單片微機(jī)原理與應(yīng)用part_08課件

1、“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程 第 8 章 51系列單片機(jī)的接口技術(shù)2022/7/211第8章 51系列單片機(jī)的接口技術(shù) 8.1 鍵盤接口技術(shù)8.2 顯示器接口技術(shù)8.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù)8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù)8.5 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù)8.6 開關(guān)量輸入/輸出接口技術(shù)2022/7/212 【重點(diǎn)與難點(diǎn)】 重點(diǎn)是矩陣式鍵盤的原理和編程方法、LED數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示編程方法、DAC0832和ADC0809與單片機(jī)的接口方法和編程要點(diǎn)、開關(guān)量的接口技術(shù)。難點(diǎn)是矩陣式鍵盤的工作原理、LED數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示的工作原理、DAC0832和ADC0809的工作原理。 接口技術(shù)是單片機(jī)與

2、外設(shè)之間相互匹配、高效、可靠的交換信息的重要技術(shù)。首先介紹鍵盤接口技術(shù)；其次介紹顯示器(LED/LCD)接口技術(shù)；然后介紹D/A、A/D和單片機(jī)的接口技術(shù)；最后介紹開關(guān)量輸入/輸出接口技術(shù)。 【基本知識(shí)點(diǎn)與要求】 (1) 掌握獨(dú)立式鍵盤、矩陣式鍵盤的原理和應(yīng)用方法。(2) 掌握LED數(shù)碼管的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)顯示硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程。(3) 了解字符型LCD的工作原理，能編寫顯示程序。(4) 理解D/A轉(zhuǎn)換器工作原理，掌握DAC0832使用方法。(5) 掌握ADC0809與單片機(jī)的接口技術(shù)，能夠編寫數(shù)據(jù)采集程序。(6) 掌握開關(guān)量輸入/輸出接口技術(shù) 第8章 51系列單片機(jī)的接口技術(shù) 2022/7/213

3、8.1.1 鍵盤工作原理 1. 按鍵輸入原理：按鍵利用機(jī)械觸點(diǎn)的閉合（按下）、斷開（釋放）動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的。將動(dòng)作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的高和低電平，單片機(jī)就可以通過識(shí)別電平的高、低從而判斷鍵的斷開與閉合。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，一組鍵或者一個(gè)鍵盤通過接口電路與CPU相連接。CPU可以采用查詢方式或者中斷方式來獲取有無鍵按下的信息。若有鍵按下，需要進(jìn)一步確認(rèn)是哪一個(gè)鍵按下，并將該鍵號(hào)送到累加器，然后通過單片機(jī)的散轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)去執(zhí)行該鍵的功能程序，程序執(zhí)行完畢后返回到鍵的查找狀態(tài)。 計(jì)算機(jī)所用的鍵盤有全編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。 全編碼鍵盤由硬件邏輯電路識(shí)別、并自動(dòng)提供與被按鍵對(duì)應(yīng)的編碼。非編碼鍵盤僅提供按鍵的

4、開關(guān)狀態(tài)，其它工作由相應(yīng)的軟件來完成。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中多采用非編碼鍵盤。 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/214 由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，觸點(diǎn)的閉合與斷開瞬間均會(huì)出現(xiàn)電壓抖動(dòng)過程，抖動(dòng)時(shí)間一般為510ms，如圖所示。為了保證CPU對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理，必須去除抖動(dòng)。去除抖動(dòng)的方法有硬件和軟件兩種。 、 2. 鍵盤輸入接口與軟件需要解決的問題 硬件電路去除抖動(dòng)是通過在按鍵輸出電路上加硬件電路來消除抖動(dòng)，一般采用R-S觸發(fā)器或雙穩(wěn)態(tài)電路。一個(gè)基本的硬件去除抖動(dòng)電路如下圖所示。 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/2158.1 鍵盤接口技術(shù) 軟件去除抖動(dòng)的方法是：當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，軟件延

5、時(shí)10ms后，再確認(rèn)該鍵是否保持按下狀態(tài)，若是，則確認(rèn)該鍵有效；否則重新開始掃描鍵盤。這樣，就可以消除抖動(dòng)對(duì)按鍵確認(rèn)的影響。 2022/7/216 （2）按鍵識(shí)別及編制鍵盤處理程序 在編寫鍵盤處理程序時(shí)需要考慮下面幾個(gè)問題： 監(jiān)測(cè)有無鍵按下； 有鍵按下時(shí)，若無硬件去抖動(dòng)電路，則用軟件延時(shí)方法去除抖動(dòng)； 有可靠的邏輯處理方法，解決多鍵沖突。如采用雙鍵鎖，只處理一個(gè)健，期間任何按下又松開的健不產(chǎn)生影響，不管一次按鍵持續(xù)多長時(shí)間，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。 給出確定的鍵號(hào)以滿足散轉(zhuǎn)指令的要求。 8.1.2 獨(dú)立式鍵盤接口技術(shù) 非編碼鍵盤的結(jié)構(gòu)形式一般有兩種：獨(dú)立式鍵盤與矩陣式（行列式）鍵盤。 獨(dú)立式鍵

6、盤電路每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一根I/O接口引線。每根I/O接口線上的按鍵都不會(huì)影響其他的I/O接口線，電路如圖8-3所示。 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/217 按鍵輸入采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí)，I/O接口線有確定的高電平。當(dāng)I/O接口內(nèi)部有上拉電阻時(shí)，外電路可以不接上拉電阻。這樣，CPU只要檢測(cè)I/O接口線的電平高、低就可以很容易地判斷出哪個(gè)按鍵被按下。 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/218 獨(dú)立式鍵盤電路特點(diǎn)：配置靈活，軟件識(shí)別簡(jiǎn)單，但按鍵數(shù)量較多時(shí)，占用I/O接口線數(shù)目較多。故只在按鍵數(shù)量不多時(shí)采用這種電路。 查詢方式按鍵識(shí)別程序（硬件電路如圖8-3），這里省略了軟

7、件延時(shí)部分，KPR0KPR7分別為k0k7按鍵的功能程序入口地址 MOV P1，#0FFH ；置P1口為輸入方式 MOV A，P1 ；讀入鍵狀態(tài) CPL A JZ KEYEND ；無鍵按下則轉(zhuǎn)返回 ACALL Delay10 ；有鍵按下調(diào)用延時(shí)程序去除抖動(dòng) MOV A，P1 ；讀入鍵狀態(tài) CPL A JZ KEYEND ；無鍵按下則為干擾處理，轉(zhuǎn)返回 JB ACC.0，K0 ；檢測(cè)0號(hào)鍵是否按下，若按下則轉(zhuǎn)到K0 JB ACC.1，K1 ；檢測(cè)1號(hào)鍵是否按下，若按下則轉(zhuǎn)到K18.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/2198.1 鍵盤接口技術(shù) JB ACC.2，K2 ；檢測(cè)2號(hào)鍵是否按下，若按下則轉(zhuǎn)

