應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)

1、1G，2G為H時(shí)，Y為高阻；1G，2G為L(zhǎng) 時(shí)，Y=A輸入輸入輸出輸出PC3PC5出出工作控制工作控制鍵盤可以分為獨(dú)立連接式和行列式（矩陣式）兩類，每一類按其譯碼方法又都可分為編碼及非編碼兩種類型1）獨(dú)立式非編碼鍵盤接口及處理程序鍵盤接口形式：鍵盤接口形式：P1.0P1.1P1.7+5v抖動(dòng)時(shí)間抖動(dòng)時(shí)間10ms開關(guān)動(dòng)作時(shí)間開關(guān)動(dòng)作時(shí)間100ms“ 1 ”“ 0 ”10ms前沿抖動(dòng)前沿抖動(dòng)后沿抖動(dòng)后沿抖動(dòng)I/O接接口口+5v+5v消除抖動(dòng)電路消除抖動(dòng)電路開關(guān)開關(guān)單單片片機(jī)機(jī) 0 1+5v C0 C1 R0 R1鍵盤鍵盤I/O接口接口 非編碼式鍵盤識(shí)別按鍵的方法有兩種: 一是行掃描法, 二是線反轉(zhuǎn)

2、法。 1) 行掃描法 通過(guò)行線發(fā)出低電平信號(hào), 如果該行線所連接的鍵沒(méi)有按下的話, 則列線所接的端口得到的是全“1”信號(hào), 如果有鍵按下的話, 則得到非全“1”信號(hào)。 為了防止雙鍵或多鍵同時(shí)按下, 往往從第 0 行一直掃描到最后 1 行, 若只發(fā)現(xiàn) 1 個(gè)閉合鍵, 則為有效鍵, 否則全部作廢。 找到閉合鍵后, 讀入相應(yīng)的鍵值, 再轉(zhuǎn)至相應(yīng)的鍵處理程序。 2) 線反轉(zhuǎn)法線反轉(zhuǎn)法 線反轉(zhuǎn)法也是識(shí)別閉合鍵的一種常用方法線反轉(zhuǎn)法也是識(shí)別閉合鍵的一種常用方法, 該法比行掃描該法比行掃描速度快速度快, 但在硬件上要求行線與列線外接上拉電阻。但在硬件上要求行線與列線外接上拉電阻。 先將行線作為輸出線先將行線

3、作為輸出線, 列線作為輸入線列線作為輸入線, 行線輸出全行線輸出全“0”信信號(hào)號(hào), 讀入列線的值讀入列線的值, 然后將行線和列線的輸入輸出關(guān)系互換然后將行線和列線的輸入輸出關(guān)系互換, 并并且將剛才讀到的列線值從列線所接的端口輸出且將剛才讀到的列線值從列線所接的端口輸出, 再讀取行線的再讀取行線的輸入值。那么在閉合鍵所在的行線上值必為輸入值。那么在閉合鍵所在的行線上值必為 0。這樣。這樣, 當(dāng)一個(gè)鍵當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí)被按下時(shí), 必定可讀必定可讀到一對(duì)唯一的行列值。到一對(duì)唯一的行列值。 延時(shí)等待延時(shí)等待10ms 仍有按鍵信號(hào)？仍有按鍵信號(hào)？Y 有按鍵信號(hào)？有按鍵信號(hào)？NYN鍵盤處理鍵盤處理 按鍵釋放

4、？按鍵釋放？NY延時(shí)消抖延時(shí)消抖鍵掃描求鍵號(hào)鍵掃描求鍵號(hào)延時(shí)等待延時(shí)等待鍵譯碼求鍵值鍵譯碼求鍵值修改顯示緩沖區(qū)修改顯示緩沖區(qū)跳轉(zhuǎn)各功能程序跳轉(zhuǎn)各功能程序有按鍵輸入？有按鍵輸入？確有按鍵？確有按鍵？按鍵釋放？按鍵釋放？是數(shù)字鍵？是數(shù)字鍵？YYYNNNYNP2.7=0，P2.0=1：A口地址為：口地址為：7F01H；C口地址為：口地址為：7F03H。A AL LE ER RD DW WR RP P0 08 80 0C C5 51 1A AL LE ER RD DW WR RR RE ES SE ET T8 81 15 55 5I IO O/ /M MC CE E8 8P P2 2. .7 7P P

