)用鍵盤掃描子程序,來響應(yīng)鍵輸入要求。執(zhí)行鍵功能程序時,執(zhí)行鍵功能程序時,CPUCPU不再響應(yīng)鍵輸入要求。不再響應(yīng)鍵輸入要求。鍵盤掃描程序一般應(yīng)具有下述鍵盤掃描程序一般應(yīng)具有下述4 4個功能。個功能。 (1 1判別鍵盤上有無鍵按下。判別鍵盤

9、上有無鍵按下。 (2 2去除鍵的抖動影響。去除鍵的抖動影響。 (3 3求按鍵位置。求按鍵位置。 (4 4判別按鍵是否釋放。判別按鍵是否釋放。單片機技術(shù) v中斷掃描方式:當鍵盤上有鍵閉合時產(chǎn)生中斷中斷掃描方式:當鍵盤上有鍵閉合時產(chǎn)生中斷請求,請求,CPUCPU響應(yīng)中斷請求后,轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)響應(yīng)中斷請求后,轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序,在中斷服務(wù)程序中判別鍵盤上閉合鍵的程序,在中斷服務(wù)程序中判別鍵盤上閉合鍵的鍵號,并做相應(yīng)的處理。鍵號,并做相應(yīng)的處理。v3)3)鍵盤接口舉例鍵盤接口舉例v 下圖是一實際鍵盤接口電路,其配套軟件下圖是一實際鍵盤接口電路,其配套軟件如下:如下:單片機技術(shù) KS: MOV DP

10、TR,#7FFFH ;鍵掃程序 CLR P1.0 ;先掃描第一列0-7號鍵) MOVX A,DPTR;讀入按鍵狀態(tài) MOV 37H,A ;暫存按鍵狀態(tài) CPL A JZ KSK1 ;0-7號鍵沒鍵操作.則跳 LCALL DL20 ;0-7號鍵有按鍵,延時去抖 MOVX A,DPTR ;再讀按鍵狀態(tài) XRL A,37H ;和延時前狀態(tài)一樣嗎? JZ KS1 ; 一樣,則轉(zhuǎn)去查詢鍵號KSK1:SETB P1.0 ;掃描第二列鍵,8-F號鍵 CLR P1.1 MOVX A,DPTR ; 讀入按鍵狀態(tài) MOV 37H,A ; 暫存按鍵狀態(tài) CPL A 單片機技術(shù) JZ KSK2 ;8-F號鍵沒有鍵按下

11、,則跳 LCALL DL20 ;8-F號鍵有按鍵,則延時去抖 MOVX A,DPTR ;再讀按鍵狀態(tài) XRL A,37H ;和延時前的狀態(tài)一樣嗎? JZ KS1 ;一樣,則轉(zhuǎn)去查詢鍵號KSK2:AJMP KS9;8-F鍵不存在鍵操作,則跳KS1: MOVX A,DPTR ;再讀按鍵狀態(tài) CPL A JNZ KS1 ;按鍵還沒有松開,等待松開 MOV A,37H ;查詢有鍵操作的鍵號 JB ACC.0,KS2 ;不是第一個鍵,則跳 MOV 37H,#00H ;賦鍵初值 AJMP KS10 KS2:JB ACC.1,KS3 ;不是第二個鍵,則跳 MOV 37H,#01H; 賦鍵初值單片機技術(shù) AJ

12、MP KS10KS3: JB ACC.2,KS4 ;不是第三個鍵,則跳 MOV 37H,#02H ; 賦鍵初值 AJMP KS10 KS4: JB ACC.3,KS5 ;不是第四個鍵,則跳 MOV 37H,#03H ;賦鍵初值 AJMP KS10 KS5: JB ACC.4,KS6 ;不是第五個鍵,則跳 MOV 37H,#04H ; 賦鍵初值 AJMP KS10 KS6: JB ACC.5,KS7 ;不是第六個鍵,則跳 MOV 37H,#05H ; 賦鍵初值 AJMP KS10 KS7: JB ACC.6,KS8 ;不是第七個鍵,則跳 MOV 37H,#06H ; 賦鍵初值單片機技術(shù) AJMP

13、 KS10KS8: JB ACC.7,KS9;不是第八個鍵,則跳 MOV 37H,#07H ;賦鍵初值 AJMP KS10 KS9: SETB ACC.7 ;設(shè)置鍵值無效標志 AJMP KS11 KS10: MOV A,37H ;取得按鍵號碼,即鍵值 ANL A,#07H JNB P1.0,KS11 ;是0-7號鍵,則跳 SETB ACC.3 ;是8-F鍵,則置第二列標志KS11: ORL P1,#03H MOV 37H,A ;將鍵值存入37H單元 RET ;返回單片機技術(shù)9.1.2 9.1.2 顯示接口技術(shù)顯示接口技術(shù)1 1LEDLED結(jié)構(gòu)與顯示方式結(jié)構(gòu)與顯示方式1) LED1) LED顯示

14、器結(jié)構(gòu)與原理顯示器結(jié)構(gòu)與原理LEDLED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件,顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件,也稱數(shù)碼管。也稱數(shù)碼管。 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段LEDLED。這。這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種,如圖種顯示塊有共陰極與共陽極兩種,如圖9-69-6。通常的七段通常的七段LED LED 顯示塊中有八個發(fā)光二極管,其顯示塊中有八個發(fā)光二極管,其中七個發(fā)光二極管構(gòu)成字形中七個發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8”8”;一個發(fā)光二;一個發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點的極管構(gòu)成小數(shù)點的“ ” ”。七段發(fā)光二極管,。七段發(fā)光二極管,再加上小數(shù)點位,共計再加上小數(shù)點