8、到K2 JB ACC.3，K3 ；檢測(cè)3號(hào)鍵是否按下，若按下則轉(zhuǎn)到K3 JB ACC.4，K4 ；檢測(cè)4號(hào)鍵是否按下，若按下則轉(zhuǎn)到K4 JB ACC.5，K5 ；檢測(cè)5號(hào)鍵是否按下，若按下則轉(zhuǎn)到K5 JB ACC.6，K6 ；檢測(cè)6號(hào)鍵是否按下，若按下則轉(zhuǎn)到K6 SJMP K7 ；7號(hào)鍵按下轉(zhuǎn)到K7K0：AJMP KPR0K1：AJMP KPR1 K7：AJMP KPR7KPR0： ；0號(hào)鍵功能程序入口 LJMP KEYEND KPR1： ；1號(hào)鍵功能程序入口 LJMP KEYEND 2022/7/21108.1 鍵盤接口技術(shù) KPR7: ；7號(hào)鍵功能程序入口KEYEND：RETDelay10

9、： ；延時(shí)10ms子程序 RET 8.1.3 矩陣式鍵盤接口技術(shù) 矩陣式鍵盤由行線和列線組成，也稱為行列式鍵盤。按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上，行線、列線分別連接到按鍵開關(guān)兩端。矩陣式鍵盤電路如圖8-4所示。 當(dāng)按鍵數(shù)量較多時(shí)，矩陣式鍵盤和獨(dú)立式按鍵電路相比較，要節(jié)省很多I/O接口線。2022/7/21118.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/2112 1. 矩陣式鍵盤電路的工作原理 圖8-4中把行線作為輸入線連接到單片機(jī)擴(kuò)展的8255A輸入端口PC0PC3，列線作為輸出線連接到單片機(jī)擴(kuò)展的8255A輸出端口PA0PA7。行線通過上拉電阻接+5V，若沒有鍵按下時(shí)，行線就處在高電平狀態(tài)。若有鍵按下，則對(duì)

10、應(yīng)行線和列線直接相連，行線的電平狀態(tài)就取決于與此行線相連的列線電平狀態(tài)。這樣，在單片機(jī)的控制下，就可以判斷究竟是哪一個(gè)鍵被按下。 先令所有列線PA0PA7全輸出低電平（“0”），讀入行線的狀態(tài)，如果所有行線的狀態(tài)均為高電平（“1”），則鍵盤無鍵按下，否則，鍵盤中有鍵按下。 8.1 鍵盤接口技術(shù) 當(dāng)鍵盤中有鍵按下時(shí)，再逐行掃描。 2022/7/2113 先令列線PA0輸出低電平（“0”）、其余列線PA1PA7輸出高電平，讀入行線的狀態(tài)。若所有行線的狀態(tài)均為高電平，則PA0這一列上沒有閉合鍵。如果行線的狀態(tài)不全為高電平，則要逐行判斷哪一行為低電平，為低電平的行線和PA0相交叉處的按鍵就是閉合鍵；

11、若PA0這一列上沒有鍵閉合，則令列線PA1輸出低電平、其余列線輸出高電平。用同樣的方法判斷PA1這一列上是否有鍵閉合，以此類推，直到令列線PA7輸出低電平、其余列線輸出高電平，判斷PA7這一列上是否有鍵閉合為止。 這種逐列逐行地檢查鍵盤按鍵狀態(tài)的過程稱為判斷鍵盤是否有鍵按下的行掃描法。 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/2114具體過程如下： （1）判斷鍵盤上有無鍵按下。令列線PA0PA7輸出全為“0”，讀入行線PC0PC3的電平狀態(tài)。若行線全為“1”，則無鍵按下；若不全為“1”，則有鍵按下。 （2）去除鍵的抖動(dòng)影響。當(dāng)判斷有鍵按下時(shí)，采用軟件延時(shí)10ms后，再次判斷是否有鍵按下。若仍然有鍵

12、按下，則認(rèn)為有一個(gè)確定的鍵按下，通過逐行掃描確定具體哪個(gè)鍵按下；否則按鍵抖動(dòng)處理，返回。 8.1 鍵盤接口技術(shù) （3）求取按鍵值。據(jù)上述的鍵盤掃描方法，用下述的方法就可獲得相應(yīng)鍵值。對(duì)圖8-4，先確定行首鍵號(hào)和列首鍵號(hào)。列首鍵號(hào)按照從列的低位到高位依次為07（最后的數(shù)字取決于列線的數(shù)目），行首鍵號(hào)按照從行的低位到高位依次為0、8、16、242022/7/2115（每次增加的數(shù)目為列線數(shù)目），則閉合鍵的鍵值等于為低電平的行首鍵號(hào)加上為低電平的列首鍵號(hào)（圖8-4顯而易見）。也等于為低電平的行號(hào)8為低電平的列號(hào)。 （4）判斷按鍵是否釋放，釋放后將鍵值送往累加器中，執(zhí)行相應(yīng)的鍵功能程序。 2. 矩陣式

13、鍵盤的工作方式 （1）編程掃描工作方式 對(duì)鍵盤的掃描，可以采用程序控制的隨機(jī)方式調(diào)用鍵盤掃描子程序；也可以采用定時(shí)控制方式，每隔一定的時(shí)間調(diào)用鍵盤掃描子程序響應(yīng)鍵輸入要求。每調(diào)用一次子程序，對(duì)鍵盤進(jìn)行一次掃描。鍵盤掃描子程序流程如圖8-5所示。 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/2116 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/2117 鍵盤掃描子程序如下，硬件電路如圖8-4所示。8255A的PA口、PB口、PC口和控制口地址分別是7FFCH、7FFDH、7FFEH、7FFFH，假設(shè)8255A已經(jīng)在主程序中進(jìn)行了初始化。（設(shè)PA口方式0輸出，PC口的低4位方式0輸入）。 8.1 鍵盤接口技術(shù) K