5、2 2. .0 0A AD D7 70 0. . . .+ +5 5V VP PA A7 7P PA A6 6P PA A0 0P PA A1 1P PC C0 0P PC C1 1P PC C2 2P PC C3 301678914 152. 鍵盤接口電路鍵盤接口電路 圖 采用8155的鍵盤接口電路 KS1：KEY1：ACALL KS1 ；調(diào)用判斷有無(wú)鍵按下子程序；調(diào)用判斷有無(wú)鍵按下子程序 JNZ LK1 ；有鍵按下時(shí)，（；有鍵按下時(shí)，（A）0轉(zhuǎn)消抖延時(shí)轉(zhuǎn)消抖延時(shí)KEY2：ACALL TM6ms AJMP KEY1 ；無(wú)鍵按下返回；無(wú)鍵按下返回LK1： ACALL TM12ms ；調(diào)；調(diào)12

6、 ms延時(shí)子程序延時(shí)子程序 ACALL KS1 ；查有無(wú)鍵按下，若有則真有鍵按下；查有無(wú)鍵按下，若有則真有鍵按下 JNZ LK2 ；鍵；鍵(A) 0逐列掃描逐列掃描 AJMP KEY2 ；不是真有鍵按下，返回；不是真有鍵按下，返回LK2：MOV R2，#0FEH ；初始列掃描字（；初始列掃描字（0列）送入列）送入R2 MOV R4，#00H ；初始列（；初始列（0列）號(hào)送入列）號(hào)送入R4LK4：MOV DPTR，#7F01H ；DPTR指向指向8155PA口口 MOV A，R2 ；列掃描字送至；列掃描字送至8155PA口口 MOVX DPTR，A INC DPTR ；DPTR指向指向8155P

7、C口口 INC DPTR P2.7=0時(shí)：時(shí)：A0=P2.0=1：命令口地址為：命令口地址為：7FFFH；A0=P2.0=0：數(shù)據(jù)口地址為：數(shù)據(jù)口地址為：7EFFH。 （程序略）（程序略）01345678 當(dāng)有鍵按下時(shí)，當(dāng)有鍵按下時(shí)，INT1為低，向?yàn)榈?，向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng)，在中斷服務(wù)發(fā)出中斷申請(qǐng)，在中斷服務(wù)程序中除完成鍵識(shí)別、鍵功能處理外，仍須有清除鍵抖動(dòng)等功能。程序中除完成鍵識(shí)別、鍵功能處理外，仍須有清除鍵抖動(dòng)等功能。0481215913236710 1114 15 下面的程序是用行掃描法進(jìn)行鍵掃描的程序, 其中KS1 為判鍵閉合的子程序。 有鍵閉合時(shí)（A）=0。 DIR為數(shù)碼顯示器掃描

8、顯示子程序, 執(zhí)行一遍的時(shí)間約6 ms。 程序執(zhí)行后, 若鍵閉合, 鍵值存入A中, 鍵值的計(jì)算公式是: 鍵值=行號(hào)4+列號(hào); 若無(wú)鍵閉合, 則A中存入標(biāo)志FFH。 KEY1:LCALL KS1 ; 檢查有無(wú)閉合鍵? JNZ LK1 ; （A）=0, 有鍵閉合則轉(zhuǎn) LJMP LK8 ; 無(wú)閉合鍵則返回 LK1: LCALL DIR ; 延時(shí) 12 ms LCALL DIR ; 清抖 LCALL KS1 ; 再檢查有鍵閉合否? JNZ LK2 ; 有鍵閉合則轉(zhuǎn) LJMP LK8 ; 無(wú)鍵閉合則返回 LK2: MOV R3, 00H ; 行號(hào)初值送R3 MOV R2, FEH ; 行掃描初值送R2L

9、K3: MOV DPTR, 0101H ; 指向 8155 口A MOV A, R2 ; 行掃描值送A MOVX DOTR, A ; 掃描 1 行 INC DPTR INC DPTR ; 指向 8155 口C MOVX A, DPTR ; 讀入列值 ANL A, 0FH ; 保留低 4 位 MOV R4, A ; 暫存列值 CJNZ A, 0FH, LK4 ; 列值非全“1”則轉(zhuǎn) MOV A, R2 ; 行掃描值送A JNB ACC.7, LK8 ; 掃至最后一行則轉(zhuǎn)RL A ; 未掃完, 則移至下一行MOV R2, A ; 行值存入R2 中INC R3 ; 行號(hào)加 1SJMP LK3 ; 轉(zhuǎn)