15、位,共計8 8段,因此提供給段,因此提供給LEDLED顯示顯示器的字形數(shù)據(jù)正好一個字節(jié)。其對應(yīng)關(guān)系如下:器的字形數(shù)據(jù)正好一個字節(jié)。其對應(yīng)關(guān)系如下: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 dp g f e d c b a dp g f e d c b a單片機技術(shù) (a共陰極 (b共陽極 (c管腳配置圖9-6 7段LED顯示塊單片機技術(shù)LEDLED顯示塊與微機接口非常容易。只要將一個顯示塊與微機接口非常容易。只要將一個8 8位位并行輸出口與顯示塊的發(fā)光二極管引腳相連即可。并行輸出口與顯示塊的發(fā)光二極管引腳相連即可。8 8位并行輸出口輸出不同

16、的字節(jié)數(shù)據(jù)可顯示不同位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)可顯示不同的數(shù)字或字符,如表的數(shù)字或字符,如表9-19-1所示。所示。通常將控制發(fā)光二極管的通常將控制發(fā)光二極管的8 8位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼或稱字形代碼碼或稱字形代碼. .公共極稱為位選線。公共極稱為位選線。共陽極與共陰極的段選碼互為補數(shù)。共陽極與共陰極的段選碼互為補數(shù)。單片機技術(shù)表表9-1 9-1 七段七段LEDLED的段選碼的段選碼 單片機技術(shù)2)LED2)LED顯示器與顯示方式顯示器與顯示方式 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中使用在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中使用LEDLED顯示塊構(gòu)成顯示塊構(gòu)成N N位位LEDLED顯示器。顯示器。圖圖9-79-

17、7是是N N位顯示器的構(gòu)成原理圖。位顯示器的構(gòu)成原理圖。N N位位LEDLED顯示器有顯示器有N N根位選線和根位選線和8 8* *N N根段選線。根據(jù)顯示方根段選線。根據(jù)顯示方式不同,位選線與段選線的連接方法不同。式不同,位選線與段選線的連接方法不同。段選線控制要顯示什么樣的字符段選線控制要顯示什么樣的字符而位選線則控制要在哪一位上顯示這個字符。而位選線則控制要在哪一位上顯示這個字符。 圖圖9-7 N9-7 N位位LEDLED顯示器顯示器單片機技術(shù)nLEDLED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式:顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式:n LEDLED靜態(tài)顯示方式靜態(tài)顯示方式: :當顯示器顯示某

18、一字符時,當顯示器顯示某一字符時,相應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止,并且顯相應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止,并且顯示器的各位可同時顯示。示器的各位可同時顯示。n靜態(tài)顯示較小的驅(qū)動電流能得到較高的顯示亮靜態(tài)顯示較小的驅(qū)動電流能得到較高的顯示亮度。度。n在靜態(tài)顯示方式下,共陰極或共陽極連接在一在靜態(tài)顯示方式下,共陰極或共陽極連接在一起接地或起接地或+5V+5V;每位的段選線;每位的段選線adpadp分別與一分別與一個個8 8位并行口相連。(如圖位并行口相連。(如圖9-89-8所示)所示) n由于每一位由一個由于每一位由一個8 8位輸出口控制段選碼,故位輸出口控制段選碼,故在同一時間里,各位可同

19、時顯示。在同一時間里,各位可同時顯示。 n N N位靜態(tài)顯示器要求有位靜態(tài)顯示器要求有N N* *8 8根根I/OI/O口線,占用口線,占用I/OI/O口線資源較多。故在位數(shù)較多時往往不采用口線資源較多。故在位數(shù)較多時往往不采用靜態(tài)顯示,而是采用動態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示,而是采用動態(tài)顯示方式。 單片機技術(shù)圖9-8 4位靜態(tài)LED顯示器電路單片機技術(shù)LEDLED動態(tài)顯示方式動態(tài)顯示方式: :就是一位一位地輪流點亮顯就是一位一位地輪流點亮顯示器的各個位。對于顯示器的每一位而言,每示器的各個位。對于顯示器的每一位而言,每隔一段時間點亮一次。隔一段時間點亮一次。 在多位在多位LEDLED顯示時,為了簡化

20、電路,降低成本,顯示時,為了簡化電路,降低成本,通常將所有位的段選線并聯(lián)在一起,由一個通常將所有位的段選線并聯(lián)在一起,由一個8 8位位I/OI/O口控制,形成段選線的多路復(fù)用。而各位的口控制,形成段選線的多路復(fù)用。而各位的共陰極點或共陽極點分別由相應(yīng)的共陰極點或共陽極點分別由相應(yīng)的I/OI/O口線控制??诰€控制。實現(xiàn)各位的分時選通。實現(xiàn)各位的分時選通。圖圖9-99-9就是一個就是一個8 8位位LEDLED動態(tài)顯示器電路。動態(tài)顯示器電路。 8 8位位LEDLED動態(tài)顯示電路只需要兩個動態(tài)顯示電路只需要兩個8 8位位I/OI/O口???。其中一個口控制段選碼,另一個口控制位選。其中一個口控制段選碼,

21、另一個口控制位選。要想每位顯示器顯示不同的字符,必須采用輪要想每位顯示器顯示不同的字符,必須采用輪流掃描顯示方式。流掃描顯示方式。即在每一瞬間只使某一位顯示相應(yīng)字符。即在每一瞬間只使某一位顯示相應(yīng)字符。單片機技術(shù)圖圖9-9 89-9 8位位LEDLED動態(tài)顯示器電路動態(tài)顯示器電路 在此瞬間,段選碼由控制在此瞬間,段選碼由控制I/OI/O口輸出相應(yīng)字符電口輸出相應(yīng)字符電平,位選平,位選I/OI/O口輸出位選碼以保證該位顯示器顯口輸出位選碼以保證該位顯示器顯示相應(yīng)字符。如此輪流,使每位顯示器輪流顯示示相應(yīng)字符。如此輪流,使每位顯示器輪流顯示該位應(yīng)顯示的字符,并延時一段時間,以造成視該位應(yīng)顯示的字符