14、EY1: ACALL KS1 ；調(diào)用判斷有無鍵按下子程序 JNZ LK1 ；有鍵按下時(shí)，（A）0轉(zhuǎn)消抖延時(shí) AJMP KEND ；無鍵按下返回 LK1: ACALL TIM10ms ；調(diào)用10ms延時(shí)子程序 ACALL KS1 JNZ LK2 ；（A）0，有鍵按下、逐列掃描 AJMP KEND ；不是真有鍵按下，返回 LK2： MOV R2，#0FEH ；初始列掃描字(0列)送入R2 MOV R4，#00H ；初始列號(hào)0送入R4 LK4: MOV DPTR，#7FFCH；DPTR指向8255A的PA口2022/7/21188.1 鍵盤接口技術(shù) MOV A，R2；列掃描字送至8255A的PA口

15、MOVX DPTR，A INC DPTR INC DPTR；DPTR指向8255A的PC口 MOVX A，DPTR；從8255A的PC口讀入行線狀態(tài) JB ACC.0，LONE；若第0行無鍵按下，轉(zhuǎn)查第1行 MOV A，#00H ；第0行有鍵按下，行首鍵號(hào)#00H送入A AJMP LKP；轉(zhuǎn)求鍵值LONE: JB ACC.1，LTWO；查第1行無鍵按下,轉(zhuǎn)查第2行 MOV A，#08H ；第1行有鍵按下,行首鍵號(hào)#08H送入A AJMP LKPLTWO: JB ACC.2，LTHR ；查第2行無鍵按下，轉(zhuǎn)查第3行 MOV A，#10H ；第2行有鍵按下，行首鍵號(hào)#10H送入A AJMP LKP

16、LTHR: JB ACC.3，NEXT ；查第3行無鍵按下，轉(zhuǎn)查下一列 2022/7/21198.1 鍵盤接口技術(shù) MOV A，#18H；第3行有鍵按下,行首鍵號(hào)#18H送入ALKP: ADD A，R4；求鍵值，鍵值=行首鍵號(hào)+列號(hào) PUSH ACC；鍵值入棧保護(hù)LK3: ACALL KS1；等待鍵釋放 JNZ LK3 ；鍵未釋放，等待 POP ACC RETNEXT:INC R4；準(zhǔn)備掃描下一列，列號(hào)加1 MOV A，R2；取列掃描字送累加器A JNB ACC.7，KEND；判斷8列掃描完否?掃描完返回 RL A；掃描字左移一位，變?yōu)橄乱涣袙呙枳?MOV R2，A AJMP LK4KEND:

17、RET 2022/7/21208.1 鍵盤接口技術(shù) KS1: MOV DPTR，#7FFCH；DPTR指向8255A的PA口 MOV A，#00H MOVX DPTR，A；全掃描字送往8255A的PA口 INC DPTR INC DPTR MOVX A，DPTR；讀入PC口行狀態(tài) CPL A ；變正邏輯，以高電平表示有鍵按下 ANL A，#0FH RETTIM10ms:MOV R7，#14H；延時(shí)10ms（12MHz）TM: MOV R6，#0F8HTM6: DJNZ R6，TM6 NOP DJNZ R7，TM RET 2022/7/2121 中斷掃描方式通過在初始化中令所有列線的輸出全為0，

18、將所有行線經(jīng)過“與門”后連接到單片機(jī)的外部中斷輸入端來實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)沒有鍵按下時(shí)無中斷請(qǐng)求，有鍵按下時(shí)，便向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。CPU響應(yīng)后就執(zhí)行中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。 這樣在沒有鍵按下時(shí)，CPU就不執(zhí)行掃描程序，提高了CPU的工作效率。 中斷掃描方式需要編寫中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描、處理過程與查詢掃描方式中的鍵盤掃描子程序相同。 （2）中斷掃描方式 8.1 鍵盤接口技術(shù) 2022/7/21228.2 顯示器接口技術(shù) 為便于人們觀察和監(jiān)視單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行情況，需要一種顯示器作為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸出設(shè)備，顯示單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的鍵輸入值、中間信息及運(yùn)算結(jié)果

19、和運(yùn)行狀態(tài)等。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，最常用的顯示器有由發(fā)光二極管組成的數(shù)碼管顯示器，簡(jiǎn)稱LED (Light Emitting Diode)顯示器和液晶顯示器，簡(jiǎn)稱LCD (Liquid Crystal Display)。 8.2.1 數(shù)碼管顯示器結(jié)構(gòu)與原理 1. LED結(jié)構(gòu)與顯示原理 LED數(shù)碼管顯示器是由發(fā)光二極管按一定的結(jié)構(gòu)組合起來的顯示器件。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的是8段LED數(shù)碼管顯示器，也稱為一個(gè)顯示塊。 LED數(shù)碼管的正向壓降一般為1.52V，額定電流為10mA，最大電流為40mA。 2022/7/21238.2 顯示器接口技術(shù) (a) 管腳配置 (b) 共陽極 (c) 共陰極

20、 2022/7/2124 LED字段標(biāo)記為ag及dp，8段正好一個(gè)字節(jié)。若將ag及dp的驅(qū)動(dòng)電平在一個(gè)字節(jié)中按照從低位到高位的順序排列如表8-1所示，則可得到如表8-2所示的字段碼。其中共陰極接法和共陽極接法的字形碼互為反碼。 8.2 顯示器接口技術(shù) 2. 數(shù)碼管段碼的編碼 由LED顯示原理可知，要顯示不同的數(shù)字和字母，只要把不同的電平送往不同的發(fā)光二極管將其點(diǎn)亮即可。這些用來控制LED顯示的不同電平組合所構(gòu)成的代碼稱為相應(yīng)字符的字段碼（也稱為字形碼或段選碼）。 字段碼D7D6D5D4D3D2D1D0LED字段dPgfedcba2022/7/21258.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/212

21、63. LED數(shù)碼管顯示控制方式 用一個(gè)LED數(shù)碼管顯示塊，可以顯示一位數(shù)字或字母。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)用LED顯示塊構(gòu)成多位LED顯示器。N位LED數(shù)碼管顯示器有N根位選線、8N根段選線。段選線提供段選碼，由它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該字符。 通常有兩種顯示控制方式，即靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示方式。 8.2 顯示器接口技術(shù) 8.2.2 靜態(tài)顯示接口技術(shù) 1. 靜態(tài)顯示技術(shù) 靜態(tài)顯示是指顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止，且顯示器的各位能夠同時(shí)顯示字符。 2022/7/2127 LED顯示器與I/O端口的連接方法為：共陰極或共陽極連接在一起接地或