10、至掃描下一行 LK4: MOV A, R3 ; 行號(hào)送入A ADD A, R3 ; 行號(hào)2 MOV R5, A ADD A, R5 ; 行號(hào)4 MOV R5, A ; 存入R5 中 MOV A, R4 ; 列值送A LK5: RRC A ; 右移一位 JNC LK6 ; 該位為 0 則轉(zhuǎn) INC R5 ; 列號(hào)加 1 SJMP LK5 ; 列號(hào)未判完則繼續(xù)LK6: MOV 20H, R5; 存鍵值LK7: LCALL DIR ; 掃描一遍顯示器 LCALL KS1 ; 發(fā)掃描信號(hào) JNZ LK7 ; 鍵未釋放等待 LCALL DIR ; 鍵已釋放 LCALL DIR ; 延時(shí) 12 ms, 清

11、抖 MOV A, 20H ; 鍵值存入A中KND: RET LK8: MOV A, FFH ; 無(wú)鍵標(biāo)志FFH存入A中 RET KS1: MOV DPTR, 0101H ; 判鍵子程序 MOV A, 00H ; 全掃描信號(hào) MOVX DPTR, A ; 發(fā)全掃描信號(hào) INC DPTR INC DPTR ; 指向8155口C MOVX A, DPTR ; 讀入列值 ANL A, 0FH ; 保留低4位 ORL A, F0H ; 高4位取“1” CPL A ; 取反, 無(wú)鍵按下則全“0” RET 1. LED顯示器結(jié)構(gòu)與原理顯示器結(jié)構(gòu)與原理 各段碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下: 表 十六進(jìn)制數(shù)及空白與P的顯示

12、段碼 2. LED顯示器接口電路顯示器接口電路 6 位動(dòng)態(tài)顯示器接口 圖 顯示子程序流程圖 程序清單如下:DIR: MOV R0, 79H ; 顯示緩沖區(qū)首址送R0MOV R3, 01H ; 使顯示器最右邊位亮MOV A, R3LD0: MOV DPTR, 0101H ; 掃描值送PA口MOVX DPTR, AINC DPTR ; 指向PB口MOV A, R0 ; 取顯示數(shù)據(jù)ADD A, 12H ; 加上偏移量MOVX A, A+PC ; 取出字形MOVX DPTR, A ; 送出顯示 ACALL DL1; 延時(shí) INC R0; 緩沖區(qū)地址加 1 MOV A, R3; JB ACC.5, LD

13、1; 掃到第 6 個(gè)顯示位了嗎？ RL A ; 沒(méi)有, R3 左環(huán)移一位, 掃描下一個(gè)顯示位 MOV R3, A AJMP LD0LD1: RETDSEG: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH ; 顯示段碼表DSEG1: DB 7DH, 07H, 7FH, 6FH, 77H, 7CH DSEG2: DB 39H, 5EH, 79H, 71H, 73H, 3EHDSEG3: DB 31H, 61H, 1CH, 23H, 40H, 03HDSEG4: DB 18H, 00H, 00H, 00HDL1: MOV R7, 02HDW; 延時(shí)子程序DL: MOV R6, 0F

14、FHDL6: DJNZ R6, DL6 DJNZ R7, DL RET 7.4.3 鍵盤顯示器接口鍵盤顯示器接口8279 1. 8279的組成及引腳的組成及引腳 8279 芯片有 40 條引腳, 由單一+5 V電源供電。 它主要由以下幾部分組成: （1） I/O控制和數(shù)據(jù)緩沖器; （2） 控制和定時(shí)寄存器及定時(shí)控制部分; （3） 掃描計(jì)數(shù)器; （4） 回送緩沖器與鍵盤去抖動(dòng)控制電路; （5） FIFO（先進(jìn)后出）寄存器和狀態(tài)電路; （6） 顯示器地址寄存器及顯示RAM。 圖 8279的引腳圖 2. 8279的接口電路與應(yīng)用的接口電路與應(yīng)用 8031與 8279 接口連接框圖 9.3 A/D轉(zhuǎn)換

15、器接口轉(zhuǎn)換器接口 1. 概述概述 A/D轉(zhuǎn)換器用以實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。 按轉(zhuǎn)換原理可分為 4 種: 計(jì)數(shù)式、 雙積分式、逐次逼近式以及并行式A/D轉(zhuǎn)換器。逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器是一種速度較快, 精度較高的轉(zhuǎn)換器, 其轉(zhuǎn)換時(shí)間大約在幾微秒到幾百微秒之間。常用的這種芯片有: （1） ADC0801ADC0805型 8 位MOS型A/D轉(zhuǎn)換器; （2） ADC0808/0809 型 8 位MOS型A/D轉(zhuǎn)換器; （3） ADC0816/0817 型 8 位MOS型A/D轉(zhuǎn)換器; 量化間隔和量化誤差是A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)之一。 量化間隔由下式計(jì)算: 12 n滿量程輸入電壓 其中n為A/D轉(zhuǎn)