22、,并延時一段時間,以造成視覺暫留效果。覺暫留效果。單片機技術(shù) 2.2.由由MC14543MC14543構(gòu)成的靜態(tài)構(gòu)成的靜態(tài)LEDLED驅(qū)動接口電路驅(qū)動接口電路1 1) MC14543MC14543引腳功能引腳功能MC14543MC14543為為4 4線線- -七段譯碼七段譯碼/ /驅(qū)動電路,具有驅(qū)動電路,具有4 4位二進位二進制鎖存、制鎖存、BCD-BCD-七段譯碼和驅(qū)動功能。圖七段譯碼和驅(qū)動功能。圖9-109-10為為該集成電路的引腳圖。其各引腳功能如下:該集成電路的引腳圖。其各引腳功能如下:M M:輸入線,用來控制輸出狀態(tài)的正反向;:輸入線,用來控制輸出狀態(tài)的正反向;BIBI:輸入線,用來

23、消隱顯示;:輸入線,用來消隱顯示;LDLD:輸入線,用來鎖存:輸入線,用來鎖存BCDBCD碼;碼;D0-D3D0-D3:顯示數(shù)據(jù)輸入端:顯示數(shù)據(jù)輸入端BCDBCD碼);碼);Ya-YgYa-Yg:BCD-BCD-七段碼的譯碼七段碼的譯碼/ /驅(qū)動驅(qū)動輸出端;輸出端;VDDVDD接電源,接電源,VSSVSS接地。接地。 圖圖9-10 9-10 引腳圖引腳圖單片機技術(shù)2 2) 由由MC14543MC14543構(gòu)成的靜態(tài)構(gòu)成的靜態(tài)LEDLED驅(qū)動接口電路驅(qū)動接口電路圖圖9-119-11給出了由給出了由MC14543MC14543構(gòu)成的靜態(tài)構(gòu)成的靜態(tài)LEDLED驅(qū)動接驅(qū)動接口電路??陔娐?。從圖從圖9-

24、119-11中可以看出,該電路主要由中可以看出,該電路主要由5151單片機、單片機、或非門、或非門、MC14543MC14543、共陰陽數(shù)碼管組成。、共陰陽數(shù)碼管組成。其中,或非門用來產(chǎn)生鎖存信號,其中,或非門用來產(chǎn)生鎖存信號,MC14543MC14543完完成鎖存、譯碼、驅(qū)動,數(shù)碼管則用來顯示。成鎖存、譯碼、驅(qū)動,數(shù)碼管則用來顯示。上兩個上兩個MC14543MC14543的地址為的地址為0BFFFH0BFFFH,下兩個下兩個MC14543MC14543的地址為的地址為7FFFH7FFFH。只要給出相應(yīng)的地址,并在單片機的只要給出相應(yīng)的地址,并在單片機的P0P0口輸出口輸出BCDBCD碼,就會

25、在相應(yīng)的數(shù)碼管上顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)碼,就會在相應(yīng)的數(shù)碼管上顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)該電路具有硬件成本低,配套軟件簡單等優(yōu)點。該電路具有硬件成本低,配套軟件簡單等優(yōu)點。 單片機技術(shù)單片機技術(shù)9.1.3 鍵盤、顯示器組合接口舉例 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中,鍵盤與顯示是人機通信的最主要方式,因而,鍵盤與顯示設(shè)計也是單片機系統(tǒng)必不可少的組成部分。8155是一款功能比較強大的I/O擴展芯片,圖9-12是由8155組成的典型的鍵盤與顯示接口電路。在圖中,LED段驅(qū)動由PB口完成,位驅(qū)動由PA口完成,而鍵盤的掃描輸出由PA口完成,鍵盤的回掃由PC口完成。LED采用動態(tài)顯示、軟件譯碼,鍵盤采用逐列掃描查詢工作方式。具體配套軟件參

26、見書中P231-234。單片機技術(shù) 單片機技術(shù) 9.2 微型打印機接口技術(shù) TpP-40A和TpP-16A 都是由單片機控制的智能型打印機。TpP-40A與TpP-16A接口與時序要求完全相同,操作方式也很相近,硬件電路及插腳完全兼容,只是指令代碼不完全相同。TpP-40A每行打印40個字符,TpP-16A則每行打印16個字符。本節(jié)重點介紹TpP-40A的接口電路及打印軟件。 9.2.1 TpP40A主要性能、接口要求與時序 1、 TpP40A的主要性能 見教材P234單片機技術(shù)2 2、 TpPTpP40A40A的接口要求的接口要求 TpP-40ATpP-40A微型打印機與單片機應(yīng)用系統(tǒng)通微型

27、打印機與單片機應(yīng)用系統(tǒng)通過過2020芯扁平電纜及接插件相連。芯扁平電纜及接插件相連。打印機打印機TpPTpP40A40A的引腳信號定義如圖的引腳信號定義如圖9-139-13所示。所示。單片機技術(shù) DB0-DB7:單向數(shù)據(jù)線,由單片機輸入打印機。 STB:數(shù)據(jù)選通信號。在該信號的上升沿時,數(shù)據(jù)線上的8位并行數(shù)據(jù)被打印機讀入機內(nèi)鎖存。 BUSY:打印機“忙狀態(tài)信號。當該信號有效高電平時,表示打印機正忙于處理數(shù)據(jù)。此時,CPU不得向打印機送入新的數(shù)據(jù)。 ACKACKNOWLEGE):打印機的應(yīng)答信號。此信號為有效電平狀態(tài)低電平時,表明打印機已取走數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)。 ERRERROR):“出錯信號。 當