22、接+5V；每一位的段選線（adp）分別與一個(gè)8位并行輸出端口（必須具有鎖存功能）的每一位相連。 8.2 顯示器接口技術(shù) N位數(shù)碼管顯示器靜態(tài)顯示時(shí)有8N根段選線，需要占用N個(gè)8位并行輸出端口。當(dāng)顯示位數(shù)較少時(shí)，采用靜態(tài)顯示方式是合適的。當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)，應(yīng)該采用動(dòng)態(tài)顯示方式。 靜態(tài)顯示的特點(diǎn)：顯示亮度大、穩(wěn)定，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)單片機(jī)沒有使用串行通信功能時(shí)，靜態(tài)顯示方式中CPU輸出字形碼可以利用串行接口工作在移位寄存器方式下串行輸出。采用串行輸出可以節(jié)省單片機(jī)的資源。2022/7/21288.2 顯示器接口技術(shù) 3位LED數(shù)碼管顯示器靜態(tài)連接電路圖 2022/7/21298.2

23、顯示器接口技術(shù) MOV R2，#03H ；顯示字符數(shù) MOV R0，#30H ；顯示緩沖區(qū)地址送入R0 MOV R1, #60H ; 端口地址指針 DL0：MOV A，R0 ；取要顯示的數(shù)作查表偏移量 MOV DPTR，#TAB ；DPTR指向字形碼表首地址 MOVC A，A+DPTR ；查表得字形碼 MOV R1, A ; 字形碼送端口顯示 INC R1 INC R0 ；更新顯示單元 DJNZ R2，DL0 ；判斷是否所有 RET TAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H ；04字形碼 DB 92H，82H，0F8H，80H，90H ；59 的字形碼靜態(tài)顯示程序段：202

24、2/7/21308.2 顯示器接口技術(shù) 2. 靜態(tài)顯示接口 （1）基于MC14543的靜態(tài)LED驅(qū)動(dòng)接口電路 MC14543引腳功能 MC14543為具有4位二進(jìn)制鎖存、BCD-7段譯碼和驅(qū)動(dòng)功能，MC14543的引腳功能如下： M：輸入引腳，用來控制輸出 狀態(tài)的正反向。 BI：輸入引腳，用來消隱顯示。 LD：輸入腳，用來鎖存BCD碼。 D0D3：顯示數(shù)據(jù)輸入引腳 （BCD碼）。 YaYg：BCD-7段碼的譯碼/ 驅(qū)動(dòng)輸出引腳。 VDD接電源， VSS接地。2022/7/2131 液晶顯示時(shí)，應(yīng)在液晶的公共電極和電路的M引腳施加方波脈沖，電路的輸出引腳直接連接到液晶的各筆劃段。 8.2 顯示器

25、接口技術(shù) 2022/7/2132 基于MC14543的靜態(tài)LED驅(qū)動(dòng)接口電路 * 使用共陰極發(fā)光二極管時(shí)，M=L；使用共陽極發(fā)光二極管時(shí)，M=H；使用液晶顯示器時(shí)，從M端加脈沖。*輸出狀態(tài)由LD從H變到L時(shí)的內(nèi)部鎖存器的狀態(tài)決定。 8.2 顯示器接口技術(shù) 該電路是由AT89S51單片機(jī)、或非門、MC14543、共陰極數(shù)碼管顯示器組成。其中，或非門用來產(chǎn)生鎖存信號(hào)，MC14543完成鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)，數(shù)碼管用來顯示。 2022/7/21338.2 顯示器接口技術(shù) MC14543構(gòu)成的靜態(tài)LED驅(qū)動(dòng)接口電路圖 2022/7/21348.2 顯示器接口技術(shù) （2）基于串行接口的靜態(tài)LED驅(qū)動(dòng)接口電路

26、 2022/7/21358.2 顯示器接口技術(shù) DIR：PUSHACC ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSHDPH PUSHDPL MOV SCON，#0 CLR P1.1 ；74LS164清零 MOV R2，#03H ；顯示3個(gè)數(shù) MOV R0，#30H ；顯示緩沖區(qū)地址送入R0 SETB P1.1 ；為顯示器正常顯示準(zhǔn)備 SETB P1.0 ；選通TXD同步移位時(shí)鐘 DL0：MOV A，R0 ；取要顯示的數(shù)作查表偏移量 MOV DPTR，#TAB ；DPTR指向字形碼表首地址 MOVC A，A+DPTR ；查表得字形碼2022/7/21368.2 顯示器接口技術(shù) MOV SBUF，A ；由串行接口發(fā)送字形

27、碼DL1： JNB TI，DL1 ；等待一楨數(shù)據(jù)發(fā)送完 CLR TI ；清標(biāo)志，準(zhǔn)備繼續(xù)發(fā)送 INC R0 ；更新顯示單元 DJNZ R2，DL0 ；判斷是否所有數(shù)碼管均已顯示 POP DPL ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP DPH POP ACC RETTAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H ；04字形碼 DB 92H，82H，0F8H，80H，90H ；59 的字形碼2022/7/2137 動(dòng)態(tài)顯示是采用掃描的方法把多位LED數(shù)碼管顯示器一位一位地輪流點(diǎn)亮?；蛘哒f，每隔一段時(shí)間LED數(shù)碼管顯示器的每一位被點(diǎn)亮一次。這樣，雖然在同一時(shí)間只有一位顯示器被點(diǎn)亮，但由于人眼的視覺暫留效應(yīng)

28、（通常人眼的視覺暫留時(shí)間為0.1秒）和發(fā)光二極管熄滅后的余輝作用，獲得的效果是多位字符“同時(shí)”顯示。LED數(shù)碼管顯示器的顯示亮度既與導(dǎo)通電流相關(guān)，也與點(diǎn)亮的持續(xù)時(shí)間和間隔時(shí)間的比例相關(guān)。 8.2.3 動(dòng)態(tài)顯示接口技術(shù) 1. 動(dòng)態(tài)顯示方式8.2 顯示器接口技術(shù) 動(dòng)態(tài)顯示的工作原理。多位LED顯示器的段選線并聯(lián)在一起，然后與一個(gè)8位并行輸出端口（必須有鎖存功能）的每一位相連接，即所有LED顯示器的段選碼均由該端口控制。而各位LED數(shù)碼管顯示器的共陰極點(diǎn)或共陽極點(diǎn)分別與另外一個(gè)并行2022/7/2138輸出端口（必須具有鎖存功能）的每一位相連接，實(shí)現(xiàn)各位分時(shí)選通，也稱位控。在某一段時(shí)間內(nèi)，8位并行輸