16、換器的位數(shù)。 量化誤差有兩種表示方法: 一種是絕對(duì)量化誤差; 另一種是相對(duì)量化誤差。 絕對(duì)量化誤差 22量化間隔121n相對(duì)量化誤差2. 典型典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 ADC0809 是采用CMOS 工藝制造的雙列直插式單片8 位A/D 轉(zhuǎn)換器。分辨率8 位，精度7 位，帶8 個(gè)模擬量輸入通道，有通道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態(tài)數(shù)據(jù)鎖存器。 啟動(dòng)信號(hào)為脈沖啟動(dòng)方式，最大可調(diào)節(jié)誤差為1LSB，ADC0809 內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，故CLK 時(shí)鐘需由外部輸入，fclk 允許范圍為500kHz1MHz，典型值為640kHz。每通道的轉(zhuǎn)換需6673 個(gè)時(shí)鐘脈沖，大約100110

17、s。 工作溫度范圍為-40+85。功耗為15mW，輸入電壓范圍為05V，單一+5V 電源供電。它可以直接與Z80、8085、8080、8031 等CPU 相連，也可以獨(dú)立使用。圖 ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 ADC0809引腳圖 表 9.9 地址碼與輸入通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系 圖 ADC0809時(shí)序圖 3. ADC0809與與8031 的的中斷方式中斷方式 接口電路接口電路圖 ADC0809 中斷方式硬件接口 這里將ADC0809 作為一個(gè)外部擴(kuò)展的并行I/O口, 直接由8031的P2.0和WR脈沖進(jìn)行啟動(dòng)。因而其端口地址為 0FEFFH。用中斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量, 模擬量輸入通道選擇端ADD

18、 A、ADD B、ADD C分別與8031的P0.0、 P0.1、P0.2 直接相連, CLK由 8031 的ALE提供。啟動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:例如選中0通道 C、B、A為000， MOV DPTR, 0FEFFH ; 端口地址送DPTR MOV A, 00H ; 選擇 0 通道輸入 MOVX DPTR, A ; 啟動(dòng)輸入MOV DPTR, 0FEF8H ; 端口地址送DPTRMOVX A, DPTR ; 讀取IN0 的轉(zhuǎn)換結(jié)果 ORG 0000H AJMP INADC ORG 1000H INADC: SETB IT1 ; INT1設(shè)為邊沿觸發(fā)設(shè)為邊沿觸發(fā) SETB EA ; 開中斷開中斷INT1

19、SETB EX1 MOV DPTR, 0FEF8H ; 端口地址送DPTR MOV A, 00H ; 選擇 0 通道輸入 MOVX DPTR, A ; 啟動(dòng)輸入 HERE: SJMP HEREORG 0013HAJMP PINT1 PINT1: MOV DPTR, 0FEF8H ; 端口地址送DPTR MOVX A, DPTR ; 讀取IN0 的轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV 50H, A ; 存入 50H單元 MOV A, 00H MOVX DPTR, A ; 啟動(dòng)A/D, IN0 通道輸入并轉(zhuǎn)換 RETI ; 返回9.4 D/A轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 1. D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) （1）

20、分辨率。分辨率是D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入量變化敏感程度的描述, 與輸入數(shù)字量的位數(shù)有關(guān)。如果數(shù)字量的位數(shù)為n, 則D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為 2-n。 （2） 建立時(shí)間。建立時(shí)間是描述 D/A轉(zhuǎn)換速度的一個(gè)參數(shù), 具體是指從輸入數(shù)字量變化到輸出達(dá)到終值誤差1/2LSB（最低有效位）時(shí)所需的時(shí)間。通常以建立時(shí)間來(lái)表明轉(zhuǎn)換速度。 （3） 接口形式。 D/A轉(zhuǎn)換器有兩類: 一類不帶鎖存器, 另一類則帶鎖存器。對(duì)于不帶鎖存器的D/A轉(zhuǎn)換器, 為保存單片機(jī)的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù), 在接口處要加鎖存器。 2. 典型典型D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC0832簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 圖 DAC0832的引腳圖 3. DAC0832與與MCS - 51 的接口及應(yīng)用