28、送入打印機的命令格式有錯時,打印機立即打印出一行出錯信息,以提示操作者注意。在打印機打印出錯信息之前,該信號線出現(xiàn)一個負脈沖,脈沖寬度為30ms。單片機技術(shù) 3 3、信號時序、信號時序 TpPTpP40A40A的時序要求如圖的時序要求如圖9-149-14所示。所示。單片機技術(shù) 9.2.2 9.2.2 字符代碼及打印命令字符代碼及打印命令TpPTpP40A40A的字符代碼如表所示,打印命令的字符代碼如表所示,打印命令見見P237P237。 單片機技術(shù) 9.2.3 TpP40A與單片機的接口電路 TpP40A與單片機的接口電路如圖9-16所示。 TpP-40A/16A沒有讀、寫信號線,只有一對握手

29、線、BUSY,因而,用一根地址線圖中使用P2 .7來控制讀、寫信號選通和讀取打印機的BUSY狀態(tài)。 單片機技術(shù)9.3 A/D9.3 A/D轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器9.3.1 A/D9.3.1 A/D轉(zhuǎn)換接口設(shè)計要點轉(zhuǎn)換接口設(shè)計要點 完成數(shù)據(jù)采集應(yīng)具備基本部件完成數(shù)據(jù)采集應(yīng)具備基本部件 : : 模擬多模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和信號調(diào)節(jié)電路路轉(zhuǎn)換開關(guān)和信號調(diào)節(jié)電路, ,采樣采樣/ /保持放保持放大器大器, ,模仿模仿/ /數(shù)字數(shù)字(A/D)(A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器, ,通道控制電通道控制電路路. .1 1、數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)換的應(yīng)用問題、數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)換的應(yīng)用問題 (1 1采樣速度采樣速度 (2 2

30、孔徑誤差孔徑誤差 (3 3系統(tǒng)通過率系統(tǒng)通過率 (4 4模模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換精度數(shù)轉(zhuǎn)換精度單片機技術(shù)2 2、A/ DA/ D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(1 1量化誤差與分辨率量化誤差與分辨率 分辨率:以輸出二進制位數(shù)或者分辨率:以輸出二進制位數(shù)或者BCDBCD碼位數(shù)表示。碼位數(shù)表示。(2 2轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度 實際實際A/DA/D轉(zhuǎn)換器在量化值上與理想轉(zhuǎn)換器在量化值上與理想A/DA/D轉(zhuǎn)換器進轉(zhuǎn)換器進行行A/DA/D轉(zhuǎn)換的差值,可表示成絕對誤差和相對誤轉(zhuǎn)換的差值,可表示成絕對誤差和相對誤差。有非線性誤差、失調(diào)誤差或零點誤差、增差。有非線性誤差、失調(diào)誤差或零點誤差、增益誤差或標度誤差,微分非線性

31、誤差等。益誤差或標度誤差,微分非線性誤差等。(3 3轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換速率 A/D A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換器完成一次A/DA/D轉(zhuǎn)換所需要的時間;轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換所需要的時間;轉(zhuǎn)換速率為轉(zhuǎn)換時間的倒數(shù)。換速率為轉(zhuǎn)換時間的倒數(shù)。 目前目前A/DA/D轉(zhuǎn)換最快的是高速全并行式轉(zhuǎn)換最快的是高速全并行式A/DA/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換時間可達轉(zhuǎn)換時間可達202050ns50ns,即轉(zhuǎn)換速率達,即轉(zhuǎn)換速率達20 20 50M SPS50M SPS。逐次逼近式。逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間達轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間達0.4s0.4s,即轉(zhuǎn)換速率達,即轉(zhuǎn)換速率達2.5M SPS2.5M SPS。單片

32、機技術(shù) (4失調(diào)零點溫度系數(shù)和增益溫度系數(shù) 表示A/D轉(zhuǎn)換器受環(huán)境溫度影響的程度,一般用每攝氏度溫度變化所產(chǎn)生的相對誤差作為指標,以ppm/為單位表示。 (5對電源電壓變化的抑制比 A/D轉(zhuǎn)換器對電源電壓的抑制比PSRR用改變電源電壓使數(shù)據(jù)發(fā)生1LSB變化時所對應(yīng)的電源電壓變化范圍來表示。單片機技術(shù)3 3 、A/DA/D轉(zhuǎn)換器的選擇原則轉(zhuǎn)換器的選擇原則(1 1根據(jù)前向通道的總誤差,選擇根據(jù)前向通道的總誤差,選擇A/DA/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器的精度和分辨率。精度和分辨率。(2 2根據(jù)信號對象的變化率及轉(zhuǎn)換精度要求,根據(jù)信號對象的變化率及轉(zhuǎn)換精度要求,確定確定A/DA/D轉(zhuǎn)換速度,以保證系統(tǒng)的實時性要

33、求。轉(zhuǎn)換速度,以保證系統(tǒng)的實時性要求。(3 3根據(jù)環(huán)境條件選擇根據(jù)環(huán)境條件選擇A/DA/D轉(zhuǎn)換器的一些環(huán)境參轉(zhuǎn)換器的一些環(huán)境參數(shù)要求,如工作溫度,功耗,可靠性等性能。數(shù)要求,如工作溫度,功耗,可靠性等性能。(4 4根據(jù)計算機接口特征,考慮選擇根據(jù)計算機接口特征,考慮選擇A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器是并行輸出還是串行輸出,是二進制還是是并行輸出還是串行輸出,是二進制還是BCDBCD碼等。碼等。(5 5要考慮到芯片的成本,貨源是否是主流芯要考慮到芯片的成本,貨源是否是主流芯片等諸多因素。片等諸多因素。單片機技術(shù)9.3.2 A/D9.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 MC14433 MC14433vMC144

34、33 MC14433 的電路結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)vMC14433 MC14433 的引腳及外部應(yīng)用特性的引腳及外部應(yīng)用特性vMC14433 MC14433 與與 MCS-51MCS-51單片機接口單片機接口單片機技術(shù) 1、MC14433 的電路結(jié)構(gòu) MC14433是一款廉價的雙積分式31/2A/D轉(zhuǎn)換器,其電路結(jié)構(gòu)如圖9-17所示。單片機技術(shù) 2、MC14433 的引腳及外部應(yīng)用特性 MC14433為24腳雙列直插式封裝,如圖9-18所示。單片機技術(shù)各引腳的應(yīng)用特性如下:各引腳的應(yīng)用特性如下: 電源接入。芯片工作電源為電源接入。芯片工作電源為5V5V,正電源端接,正電源端接VDD VDD (24(2