29、出端口輸出段選碼，位控端口輸出位選通信號(hào)，以保證某一位LED顯示器顯示相應(yīng)的字符。如此輪流，使每一位LED顯示器顯示該位要顯示的字符，并延時(shí)12ms，就可獲得視覺穩(wěn)定的顯示效果。8.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/21392. 動(dòng)態(tài)顯示程序流程 動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是：當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)節(jié)省I/O端口，因此，硬件電路比較簡(jiǎn)單；但是和靜態(tài)顯示比較而言，顯示穩(wěn)定度不如靜態(tài)顯示，CPU需要輪流點(diǎn)亮每一個(gè)LED顯示器，占用CPU較多的時(shí)間，且軟件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 用8255A擴(kuò)展并行I/O接口連接數(shù)碼管，3位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)后，與8255A的PB口相連輸出段選碼；3位數(shù)碼管的公共端分別與8255A的PA口連

30、接，輸出位控碼，選擇要顯示的數(shù)碼管。PA口和PB口均工作于方式0輸出。R3中存放位控碼，R0指向顯示緩沖區(qū)首地址。動(dòng)態(tài)顯示的子程序流程如圖8-12所示。 8.2 顯示器接口技術(shù) N位數(shù)碼管顯示器動(dòng)態(tài)顯示時(shí)有8根段選線，需要占用1個(gè)8位并行輸出端口，還需要1個(gè)N位控制口。 2022/7/21408.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/21418.2.4 液晶顯示接口技術(shù) 8.2 顯示器接口技術(shù) 1. LCD顯示器結(jié)構(gòu)和工作原理 LCD(Liquid Crystal Display)液晶顯示器是一種被動(dòng)式顯示器。液晶本身不發(fā)光，只是調(diào)節(jié)環(huán)境光的亮度。 2022/7/2142 當(dāng)在液晶盒的上、下電極加

31、上一定的電壓后，電極部分的液晶分子轉(zhuǎn)成垂直排列，從而失去旋光性。因此，從上偏振片入射的偏振光不被旋轉(zhuǎn)，當(dāng)此偏振光到達(dá)下偏振片時(shí)，因?yàn)楸黄衿?，無法到達(dá)反射板形成反射，所以呈現(xiàn)出黑色。根據(jù)需要，將電極做成各種文字、數(shù)字或者點(diǎn)陣，就可以獲得所需的各種顯示。LCD響應(yīng)時(shí)間和余輝為微秒級(jí)。 2. LCD1602液晶顯示器及與單片機(jī)接口 根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字符，這里以常用的2行16個(gè)字的1602液晶模塊來介紹它的應(yīng)用。 （1）LCD1602的引腳定義 LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或者是16腳（帶背光）接口，引腳功能如表8-4所示。 VL為液晶顯示

32、器對(duì)比度調(diào)整端。接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，8.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/2143 （2）LCD1602的命令說明 LCD1602液晶顯示模塊內(nèi)部的控制器有11條控制指令，液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)的操做是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。指令說明如表8-5所示。 8.2 顯示器接口技術(shù) 接地時(shí)對(duì)比度最強(qiáng)。若對(duì)比度過強(qiáng)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一只10KW的可調(diào)電位器來調(diào)整對(duì)比度。 RS為寄存器選擇端。RS為高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，為低電平時(shí)選擇指令寄存器。 為讀寫信號(hào)。高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)執(zhí)行寫操作。 E為使能端。當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶顯示模塊執(zhí)行命令。 D0D7為雙向數(shù)據(jù)

33、線。 2022/7/2144 LCD1602的引腳功能表 8.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/21458.2 顯示器接口技術(shù) LCD1602液晶顯示模塊內(nèi)部控制器的11條控制指令 2022/7/2146*：無關(guān)項(xiàng)；BF=1/0：內(nèi)部操作正在進(jìn)行/允許指令操作 8.2 顯示器接口技術(shù) 指令1：清顯示，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。 指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。 指令3：讀/寫方式下的光標(biāo)和顯示模式設(shè)置命令。 I/D：表示地址計(jì)數(shù)器的變化情況，即光標(biāo)的移動(dòng)方向。 I/D=1：計(jì)數(shù)器地址自動(dòng)加1，光標(biāo)右移一字符位置。 I/D=0：計(jì)數(shù)器地址自動(dòng)減1，光標(biāo)左移一字符位置。 S：顯示屏上畫面向

34、左或者向右全部移動(dòng)一個(gè)字符位。 S=0：無效；S=1：有效。 S=1,I/D=1：顯示畫面左移；S=1，I/D=0：顯示畫面右移。 指令4：顯示開關(guān)控制，控制顯示，光標(biāo)和光標(biāo)閃爍的開關(guān)。 D：當(dāng)D=0時(shí)顯示關(guān)閉，DDRAM中數(shù)據(jù)保持不變。 C：當(dāng)C=1時(shí)顯示光標(biāo)。B：當(dāng)B=1時(shí)光標(biāo)閃爍。 指令5：光標(biāo)或顯示移位。DDRAM中內(nèi)容不改變。 S/C=1時(shí)，移動(dòng)顯示；S/C=0時(shí)，移動(dòng)光標(biāo)。 2022/7/2147 R/L=1時(shí)，為右移；R/L=0時(shí)，為左移。 指令6：功能設(shè)置命令。 DL=1時(shí)：內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為4位寬度DB7DB4；DL=0時(shí)，內(nèi) 部總線為8位寬度。 N=0時(shí)，單行顯示；N=1時(shí)，雙

35、行顯示。 F=0時(shí)，為顯示字形5*7點(diǎn)陣；F=1時(shí)，為顯示字形5*10點(diǎn)陣。 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。GROM（字符發(fā)生存儲(chǔ)器）、 CGRAM（用戶自定義字符圖形RAM，包含在CGROM中）、DDRAM（顯示數(shù)據(jù)RAM） 指令9：讀狀態(tài)標(biāo)志和光標(biāo)地址。BF：忙標(biāo)志位，BF=1，忙，此時(shí)模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)；BF=0，不忙。 指令10：寫數(shù)據(jù)。 指令11：讀數(shù)據(jù)。 8.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/2148（3）LCD1602的RAM地址與標(biāo)準(zhǔn)字庫表 顯示字符時(shí)，要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在那里顯示字符，LCD1602的內(nèi)部顯示地址如下表8

