常見外設(shè)接口及應(yīng)用5學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1常見常見(chn jin)外設(shè)接口及應(yīng)用外設(shè)接口及應(yīng)用5第一頁，共31頁。第1頁/共30頁第二頁，共31頁。 D7 D7D0D0：輸出數(shù)據(jù)線（三態(tài)）。：輸出數(shù)據(jù)線（三態(tài)）。 IN0 IN0IN7IN7：8 8通道通道(tngdo)(tngdo)模擬電壓輸入端，可連模擬電壓輸入端，可連接接8 8路模擬量輸入。路模擬量輸入。 ADDA ADDA、ADDBADDB、ADDCADDC：通道：通道(tngdo)(tngdo)地址選擇，用于地址選擇，用于選擇選擇8 8路中的一路輸入。路中的一路輸入。ADDAADDA為最低位（為最低位（LSBLSB），），ADDCADDC為最為最高位，這三個引腳上所

2、加電平的編碼為高位，這三個引腳上所加電平的編碼為000000111111，分別對，分別對應(yīng)于選通通道應(yīng)于選通通道(tngdo)IN0(tngdo)IN0IN7 IN7 。 ALE ALE：通道：通道(tngdo)(tngdo)地址鎖存信號，用于鎖存地址鎖存信號，用于鎖存ADDAADDAADDCADDC端的地址輸入，上升沿有效。端的地址輸入，上升沿有效。 START START：啟動轉(zhuǎn)換信號輸入端，下降沿有效。在啟動信：啟動轉(zhuǎn)換信號輸入端，下降沿有效。在啟動信號的下降沿，啟動變換。號的下降沿，啟動變換。第2頁/共30頁第三頁，共31頁。 EOC EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。平時它為高電平，當(dāng)其：轉(zhuǎn)

3、換結(jié)束狀態(tài)信號。平時它為高電平，當(dāng)其正在轉(zhuǎn)換時為低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束時，它又變?yōu)楦唠娖?。正在轉(zhuǎn)換時為低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束時，它又變?yōu)楦唠娖健４诵盘柨捎糜诓樵兓蜃鳛橹袛嗌暾?。此信號可用于查詢或作為中斷申請?OE OE：輸出（讀）允許：輸出（讀）允許(ynx)(ynx)（打開輸出三態(tài)門）（打開輸出三態(tài)門）信號，高電平有效。在其有效期間，即打開輸出緩沖信號，高電平有效。在其有效期間，即打開輸出緩沖器三態(tài)門，器三態(tài)門，CPUCPU將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量讀入。將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量讀入。 CLK CLK：時鐘輸入（外接時鐘頻率為：時鐘輸入（外接時鐘頻率為10KHz10KHz1.2MHz1.2MHz）。）。ADC0809A

4、DC0809典型的時鐘頻率為典型的時鐘頻率為640KHZ640KHZ，轉(zhuǎn)換時，轉(zhuǎn)換時間是間是100s100s。 VREF VREF（+ +）、）、VREFVREF（- -）：基準(zhǔn)參考電壓輸入端。）：基準(zhǔn)參考電壓輸入端。第3頁/共30頁第四頁，共31頁。 ADC 0809 ADC 0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由3 3部分組成：部分組成： 模擬輸入模擬輸入(shr)(shr)選擇部分選擇部分 轉(zhuǎn)換器部分轉(zhuǎn)換器部分 輸出部分輸出部分第4頁/共30頁第五頁，共31頁。第5頁/共30頁第六頁，共31頁。 模擬輸入選擇部分：模擬輸入選擇部分： 8 8路模擬開關(guān)路模擬開關(guān)(kigun)(kigun)、地址

5、鎖存與譯碼電路。、地址鎖存與譯碼電路。 轉(zhuǎn)換器部分：轉(zhuǎn)換器部分： 比較器、比較器、8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器、逐位逼近寄存器、控制轉(zhuǎn)換器、逐位逼近寄存器、控制邏輯電路等。邏輯電路等。 輸出部分：輸出部分： 8 8位三態(tài)輸出鎖存器。位三態(tài)輸出鎖存器。 第6頁/共30頁第七頁，共31頁。第7頁/共30頁第八頁，共31頁。 ADC 0809 ADC 0809的工作時序如圖所示。外部的工作時序如圖所示。外部(wib)(wib)時時鐘信號通過鐘信號通過CLKCLK端進(jìn)入其內(nèi)部控制邏輯電路，作為轉(zhuǎn)換端進(jìn)入其內(nèi)部控制邏輯電路，作為轉(zhuǎn)換時的時間基準(zhǔn)。時的時間基準(zhǔn)。第8頁/共30頁第九頁，共31頁。ADC 0