35、4端端) ),模擬部分負電源端接,模擬部分負電源端接VEEVEE1212端),其公共端),其公共接地端為接地端為VssVss1313端)。為提高電源抗干擾能力,正、端)。為提高電源抗干擾能力,正、負電源端分別通過去耦電容負電源端分別通過去耦電容0.047F0.047F、0.02F0.02F與與VssVss端相接。端相接。基準電壓輸入?;鶞孰妷盒柰饨?。可由基準電壓輸入?;鶞孰妷盒柰饨?。可由5G14035G1403通過通過分壓提供分壓提供+2V+2V或或+200 mV+200 mV基準電壓?;鶞孰妷狠斎攵嘶鶞孰妷??;鶞孰妷狠斎攵藶闉閂R (2VR (2端端) )。接地端為。接地端為VAGVAG模擬

36、地模擬地1 1端)。端)。被測信號輸入。由被測信號輸入。由VxVx引入引入3 3端),其接地端為端),其接地端為VAG(VAG(模擬地模擬地) ),被測電壓量程為,被測電壓量程為1.999V1.999V或或199.9 mV199.9 mV。外接振蕩器電阻。外接振蕩器電阻。RcRc接入接入CLK1CLK1和和CLK0 (10CLK0 (10、1111端端) )。RCRC典型值為典型值為470k470k。時鐘頻率隨。時鐘頻率隨RcRc增加而下降。增加而下降。單片機技術(shù) v外接積分阻容元件。外接元件典型值為:外接積分阻容元件。外接元件典型值為:v 量程為量程為2V2V時,時,C1=0.1FC1=0.

37、1F,R1= 470 kR1= 470 kv 量程為量程為200 mV200 mV時,時,C1=0.1FC1=0.1F,R1=27 kR1=27 kv 接入接入R1R1、R1/C1R1/C1、C1 (4.5C1 (4.5和和5.65.6端端) )。v外接失調(diào)補償電容外接失調(diào)補償電容C0C0。C0C0典型值為典型值為0.1F0.1F,接,接至至C01C01、C02 (7.8C02 (7.8端端) )。v轉(zhuǎn)換標志輸出。轉(zhuǎn)換標志有轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標志轉(zhuǎn)換標志輸出。轉(zhuǎn)換標志有轉(zhuǎn)換周期結(jié)束標志由由EOC(14EOC(14端端) )輸出,當轉(zhuǎn)換周期結(jié)束,輸出,當轉(zhuǎn)換周期結(jié)束,EOCEOC端輸端輸出一個寬度為時

38、鐘周期出一個寬度為時鐘周期1/21/2的正脈沖;的正脈沖;OROR過量程過量程標志由標志由1515端輸出,當端輸出,當|Vx|VR|Vx|VR時,時,OROR輸出低輸出低電平。電平。v轉(zhuǎn)換更新控制。更新轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出的控制端為轉(zhuǎn)換更新控制。更新轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出的控制端為DU (9DU (9端端) )。當。當DUDU與與EOCEOC連接時,每次連接時,每次A/DA/D轉(zhuǎn)換結(jié)轉(zhuǎn)換結(jié)果都被更新。果都被更新。 單片機技術(shù) v轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出。轉(zhuǎn)換結(jié)果以轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出。轉(zhuǎn)換結(jié)果以BCDBCD碼形式分時按碼形式分時按千、百、十、個位由千、百、十、個位由Q0-Q3(20-23Q0-Q3(20-23端端) )送出,相

39、應(yīng)送出,相應(yīng)的選通信號由的選通信號由DS1-DS4 (19-16DS1-DS4 (19-16端端) )提供。每個選提供。每個選通脈沖寬度為通脈沖寬度為1818個時鐘周期,相鄰選通脈沖之間個時鐘周期,相鄰選通脈沖之間間隔為間隔為2 2個時鐘脈沖。圖個時鐘脈沖。圖9-199-19是選通脈沖時序圖。是選通脈沖時序圖。 單片機技術(shù) 3、MC14433與MCS-51單片機接口 圖9-20是MC14433與單片機接口電路,配套軟件見P245。單片機技術(shù) 9.3.3 A/D9.3.3 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器MAX197MAX197 MAX197 MAX197是一款多量程、是一款多量程、1212位位DACDAC芯

40、芯片,工作電壓僅為片,工作電壓僅為5V5V;即接收高于;即接收高于電源電壓的模擬信號,又可接收低電源電壓的模擬信號,又可接收低于地電位的模擬信號;芯片有于地電位的模擬信號;芯片有8 8個獨個獨立的模擬輸入通道;對輸入的模擬立的模擬輸入通道;對輸入的模擬信號提供了四個可編程輸入量程:信號提供了四個可編程輸入量程:10V10V,5V5V,0 0到到+5V+5V,0 0到到+10V+10V,四個量程將有效的動態(tài)輸入范圍增四個量程將有效的動態(tài)輸入范圍增加到了加到了1414位;為位;為4-20mA4-20mA信號和由信號和由12V12V或或15V15V供電的傳感器到單供電的傳感器到單5V5V系統(tǒng)提供了靈