36、-6所示。 8.2 顯示器接口技術(shù) 上表第二行第一個(gè)字符的地址是40H，因?qū)懭腼@示地址要求最高位D7=1（根據(jù)表8-5所示的指令8），所以這時(shí)實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)位是01000000B（40H）+10000000（80H）=11000000（C0H）。 （4）LCD1602的初始化方法 2022/7/2149 對(duì)液晶顯示模塊進(jìn)行初始化時(shí)，應(yīng)先設(shè)置顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)。每次輸入指令之前，都要判斷液晶顯示模塊是否處于忙狀態(tài)。LCD1602液晶顯示模塊內(nèi)部的字符發(fā)生器中已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)點(diǎn)陣字符圖形，每個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼。 LCD1602液晶顯示模塊初始化過程

37、如下：寫指令38H：顯示模式設(shè)置為2行，5*7字符； 延時(shí)15ms；寫指令06H，置輸入模式為地址增量，顯示屏不移動(dòng)； 延時(shí)15 ms；寫指令0FH：顯示開，顯示光標(biāo)，光標(biāo)閃爍； 延時(shí)15 ms；寫指令01H：顯示清屏；8.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/21508.2 顯示器接口技術(shù) （5）LCD1602和單片機(jī)的接口電路 2022/7/21518.2 顯示器接口技術(shù) 程序如下： E BIT P2.2 RW BIT P2.1 RS BIT P2.0 LCDPORT EQU P0 CMD_BYTE EQU 30H DAT_BYTE EQU 31H ORG 0000H AJMP MAIN OR

38、G 0050HMAIN： MOV SP，#60H LCALL INITLCD LCALL DISPMSG1 LCALL DISPMSG2 SJMP $；LCD1602用到子程序;寫命令(入口參數(shù) CMD_BYTE)WRITE_CMD：CLR RS CLR RW MOV A，CMD_BYTE MOV LCDPORT，A SETB E NOP NOP CLR E LCALL DELAY RET2022/7/2152；寫顯示數(shù)據(jù)(入口參數(shù)DAT_BYTE)WRITE_DAT：SETB RS CLR RW MOV A，DAT_BYTE MOV LCDPORT，A SETB E NOP NOP CLR

39、E LCALL DELAY RET；LCD顯示初始化INITLCD：MOV CMD_BYTE,#38H LCALL WRITE_CMD LCALL DELAY；延時(shí) MOV CMD_BYTE，#06H ；置輸入模式：地址增量，顯示屏不移動(dòng) LCALL WRITE_CMD LCALL DELAY；延時(shí) MOV CMD_BYTE，#0FH ；顯示開，顯示光標(biāo)，光標(biāo)閃爍 LCALL WRITE_CMD LCALL DELAY ；延時(shí) MOV CMD_BYTE，#01H LCALL WRITE_CMD LCALL DELAY ；延時(shí) RET8.2 顯示器接口技術(shù) 2022/7/21538.2 顯示器接

40、口技術(shù) DISPMSG1： MOV CMD_BYTE，#80H LCALL WRITE_CMD MOV R7，#07H MOV R6，#00H MOV DPTR，#TAB1DISPMSG1_1：MOV A，R6 MOVC A，A+DPTR MOV DAT_BYTE，A LCALL WRITE_DAT INC R6DJNZ R7，DISPMSG1_1 RETDISPMSG2： MOV CMD_BYTE，#0C0H LCALL WRITE_CMD MOV R7，#0CH MOV R6，#00H MOV DPTR，#TAB2DISPMSG2_1：MOV A，R6 MOVC A，A+DPTR MOV

41、DAT_BYTE，A LCALL WRITE_DAT INC R6 DJNZ R7，DISPMSG2_1 RET ；延時(shí)子程序DELAY ： MOV R5，#0A0HDELAY1： NOP DJNZ R5，DELAY1 RET ORG 0200H 2022/7/2154；要顯示的內(nèi)容TAB1：DB“AT89S51”TAB2：DB “” END 8.3.1 鍵盤及動(dòng)態(tài)顯示接口電路 8.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) 8155芯片內(nèi)的RAM地址為：7E00H-7EFFH，I/O端口地址為：7F00H7F05H。8155的PA口為輸出口、地址為7F01H，和鍵盤的列線相連，同時(shí)又是6位顯示器的位控口。

42、PB口地址為7F02H、輸出顯示器的段選碼并經(jīng)過74LS07同相驅(qū)動(dòng)。PC口和鍵盤的行線相連，讀入鍵盤的行線狀態(tài)。 1. 鍵盤掃描程序設(shè)計(jì) 鍵盤掃描程序和矩陣式鍵盤掃描程序完全相同，不同的是采用顯示子程序代替原來的延時(shí)子程序，無鍵按下時(shí)也須調(diào)用顯示子程序，接口地址不同而已。 2022/7/21558.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) 2. 動(dòng)態(tài)顯示程序設(shè)計(jì) 在AT89S51的內(nèi)部設(shè)置了6個(gè)顯示緩沖單元69H6EH，分別存放顯示器的6位數(shù)據(jù)。8155的PA口掃描輸出總是只有一位為高電平，即顯示器的6位中僅有一位公共陰極為低電平，其它為高電平；8155的PB口輸出相應(yīng)位（陰極為低）的顯示數(shù)據(jù)的段選碼使

43、某一位顯示出一個(gè)字符，其它位為暗。依次改變PA口的輸出為高電平的位，PB口輸出相應(yīng)的段選碼，顯示器的6位就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所定的字符。程序流程圖和8.2.3節(jié)中動(dòng)態(tài)顯示程序流程圖完全相同，這里僅給出顯示參考程序如下（設(shè)單片機(jī)主頻為12MHz）。 2022/7/2156DISPLAY：MOV R0，#69H；R0指向緩沖區(qū)首址 MOV R3，#01H；位控碼送R3保存 MOV A，R3 LD0： MOV DPTR，#7F01H；掃描模式送8155的PA口 MOVX DPTR，A INC DPTR MOV A，R0；取顯示數(shù)據(jù) ADD A，#0DH；加偏移量 MOVC A，A+PC；查表取

44、段選碼 DIR1: MOVX DPTR，A；段選碼送8155的PB口 ACALL DL1；延時(shí)1ms INC R0 MOV A，R3 JB ACC.5，LD18.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) 2022/7/21578.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) RL A MOV R3，A AJMP LD0LD1： RETDSEG： DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H ；段碼數(shù)據(jù)表DSEG1：DB 6DH , 7DH，07H，7FH，6FH，77H，DSEG2：DB 7CH, 39H，5EH，79H，71H，73H，DSEG3：DB 3EH, 31H，6EH，1CH，23H，40H，DSEG4：DB