6、809ADC 0809的工作過程的工作過程 （1 1）由）由CPUCPU首先把首先把3 3位通道地址信號位通道地址信號(xnho)(xnho)送到送到ADDCADDC、ADDBADDB、ADDAADDA上，選擇模擬輸入；上，選擇模擬輸入； （2 2）在通道地址信號）在通道地址信號(xnho)(xnho)有效期間，有效期間，由由ALEALE引腳上的一個脈沖上升沿信號引腳上的一個脈沖上升沿信號(xnho)(xnho)，將輸入的將輸入的3 3位通道地址鎖存到內(nèi)部地址鎖存器；位通道地址鎖存到內(nèi)部地址鎖存器； （3 3）STARTSTART引腳上的上升沿脈沖清除引腳上的上升沿脈沖清除ADCADC寄存寄存

7、器的內(nèi)容，被選通的輸入信號器的內(nèi)容，被選通的輸入信號(xnho)(xnho)在在STARTSTART的下降沿到來時就開始的下降沿到來時就開始A/DA/D轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換；第9頁/共30頁第十頁，共31頁。 （4 4）轉(zhuǎn)換開始后，）轉(zhuǎn)換開始后，EOCEOC引腳呈現(xiàn)低電平，一旦引腳呈現(xiàn)低電平，一旦A/DA/D轉(zhuǎn)換結(jié)轉(zhuǎn)換結(jié)束，束，EOCEOC又重新變?yōu)楦唠娖奖硎居种匦伦優(yōu)楦唠娖奖硎?biosh)(biosh)轉(zhuǎn)換結(jié)束；轉(zhuǎn)換結(jié)束； （5 5）當(dāng)）當(dāng)CPUCPU檢測到檢測到EOCEOC變?yōu)楦唠娖胶?，則執(zhí)行指令輸出一變?yōu)楦唠娖胶螅瑒t執(zhí)行指令輸出一個正脈沖到個正脈沖到OEOE端，由它打開三態(tài)門，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)讀取到

8、端，由它打開三態(tài)門，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)讀取到CPUCPU。第10頁/共30頁第十一頁，共31頁。（1 1）模擬信號輸入端）模擬信號輸入端INi INi （2 2）地址）地址(dzh)(dzh)線線ADDAADDAADDCADDC的連接的連接 （3 3）數(shù)據(jù)輸出線）數(shù)據(jù)輸出線D7D7D0D0的連接的連接 （4 4）地址）地址(dzh)(dzh)鎖存鎖存ALEALE和啟動轉(zhuǎn)換和啟動轉(zhuǎn)換STARTSTART信號的連接信號的連接 （5 5）轉(zhuǎn)換結(jié)束）轉(zhuǎn)換結(jié)束EOCEOC端的連接端的連接 第11頁/共30頁第十二頁，共31頁。 （1 1）模擬信號輸入端）模擬信號輸入端INiINi 模擬信號分別連接到模擬信號分

9、別連接到IN7IN7IN0IN0。當(dāng)前若要轉(zhuǎn)換。當(dāng)前若要轉(zhuǎn)換(zhunhun)(zhunhun)哪一路，則通過哪一路，則通過ADDCADDCADDAADDA的不同編碼的不同編碼來選擇。來選擇。 在單路輸入時，模擬信號可固定連接到任何一個在單路輸入時，模擬信號可固定連接到任何一個輸入端，相應(yīng)地，地址線輸入端，相應(yīng)地，地址線ADDAADDAADDCADDC將根據(jù)輸入線編將根據(jù)輸入線編號固定連接（高電平或低電平）。如輸入端為號固定連接（高電平或低電平）。如輸入端為IN4IN4，則，則ADDCADDC接高電平，接高電平，ADDBADDB與與ADDAADDA均接低電平。均接低電平。 在多路輸入時，模擬信