41、活的接口;芯片具有系統(tǒng)提供了靈活的接口;芯片具有5MHz5MHz帶寬,帶寬,100KSPS100KSPS吞吐率,內(nèi)吞吐率,內(nèi)/ /外外部時鐘及內(nèi)部時鐘及內(nèi)/ /外部啟動選擇,外部啟動選擇,8+48+4并并行數(shù)據(jù)接口,內(nèi)部行數(shù)據(jù)接口,內(nèi)部4.096V4.096V或外供參或外供參考電壓。軟硬件控制低電流關(guān)斷??茧妷?。軟硬件控制低電流關(guān)斷模式。式。8 8位三態(tài)數(shù)據(jù)位三態(tài)數(shù)據(jù)I/OI/O口,其輸入輸口,其輸入輸出皆與出皆與TTLTTL或或CMOSCMOS邏輯電平兼容。邏輯電平兼容。單片機技術(shù) 1 1、MAX197MAX197特性特性( 1 11212位分辨率,位分辨率,1/2LSB1/2LSB線性度;

42、線性度;(2 2單單5V5V供電;供電;(3 3軟件可編程選擇輸入量程:軟件可編程選擇輸入量程:10V10V,5V5V, 0+5V0+5V,0+10V0+10V(4 4輸入多路選擇器保護:輸入多路選擇器保護:16.5V16.5V;(5 58 8路模擬輸入通道;路模擬輸入通道;(6 66s6s轉(zhuǎn)換時間,轉(zhuǎn)換時間,100 KSPS100 KSPS采樣速率;采樣速率;(7 7內(nèi)內(nèi)/ /外部采集控制;外部采集控制;(8 8內(nèi)部內(nèi)部4.096V4.096V或外部參考電壓;或外部參考電壓;(9 9兩種掉電模式;兩種掉電模式;(1010內(nèi)部或外部時鐘內(nèi)部或外部時鐘 。單片機技術(shù) 2 2、MAX197MAX1

43、97封裝與引腳定義封裝與引腳定義其引腳封裝圖見圖其引腳封裝圖見圖9-219-21。其引腳定義描述如下:。其引腳定義描述如下:單片機技術(shù) 1腳CLK):時鐘輸入。外部時鐘模式時,由此腳輸入電平與TTL或CMOS兼容的時鐘。內(nèi)部時鐘模式時,該腳與地間接一電容,以確定內(nèi)部時鐘頻率,當fCLK=1.56 MHz時,外接電容的典型值為CCLK=100 pF。2腳():片選線,低有效。3腳():當 為低時,在內(nèi)部采集模式下,的上升沿將鎖存數(shù)據(jù),并啟動一次采集和一次轉(zhuǎn)換周期;在外部采集模式下,的第一個上升沿啟動采集,第二個上升沿結(jié)束采集并啟動轉(zhuǎn)換周期。4腳():當 為低時,的下降沿將允許讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)

44、。5腳HBEN):用于切換12位轉(zhuǎn)換結(jié)果。此腳為高時,數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)為高四位;此腳為低時,數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)為低八位。CSWRCSWRWRRDCSRD單片機技術(shù) 6腳( ):關(guān)斷控制位。此腳接低電平時,器件進入掉電模式FULLPD)。 7-10腳D7-D4):三態(tài)數(shù)字I/O口。 11腳D3/D11):三態(tài)數(shù)字I/O口。HBEN為低時,輸出D3;HBEN為高時,輸出D11。 12腳D2/D10):三態(tài)數(shù)字I/O口。HBEN為低時,輸出D2;HBEN為高時,輸出D10。 13腳D1/D9):三態(tài)數(shù)字I/O口。HBEN為低時,輸出D1;HBEN為高時,輸出D9。 14腳D0/D8):三態(tài)數(shù)字I/O口

45、。HBEN為低時,輸出D0;HBEN為高時,輸出D8。 15腳AGND):模擬地。 16-23腳CH0-CH7):模擬輸入通道。SHDN單片機技術(shù) 24腳():當轉(zhuǎn)換完成,且數(shù)據(jù)準備就緒時,變低。 25腳REFADJ):能隙參考電壓輸出/外部調(diào)節(jié)引腳。使用內(nèi)部參考時,對地接0.01F的旁路電容;使用外部參考時,此腳接VDD。26腳REF):參考電壓緩沖輸出或ADC參考電壓輸入。在內(nèi)部參考模式下,由此腳提供一個4.096V的標準輸出,可由REFADJ腳進行外部調(diào)節(jié);在外部參考模式下,REFADJ接至VDD,內(nèi)部緩沖器處于禁止狀態(tài)。27腳VDD):+5V電源,對地接0.1F的旁路電容。 28腳DG

46、ND):數(shù)字地。 INTINT單片機技術(shù)3 3、接口、控制字與時序、接口、控制字與時序 MAX197MAX197為微處理器提供了非常簡單的接口,圖為微處理器提供了非常簡單的接口,圖9-229-22給出了給出了MAX197MAX197與單片機之間最簡單的接口與單片機之間最簡單的接口電路圖。轉(zhuǎn)換從寫入控制字開始。轉(zhuǎn)換完成給電路圖。轉(zhuǎn)換從寫入控制字開始。轉(zhuǎn)換完成給出標準的中斷信號。出標準的中斷信號。 其控制字及各位的定義如下:其控制字及各位的定義如下: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PD1 PD0 ACQMOD RNG BIP A2 A

47、1 A0 PD1 PD0 ACQMOD RNG BIP A2 A1 A0 控制字中的控制字中的D5D5位決定采集控制模式:置位決定采集控制模式:置0 0時,時,為內(nèi)部采集控制模式,相應(yīng)時序如圖為內(nèi)部采集控制模式,相應(yīng)時序如圖9-239-23所示;所示;置置1 1時,為外部采集控制模式,相應(yīng)時序如圖時,為外部采集控制模式,相應(yīng)時序如圖9-9-2323所示。所示。單片機技術(shù) 圖9-22 MAX197與單片機的接口電路單片機技術(shù) 下圖是MAX197的一個實際應(yīng)用接口電路圖。 單片機技術(shù)9.3.4 A/D9.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器080908091 1、ADC0809ADC0809轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換