45、 03H, 18H，00，00，00DL1： MOV R7，#02H ；延時(shí)1msDL: MOV R6，#0F8HDL6: DJNZ R6，DL6 DJNZ R7，DL RET 2022/7/21588.3.2 鍵盤及靜態(tài)顯示接口 8.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) 2022/7/21598.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) 顯示子程序： DIR: SETB P3.3 ；開放顯示輸出 SETB P1.1 MOV R7，#08H MOV R0，#7FH；7FH78H為顯示緩沖區(qū)DL0: MOV A，R0 ；取出要顯示的數(shù)據(jù)ADD A，#0DH ；加偏移量MOVC A，A+PC ；查表取段選碼數(shù)據(jù)MOV

46、 SBUF，A ；送出顯示DL1: JNB T1，DL1；清中斷標(biāo)志CLR TIDEC R0 ；修改指針，指向下一段選碼DJNZ R7，DL0CLR P3.3RETSEGTAB: DB 0C0HDB 0F9H，0A4HDB 0B0H ,99H，92HDB 82H，0F8H, 80HDB 90H， 88H，83HDB 0C6H，0A1HDB 86H，8EH2022/7/21608.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) 鍵盤掃描子程序： KEY：MOV A，#00H MOV SBUF，A ；使74LS164輸出全為“0”KL0：JNB TI，KL0 ；判斷串行口數(shù)據(jù)是否發(fā)送完 CLR TIKL1：JNB

47、P3.4，PK1 ；有鍵閉合，轉(zhuǎn)處理，否則返回 AJMP KENDPK1：ACALL DL10 ；延時(shí)，去除抖動(dòng) JNB P3.4，PK2 ；確定有鍵按下，查找具體的按鍵 AJMP KENDPK2：MOV R7，#08H ；判斷是哪一個(gè)鍵按下 MOV R6，#0FEH MOV R3，#00H MOV A，R6KL5：MOV SBUF，A2022/7/21618.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) KL5：MOV SBUF，AKL2：JNB TI，KL2 ；等待串行接口發(fā)送完畢 CLR TI JB P3.4，NEXT ；此列無鍵按下，轉(zhuǎn)查下一列 MOV A，#00H ；此列有鍵按下，送全掃描字 MOV

48、 SBUF，A KL3: JNB TI，KL3 CLR TIKL4: JNB P3.4，KL4 ；等待鍵釋放 MOV A，R3 ；鍵釋放，取得鍵值KEND：RETNEXT:MOV A，R6 ；判斷下一列是否有鍵按下 RL A MOV R6，A INC R32022/7/2162 DJNZ R7，KL5 ；8列鍵都檢查完否 AJMP KEND ；8列掃描完，返回DL10: MOV R7，#0AH ；延時(shí)10ms (fosc=6MHz)DL: MOV R6，#0F8HDL6: DJNZ R6，DL6 NOP DJNZ R7，DL RET8.3 鍵盤和顯示器組合接口技術(shù) 2022/7/21638.4

49、.1 D/A轉(zhuǎn)換器概述 D/A轉(zhuǎn)換器的原理可以概括為“按權(quán)展開，然后相加”，即D/A轉(zhuǎn)換器能把輸入數(shù)字量中的每一位按權(quán)值分別轉(zhuǎn)換成模擬量，并通過運(yùn)算放大器求和相加。因此D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部必須有一個(gè)解碼網(wǎng)絡(luò)，以便實(shí)現(xiàn)按權(quán)值分別進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。 8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 1. D/A轉(zhuǎn)換器工作原理 通常解碼網(wǎng)絡(luò)有兩種：T型電阻網(wǎng)絡(luò)和二進(jìn)制加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)。 虛線框內(nèi)為T型電阻網(wǎng)絡(luò)（橋上電阻均為R，橋臂電阻為2R）；OA為運(yùn)算放大器（可以外接），A點(diǎn)為虛地（接近0V）；VREF為參考電壓，由穩(wěn)壓電源提供；S3S0為電子開關(guān)，受4位DAC寄存器中b3b2b1b0的控制，可以和“0”端相連也可以和

50、“1”端相連。設(shè)b3b2b1b0全為“1”，S3、S2、S1、S0均和“1”端相連。 2022/7/21648.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 2022/7/2165 實(shí)際上，S3S0的狀態(tài)是受b3 b0控制的，并不一定是全“1”，若它們中有些位“0”，S3S0中相應(yīng)開關(guān)會(huì)與“0”端相連而無電流流入A點(diǎn)。將b3 b0作為系數(shù)引入，這樣就得到了下式。 8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 如果選Rf=R，并且考慮A點(diǎn)為虛地，就可以得到 2022/7/2166對(duì)于n位T型電阻網(wǎng)絡(luò)，式（8-6）則為： 2. D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) 8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) (1) 分辨率（Resolu

51、tion）：是指D/A轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量，取決于輸入數(shù)字量的二進(jìn)制位數(shù)。 （2）轉(zhuǎn)換時(shí)間（Establishing Time）：從D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字量發(fā)生變化開始，到其輸出模擬量達(dá)到相應(yīng)的穩(wěn)定值所需要的時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換時(shí)間 （3）轉(zhuǎn)換精度（Conversion Accuracy）：指滿量程時(shí)DAC的實(shí)際模擬輸出值和理論值的接近程度。 （4）偏移量誤差（Offset Error）：偏移量誤差是指輸入數(shù)字量為零時(shí)，輸出模擬量對(duì)零的偏移值。 （5）線性度（Linearity）誤差：線性度是指DAC的實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線和理想直線之間的最大偏移差。 （6）輸出電平范圍2022/7/21678.