10、號按順序分別連接到輸入在多路輸入時，模擬信號按順序分別連接到輸入端，要轉(zhuǎn)換端，要轉(zhuǎn)換(zhunhun)(zhunhun)哪一路輸入，就將其編號送哪一路輸入，就將其編號送到地址線上（動態(tài)選擇）。到地址線上（動態(tài)選擇）。 第12頁/共30頁第十三頁，共31頁。（2 2）地址線）地址線ADDAADDAADDCADDC的連接的連接 多路輸入時，地址線不能固定連接，而是要通過一個多路輸入時，地址線不能固定連接，而是要通過一個接口芯片與數(shù)據(jù)總線連接。接口芯片與數(shù)據(jù)總線連接。 接口芯片可以選用鎖存器接口芯片可以選用鎖存器74LS27374LS273，74LS37374LS373等（要占等（要占用一個用一個I

11、/OI/O地址），或選用可編程并行接口地址），或選用可編程并行接口82558255（要占用四（要占用四個個I/OI/O地址）。地址）。 ADC 0809 ADC 0809內(nèi)部有地址鎖存器，內(nèi)部有地址鎖存器，CPUCPU可通過接口芯片用一可通過接口芯片用一條條OUTOUT指令把通道地址編碼指令把通道地址編碼(bin m)(bin m)送給送給08090809。地址線。地址線ADDAADDAADDCADDC的連接方法如圖所示。的連接方法如圖所示。 第13頁/共30頁第十四頁，共31頁。第14頁/共30頁第十五頁，共31頁。（3 3）數(shù)據(jù)輸出線）數(shù)據(jù)輸出線D7D7D0D0的連接的連接 ADC 080

12、9 ADC 0809內(nèi)部已有三態(tài)門，故可直接連到內(nèi)部已有三態(tài)門，故可直接連到DBDB上；另外，也上；另外，也可通過一個輸入接口與可通過一個輸入接口與DBDB相連相連(xin(xin lin) lin)。這兩種方法均。這兩種方法均需占用一個需占用一個I/OI/O地址。地址。ADC 0809ADC 0809數(shù)據(jù)輸出線的連接如圖所示。數(shù)據(jù)輸出線的連接如圖所示。第15頁/共30頁第十六頁，共31頁。第16頁/共30頁第十七頁，共31頁。 （4 4）地址鎖存）地址鎖存ALEALE和啟動轉(zhuǎn)換和啟動轉(zhuǎn)換STARTSTART信號的連接信號的連接 地址鎖存地址鎖存ALEALE和啟動轉(zhuǎn)換和啟動轉(zhuǎn)換STARTSTA

13、RT信號線有以下兩種連接信號線有以下兩種連接方法。方法。 獨(dú)立連接：用兩個信號分別進(jìn)行控制，這時需占用兩獨(dú)立連接：用兩個信號分別進(jìn)行控制，這時需占用兩個個I/OI/O端口或兩個端口或兩個I/OI/O線（用線（用82558255時）；時）； 統(tǒng)一連接：統(tǒng)一連接： 由于由于ALEALE是上升沿有效，而是上升沿有效，而STARTSTART是下降沿是下降沿有效，所以有效，所以ADC 0809ADC 0809通?？刹捎妹}沖通常可采用脈沖(michng)(michng)啟動方啟動方式，將式，將STARTSTART和和ALEALE連接在一起作為一個端口看待，先用一連接在一起作為一個端口看待，先用一個脈沖個脈

14、沖(michng)(michng)信號的上升沿進(jìn)行地址鎖存，再用下信號的上升沿進(jìn)行地址鎖存，再用下降沿實(shí)現(xiàn)啟動轉(zhuǎn)換，這時只需占用一個降沿實(shí)現(xiàn)啟動轉(zhuǎn)換，這時只需占用一個I/OI/O端口或一條端口或一條I/OI/O線（用線（用82558255時）。時）。第17頁/共30頁第十八頁，共31頁。第18頁/共30頁第十九頁，共31頁。（5 5）轉(zhuǎn)換結(jié)束）轉(zhuǎn)換結(jié)束EOCEOC端的連接端的連接 判斷一次判斷一次A/DA/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束有以下轉(zhuǎn)換是否結(jié)束有以下(yxi)(yxi)幾種方法：幾種方法： 第一種是延時方法第一種是延時方法 第二種是軟件查詢方式第二種是軟件查詢方式 第三種是第三種是CPUCPU等待方