48、器的結(jié)構(gòu) ADC0809ADC0809是是CMOSCMOS集成電路的逐次逼近型集成電路的逐次逼近型A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器,其精度為器,其精度為8 8位,雙列直插式位,雙列直插式2828引腳封裝。引腳封裝。由模擬多路轉(zhuǎn)換器由模擬多路轉(zhuǎn)換器, A/D, A/D轉(zhuǎn)換器,三態(tài)輸出鎖轉(zhuǎn)換器,三態(tài)輸出鎖存及地址鎖存譯碼器等組成,見圖存及地址鎖存譯碼器等組成,見圖9-269-26。單片機技術(shù)單片機技術(shù) 2 2、ADC0809ADC0809的引腳功能的引腳功能A/D0809A/D0809的引腳圖如圖的引腳圖如圖9-279-27。 IN0IN0IN7IN7:8 8個輸入通道的模擬量輸入端個輸入通道的模擬量輸入端

49、 D0D0D7D7:8 8位數(shù)字量輸出端位數(shù)字量輸出端 START:STARTSTART:START為啟動為啟動控制輸入端;控制輸入端; ALEALE: ALEALE為地址鎖為地址鎖存控制信號端;存控制信號端;這兩個信號端可以連接這兩個信號端可以連接在一起,當通過程序輸在一起,當通過程序輸入一個正脈沖時,便立入一個正脈沖時,便立即開始模即開始模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換單片機技術(shù) EOC EOC,OE OE :EOCEOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束脈沖輸出端;為轉(zhuǎn)換結(jié)束脈沖輸出端;OEOE為輸出允許為輸出允許控制端;這兩個信號端可連接在一起,表示??刂贫?;這兩個信號端可連接在一起,表示模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束,結(jié)束,

50、EOCEOC端的電平由低變高,打開三態(tài)輸出鎖存器將端的電平由低變高,打開三態(tài)輸出鎖存器將轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到D0D0D7D7端。端。 CLOCK CLOCK :時鐘輸入端:時鐘輸入端 VREFVREF(+ +),),VREFVREF(- -),),VCCVCC,GNDGND A A,B B,C C:8 8 路模擬開關(guān)的三位地址輸入端。路模擬開關(guān)的三位地址輸入端。 地址與輸入通道的對應(yīng)關(guān)系如下:地址與輸入通道的對應(yīng)關(guān)系如下:ABC 通通 道道000001111IN1IN0IN7單片機技術(shù)3 3、MCS-51MCS-51與與ADC0809ADC0809的硬件連接的硬件連接

51、ADC0809ADC0809為多通道為多通道A/DA/D轉(zhuǎn)換芯片,適用于多通道轉(zhuǎn)換芯片,適用于多通道的數(shù)據(jù)采集。下圖為的數(shù)據(jù)采集。下圖為ADC0809ADC0809與與CPUCPU在中斷方式在中斷方式下的接口電路下的接口電路單片機技術(shù) 圖中圖中ADC0809ADC0809作為一個外部擴展并行作為一個外部擴展并行I/OI/O口,采用線選口,采用線選地址方式。設(shè)地址方式。設(shè)ADC0809ADC0809的口地址為的口地址為FEFFHFEFFH,采用中斷控制,采用中斷控制方式,由外部中斷方式,由外部中斷1 1的服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果并啟動下的服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果并啟動下一次轉(zhuǎn)換。其程序如下:一次轉(zhuǎn)換。其

52、程序如下: INT1INT1:SETB IT1SETB IT1 SETB EA SETB EA SETB EX1 SETB EX1 MOV DPTR MOV DPTR,#0FEFFH#0FEFFH MOV A MOV A,#00H#00H MOVX MOVX DPTRDPTR,A ;A ;啟動啟動08090809對對INT1INT1的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換單片機技術(shù) 其中斷服務(wù)程序如下:其中斷服務(wù)程序如下: PINT1PINT1:MOV DPTRMOV DPTR,#0FEFFH#0FEFFH MOVX A MOVX A,DPTR ;DPTR ;讀讀A/DA/D轉(zhuǎn)換結(jié)果送轉(zhuǎn)換結(jié)果送50H50H單元單元 MO

53、V 50HMOV 50H,A A MOV A MOV A,#00H#00H MOVX MOVX DPTRDPTR,A ;A ;啟動啟動08090809對對INT1INT1的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 RETIRETI單片機技術(shù)9.3.5 A/D9.3.5 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器TLV2548TLV2548TLV2548TLV2548是一款多通道、是一款多通道、1212位數(shù)據(jù)采集芯片位數(shù)據(jù)采集芯片(ADC(ADC單電源單電源2.7V-5.5V2.7V-5.5V供電,轉(zhuǎn)換時供電,轉(zhuǎn)換時間為間為3.86S3.86S串行接口的串行接口的A/DA/D轉(zhuǎn)換器。內(nèi)轉(zhuǎn)換器。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。部結(jié)構(gòu)如下圖所示。 單片機技術(shù) 1

54、1、TLV2548TLV2548特點特點(1 11212位分辨率,微分位分辨率,微分/ /積分非線性誤差積分非線性誤差1LSB1LSB;(2 2單電源單電源2.7V-5.5V2.7V-5.5V寬范圍供電電源,內(nèi)置參寬范圍供電電源,內(nèi)置參考源;考源;(3 3內(nèi)置轉(zhuǎn)換時鐘源及內(nèi)置轉(zhuǎn)換時鐘源及8FIFO8FIFO;(4 48 8路模擬輸入,模擬輸入范圍為路模擬輸入,模擬輸入范圍為0 0到電源電到電源電壓,壓,500KHz500KHz帶寬;帶寬;(5 5SPISPICPOL=0CPOL=0,CPHA=0CPHA=0)/DSP/DSP兼容串行接口,兼容串行接口,SCLKSCLK可高達可高達20MHz20