52、4.2 DAC0832芯片及與單片機(jī)的接口 DAC0832是8位電流型D/A轉(zhuǎn)換器芯片，數(shù)字量輸入端具有雙重緩沖功能，可以雙緩沖、單緩沖或者直通方式輸入。8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 2022/7/21681. D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu) DAC0832內(nèi)部主要由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換器和控制邏輯電路組成。8位輸入寄存器接收從外部發(fā)送來的8位數(shù)字量，鎖存于內(nèi)部的鎖存器中，8位DAC 寄存器從8位輸入寄存器中接收數(shù)據(jù)，并且能把接收的數(shù)據(jù)鎖存于內(nèi)部的鎖存器中，8位D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)8位DAC寄存器發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的結(jié)果通過和輸出。8位輸入寄存器和8

53、位DAC寄存器分別有自己的控制端Iout1和Iout2 ，通過和及相應(yīng)的控制邏輯，DAC0832可以很容易地實(shí)現(xiàn)雙緩沖、單緩沖或者直通方式輸入。 8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 2. DAC0832的引腳功能 2022/7/21698.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) (1) 與計(jì)算機(jī)相連的引腳 ： 片選信號(hào)引腳（低電平有效）。 ILE：輸入鎖存允許信號(hào)（高電平有效）。 ：第一級(jí)鎖存寫選通（低電平有效）。當(dāng) 為低電平時(shí)，用來將輸入數(shù)據(jù)傳送到輸入鎖存器；當(dāng) 為高電平時(shí)，輸入鎖存器中的數(shù)字被鎖存；當(dāng)ILE為高電平時(shí)，必須是 和 同時(shí)為低電平時(shí)，才能將鎖存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。以上三個(gè)控制信號(hào)構(gòu)

54、成了第一級(jí)輸入鎖存。 2022/7/2170（2）與外設(shè)相連接的引腳 8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) ：DAC電流輸出1。當(dāng)DAC寄存器為全1時(shí)，表示 為最大值，當(dāng)DAC寄存器為全0時(shí)， 表示為0。 ：DAC電流輸出2。 為常數(shù)減去 ，或者 + =常數(shù)。在單極性輸出時(shí)，通常接地。 RFB：內(nèi)部集成反饋電阻，為外部運(yùn)算放大器提供一個(gè)反饋電壓。：RFB可由內(nèi)部提供，也可以由外部提供。 ：第二級(jí)鎖存寫選通（低電平有效）。該信號(hào)與 配合，可使鎖存器中的數(shù)據(jù)傳送到DAC寄存器中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 ：傳送控制信號(hào)（低電平有效）。將 與 配合使用，構(gòu)成第二級(jí)鎖存。 DI0DI7：8位數(shù)字量輸入端。（DI0為最

55、低位） 2022/7/2171 VREF：參考電壓輸入，要求外部接一個(gè)精密的電源。當(dāng)VREF為10V（或者5V）時(shí)，可以獲得滿量程四象限的可乘操作。 VCC：數(shù)字電路供電電壓，一般為+5+15V。 AGND：模擬地。 DGND：數(shù)字地。8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) （3）其它引腳 【注意】AGND需要和模擬電路的公共地連接在一起，DGND需要和數(shù)字電路的公共地連接在一起，最后把他們匯接為一點(diǎn)接到總電源的地線上。這樣，可以避免兩種信號(hào)的相互干擾。 3. DAC0832的工作方式 2022/7/21728.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 、（1）直通方式 ILE接+5V、 、 、 和 接

56、地，則DAC0832就在直通方式下工作，常用于不帶微機(jī)的控制系統(tǒng)。 （2）單緩沖方式 兩個(gè)鎖存器中的一個(gè)處于直通狀態(tài)，另外一個(gè)處于受控制狀態(tài)，或者兩個(gè)同時(shí)被控制，DAC0832就工作于單緩沖方式 。（3）雙緩沖方式 當(dāng)8位輸入鎖存器和8位DAC寄存器分開控制導(dǎo)通時(shí)，DAC0832工作于雙緩沖方式，此時(shí)單片機(jī)對(duì)DAC0832的操作分為兩步：第一步，使8位輸入鎖存器導(dǎo)通，將8位數(shù)字量寫入8位輸入鎖存器中；第二步，使8位DAC寄存器導(dǎo)通，8位數(shù)字量從8位輸入鎖存器送入8位DAC寄存器。在第二步操作中只使DAC寄存器導(dǎo)通，在數(shù)據(jù)輸入端寫入的數(shù)據(jù)無意義。這種方式特別適用于要求同時(shí)輸出多個(gè)模擬量的應(yīng)用場(chǎng)合

57、。2022/7/21738.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 單緩沖方式下的DAC0832連接電路 2022/7/21748.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) DAC0832雙緩沖工作方式下的電路圖 2022/7/21758.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 雙緩沖方式子程序如下：MOV DPTR，#0DFFFH ；DPTR指向DFFFHMOV A，#XdataMOVX DPTR，A ；Xdata寫入1#DAC0832MOV DPTR，#0F7FFH ；DPTR指向F7FFHMOV A，#YdataMOVX DPTR，A ；Ydata寫入2#DAC0832MOV DPTR，#7FFFH ；DP

58、TR指向7FFFHMOVX DPTR，A ；啟動(dòng)1#和2#DAC0832工作RET 2022/7/21768.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 4. DAC0832應(yīng)用舉例： 【例題8-1】 DAC0832采用單緩沖方式，電路如圖8-20所示。要求輸出0+5V的三角波，周期為100ms如下圖所示。設(shè)=-5V，DAC0832芯片接口地址為00FEH。編寫D/A轉(zhuǎn)換程序。 2022/7/21778.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 解： ORG 2000HSTAR： MOV DPTR，#00FEH；DAC0832地址 MOV A，#00H ；開始輸出0VUP： MOVX DPTR，A ；啟動(dòng)D/A

59、轉(zhuǎn)換 ACALL Delay1 ；延時(shí)50/256 ms INC A ；產(chǎn)生上升段電壓 JNZ UP；上升到A中為FFH（A0跳）DOWN：DEC A ；產(chǎn)生下降段電壓 MOVX DPTR，A ACALL Delay1 ；延時(shí)50/256 ms JNZ DOWN ；下降到A中為00H SJMP UP ；重復(fù) RET2022/7/21788.5 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者其它數(shù)字系統(tǒng)之間聯(lián)系的橋梁，它的任務(wù)是將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，以便計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者其它數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、控制和顯示。 A/D轉(zhuǎn)換器按轉(zhuǎn)換原理分為4種：逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器、雙

60、積分式A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器和并列式A/D轉(zhuǎn)換器。其中應(yīng)用最為廣泛的是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。 8.5.1 A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理 逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器由一個(gè)N位寄存器、D/A轉(zhuǎn)換器、比較器及控制電路4部分組成 。 N位的轉(zhuǎn)換過程：當(dāng)欲轉(zhuǎn)換的模擬量Vin輸入后，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器開始進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。先把N位寄存器的最高位DN-1置“1”，其余位全送“0”，即N位寄存器數(shù)字量為10000000B（N=8位），該數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變換成模擬信號(hào)Vn,然后Vin與Vn進(jìn)行比較。 2022/7/21798.5 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù) 如果VinVn，保留DN1位的“1”。反之，若Vi