15、式等待方式 第四種是中斷方式第四種是中斷方式 第19頁/共30頁第二十頁，共31頁。 第一種是延時方法第一種是延時方法 延時方法：采用軟件延時等待（例如延時延時方法：采用軟件延時等待（例如延時1ms1ms）時，要）時，要預(yù)先精確地知道完成一次預(yù)先精確地知道完成一次A/DA/D轉(zhuǎn)換所需要的時間，這樣，在轉(zhuǎn)換所需要的時間，這樣，在CPUCPU發(fā)出啟動命令之后，執(zhí)行一個固定的延遲程序，使延時發(fā)出啟動命令之后，執(zhí)行一個固定的延遲程序，使延時時間時間A/DA/D轉(zhuǎn)換時間。當(dāng)延時時間一到，轉(zhuǎn)換時間。當(dāng)延時時間一到，A/DA/D轉(zhuǎn)換也正好結(jié)轉(zhuǎn)換也正好結(jié)束束(jish)(jish)，則，則CPUCPU讀取轉(zhuǎn)換

16、的數(shù)據(jù)。讀取轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。 這種方式不用這種方式不用EOCEOC信號，實(shí)時性較差，信號，實(shí)時性較差，CPUCPU的效率最低。的效率最低。第20頁/共30頁第二十一頁，共31頁。 第二種是軟件查詢方式第二種是軟件查詢方式 軟件查詢方式：把軟件查詢方式：把08090809的的EOCEOC端通過一個三態(tài)門連到數(shù)端通過一個三態(tài)門連到數(shù)據(jù)總線的據(jù)總線的D0D0（其他數(shù)據(jù)線也可以），三態(tài)門要占用一個（其他數(shù)據(jù)線也可以），三態(tài)門要占用一個I/OI/O端口地址。在端口地址。在A/DA/D轉(zhuǎn)換過程中，轉(zhuǎn)換過程中，CPUCPU通過程序不斷查詢通過程序不斷查詢EOCEOC端端的狀態(tài)，當(dāng)讀到其狀態(tài)為的狀態(tài)，當(dāng)讀到其狀態(tài)

17、為“1”“1”時，則表示時，則表示(biosh)(biosh)一一次轉(zhuǎn)換結(jié)束，于是次轉(zhuǎn)換結(jié)束，于是CPUCPU用輸入指令讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。用輸入指令讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 這種方式的實(shí)時性也較差。這種方式的實(shí)時性也較差。第21頁/共30頁第二十二頁，共31頁。 第三種是第三種是CPUCPU等待方式等待方式 CPU CPU等待方式：這種方式利用等待方式：這種方式利用CPUCPU的的READYREADY引腳功能，引腳功能，設(shè)法在設(shè)法在A/DA/D轉(zhuǎn)換期間使轉(zhuǎn)換期間使READYREADY處于低電平，以使處于低電平，以使CPUCPU停止停止(tngzh)(tngzh)工作，而在轉(zhuǎn)換結(jié)束時，則使工作，而在轉(zhuǎn)換結(jié)束時

18、，則使READYREADY成為高成為高電平，電平，CPUCPU讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。第22頁/共30頁第二十三頁，共31頁。 第四種是中斷方式第四種是中斷方式 中斷方式：中斷方式： 用中斷方式時，把轉(zhuǎn)換結(jié)束信號用中斷方式時，把轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(xnho)(xnho)（ADC 0809ADC 0809的的EOCEOC端）作為中斷請求信號端）作為中斷請求信號(xnho)(xnho)接到中斷控制器接到中斷控制器8259A8259A的中斷請求輸入端的中斷請求輸入端IRiIRi，當(dāng)當(dāng)EOCEOC端由低電平變?yōu)楦唠娖綍r（轉(zhuǎn)換結(jié)束），即產(chǎn)生中端由低電平變?yōu)楦唠娖綍r（轉(zhuǎn)換結(jié)束），即產(chǎn)生中斷請求。斷請求。CP

19、UCPU在收到該中斷請求信號在收到該中斷請求信號(xnho)(xnho)后，讀取后，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。轉(zhuǎn)換結(jié)果。 這種方式由于避免了占用這種方式由于避免了占用CPUCPU運(yùn)行軟件延時等待或查運(yùn)行軟件延時等待或查詢時間，故詢時間，故CPUCPU效率最高。效率最高。第23頁/共30頁第二十四頁，共31頁。 檢測檢測ADC 0809ADC 0809轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(zhunhun)(zhunhun)結(jié)束的程序舉例如下：結(jié)束的程序舉例如下： （1 1）用延時等待的方法）用延時等待的方法 （2 2）用查詢）用查詢EOCEOC狀態(tài)的方法狀態(tài)的方法 第24頁/共30頁第二十五頁，共31頁。第25頁/共30頁第二十六頁，共31頁。（1 1）用延時等待的方法）用延時等待的方法 MOV DXMOV DX，START_PORT START_PO