55、MHz;(6 6200KSPS200KSPS采樣速率,采樣速率,3.86S3.86S轉(zhuǎn)換時間;轉(zhuǎn)換時間;(7 7低工作電流低工作電流1.0mA1.0mA,3.3V3.3V時;時;1.1mA1.1mA,5.5V5.5V,外供參考源時);,外供參考源時);(8 8軟軟/ /硬件控制采樣周期及掉電方式;硬件控制采樣周期及掉電方式;(9 9可編程自動通道掃描??删幊套詣油ǖ罀呙琛?單片機技術(shù) 2、TLV2548封裝與引腳描述 TLV2548具有兩種不同的封裝形式:20TSSOPPW和20SOICDW封裝。其引腳圖見圖9-32。引腳定義描述如下: SDO:三態(tài)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果串行數(shù)據(jù)輸出端,高位在先; S

56、DI:串行數(shù)據(jù)輸入端,高位在先,前四位為命令輸入; SCLK:串行口工作時鐘輸入端; EOC/INT:轉(zhuǎn)換結(jié)束或向主處理器申請中斷信號 VCC:供電電源正端; A0-A7:模擬信號輸入端,信號源內(nèi)阻 大于1K時,應(yīng)使用異步轉(zhuǎn)換啟動信號或展寬采樣模式;單片機技術(shù)CSTART:異步轉(zhuǎn)換啟動信號,上升沿控制開始,下降沿控制結(jié)束; GND:電源地端。 PWDN:掉電模式控制,邏輯0置內(nèi)部模擬及參考源電路掉電模式; FS:DSP幀同步信號; REFM:外部參考源輸入或內(nèi)部參考源去耦,使用內(nèi)部參考時,此腳接地; REFP:外部參考源輸入或內(nèi)部參考源去耦,在REFP與REFM之間并聯(lián)10F及0.1F的電容;

57、 CS:片選信號。單片機技術(shù) 3、數(shù)據(jù)格式、命令集與結(jié)構(gòu)寄存器4、轉(zhuǎn)換條件、轉(zhuǎn)換模式與時序5、TLV2548與單片機硬件接口見下圖。單片機技術(shù)9.4 D/A9.4 D/A轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換與D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器9.4.1 D/A9.4.1 D/A轉(zhuǎn)換接口設(shè)計要點轉(zhuǎn)換接口設(shè)計要點 1 1、D/AD/A轉(zhuǎn)換器的選擇原則轉(zhuǎn)換器的選擇原則(1 1主要性能指標主要性能指標 主要性能指標有在給定條件下的靜態(tài)指主要性能指標有在給定條件下的靜態(tài)指標,動態(tài)指標,環(huán)境條件指標,轉(zhuǎn)換精標,動態(tài)指標,環(huán)境條件指標,轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換時間。度和轉(zhuǎn)換時間。(2 2D/AD/A轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用特性的選轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用特性的

58、選擇擇 主要有:數(shù)字輸入特性中的接收數(shù)碼制、主要有:數(shù)字輸入特性中的接收數(shù)碼制、數(shù)據(jù)格式、邏輯電平等;模擬輸出特性數(shù)據(jù)格式、邏輯電平等;模擬輸出特性中的參考電壓、參考電阻、滿碼輸出,中的參考電壓、參考電阻、滿碼輸出,以及最大輸出短路電流和輸出電壓范圍;以及最大輸出短路電流和輸出電壓范圍;鎖存特性及轉(zhuǎn)換特性;影響輸出電壓的鎖存特性及轉(zhuǎn)換特性;影響輸出電壓的參考源。參考源。單片機技術(shù)2 2、參考電壓源的配置、參考電壓源的配置 對于配有參考電壓源的對于配有參考電壓源的D/AD/A轉(zhuǎn)換器而言,就用其轉(zhuǎn)換器而言,就用其內(nèi)部的參考電壓源設(shè)計;對內(nèi)部沒有配備參考內(nèi)部的參考電壓源設(shè)計;對內(nèi)部沒有配備參考電壓源

59、的電壓源的D/AD/A轉(zhuǎn)換器而言,設(shè)計時就要考慮參考轉(zhuǎn)換器而言,設(shè)計時就要考慮參考電壓源。最常見的參考電壓源器件是:電壓源。最常見的參考電壓源器件是: 恒壓源的參考電壓源。這種器件的特點是:恒壓源的參考電壓源。這種器件的特點是: 輸出電壓低,一般為輸出電壓低,一般為2.5V2.5V或或1.25V1.25V,而輸入電壓,而輸入電壓為為5 515V15V,溫度系數(shù)為,溫度系數(shù)為202010-6/10-6/。3 3、輸入與模擬輸出電壓的變換特性、輸入與模擬輸出電壓的變換特性 輸出模擬電壓:輸出模擬電壓:VO=DVrVO=DVr D/A D/A轉(zhuǎn)換器的模擬輸出皆為電流量,要經(jīng)過一個轉(zhuǎn)換器的模擬輸出皆為

60、電流量,要經(jīng)過一個反相放大器才能轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出。那么反相放大器才能轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出。那么 V0=-DVr V0=-DVr (0D10D1) 單片機技術(shù)4 4、D/AD/A轉(zhuǎn)換器性能指標轉(zhuǎn)換器性能指標(1 1分辨率:當輸入數(shù)字發(fā)生單位數(shù)碼變化時,分辨率:當輸入數(shù)字發(fā)生單位數(shù)碼變化時,即即LSBLSB位產(chǎn)生一次變化時,所對應(yīng)的輸出模擬量位產(chǎn)生一次變化時,所對應(yīng)的輸出模擬量電壓或電流的變化量。電壓或電流的變化量。(2 2量程和實際滿量程:標稱滿量程量程和實際滿量程:標稱滿量程NFSNFS是是指相應(yīng)于數(shù)字量指標值指相應(yīng)于數(shù)字量指標值2n2n的模擬輸出量。但實的模擬輸出量。但實際數(shù)字量最大為際數(shù)字

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