單片機(jī)外圍電路課件

MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展介紹外圍電路的擴(kuò)展

3.1：程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展

3.2：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展

3.3：指示小燈

3.4：按鍵擴(kuò)展

3.5：數(shù)碼管應(yīng)用

3.6：A/D轉(zhuǎn)換器接口

3.7：溫度傳感器接口

3.8：IIC電路擴(kuò)展

3.9：液晶電路1學(xué)習(xí)交流PPTMCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板外擴(kuò)2學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A3.1：程序存儲(chǔ)器ROM的擴(kuò)展1，在使用8031（無(wú)片內(nèi)ROM）或大于4K程序存儲(chǔ)器時(shí)，必須通過(guò)外接ROM來(lái)構(gòu)成、擴(kuò)充系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)區(qū)。2，當(dāng)使用外部存儲(chǔ)器來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，必須占用單片機(jī)的P0、P2口作為外部電路的數(shù)據(jù)、地址總線。此時(shí)，P0、P2口就不能作為通用的I/O端口。3，在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，外部電路與單片機(jī)連接的依據(jù)是單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的時(shí)序，所以正確的理解時(shí)序是硬件電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。3學(xué)習(xí)交流PPT3.1：程序存儲(chǔ)器ROM的擴(kuò)展1，在使用8031（無(wú)片內(nèi)ROMCS-51與32KROM的連接P2.7:

:

:P2.0P0.7:

::

P0.0ALE/EA

PsenCEA14

::A8A7

O7

:

:

::::

A0

O0OED7

Q7

D0

Q0CP27256

32KROMMCS-51/CE=P2.7(A15)返回前一次完整的地址信號(hào)4學(xué)習(xí)交流PPTMCS-51與32KROM的連接D7Q727256M外部ROM的狀態(tài)與地址線A15的關(guān)系表ROM引腳/CEA14～A8A7～A0地址范圍ROM工作狀態(tài)單片機(jī)引腳A15P2口P0口000000H～07FFH選中118000HFFFFH未選中5學(xué)習(xí)交流PPT外部ROM的狀態(tài)與地址線A15的關(guān)系表ROM引腳/CEA14訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器ROM的時(shí)序:A15-A8(PC)A7-A0OPA7-A0常數(shù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)輸出控制

/Psen地址總線（高八位）P2口地址數(shù)據(jù)總線（低8位）P0口S1S2S6S5S4S3373地址鎖存信號(hào)

ALEA15-A8(DPTR+A)MOVCA,@A+DPTRAB轉(zhuǎn)電路圖返回前一次（參考講義70頁(yè)）6學(xué)習(xí)交流PPT訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器ROM的時(shí)序:A15-A8(PC片外存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)序說(shuō)明P0、P2口作地址和數(shù)據(jù)總線。其中P0口作為地址和數(shù)據(jù)復(fù)用總線，前半部（A段）作地址總線，后半部（B段)作為數(shù)據(jù)總線。外部程序存儲(chǔ)器ROM的操作步驟如下：

1，單片機(jī)必須為其提供完整的（15位）地址信息；

2，ROM芯片的/CE端=0，選中該芯片；

3，在滿(mǎn)足上述條件的基礎(chǔ)上，當(dāng)ROM的/OE=0時(shí)（B時(shí)間段），存儲(chǔ)器輸出數(shù)據(jù)的三態(tài)門(mén)打開(kāi)，并將與輸入地址相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元中的指令（數(shù)據(jù)）向外輸出，單片機(jī)通過(guò)P0口將指令送至CPU內(nèi)部。74LS373鎖存器:將A時(shí)間段P0口輸出的低位地址進(jìn)行保存，使ROM在B時(shí)間段仍然可以得到完整的地址信號(hào)。轉(zhuǎn)電路圖轉(zhuǎn)時(shí)序圖轉(zhuǎn)電路圖7學(xué)習(xí)交流PPT片外存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)序說(shuō)明P0、P2口作地址和數(shù)據(jù)總線。其中P0外部ROM的容量擴(kuò)展原理(一)如何使用兩片32K的ROM芯片擴(kuò)展為64K的存儲(chǔ)陣列。A15P2口MCS-51

P0口ALE/EAPsen/CE2A14A8A7A0/OE2O0～O7/CE1A14A8A7A0/OE1O0～O774LS3738學(xué)習(xí)交流PPT外部ROM的容量擴(kuò)展原理(一)如何使用兩片32K的ROM芯片由兩片32K的ROM構(gòu)成64K存儲(chǔ)陣列與A15的

關(guān)系表A15/CEA14～A8P2口A7～A0P0口地址范圍ROM1工作狀態(tài)ROM2工作狀態(tài)000000H～07FFH選中未選中118000H～FFFFH未選中選中9學(xué)習(xí)交流PPT由兩片32K的ROM構(gòu)成64K存儲(chǔ)陣列與A15的

關(guān)系表A1外部ROM的容量擴(kuò)展原理(二)若需要對(duì)2片以上的芯片擴(kuò)展，可以通過(guò)譯碼電路實(shí)現(xiàn)。P2.7P2.6P2.5P2.4P2.0P0口ALEPsen/CE0A12A8A7

8K×8A0/OE1O0～O774LS373Cy7BA

0y

/CE1A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7/CE7A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7MCS–5174LS13810學(xué)習(xí)交流PPT外部ROM的容量擴(kuò)展原理(二)若需要對(duì)2片以上的芯片擴(kuò)展，可采用LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)ROM擴(kuò)展示意表P2.7～P2.5138輸出選中ROMP2.4～P0.0有效地址范圍000Y0=0第1片0000H～1FFFH0000H～1FFFH001Y1=0第2片0000H～1FFFH2000H～3FFFH010Y2=0第3片0000H～1FFFH4000H～5FFFH011Y3=0第4片0000H～1FFFH6000H～7FFFH100Y4=0第5片0000H～1FFFH8000H～9FFFH101Y5=0第6片0000H～1FFFHA000H～BFFFH110Y6=0第7片0000H～1FFFHC000H～DFFFH111Y7=0第8片0000H～1FFFHE000H～FFFFH11學(xué)習(xí)交流PPT采用LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)ROM擴(kuò)展示意表P2.7～P2.51小結(jié)：1，單片機(jī)的P0、P2口作為地址數(shù)據(jù)總線；2，P0口為數(shù)據(jù)、地址復(fù)用總線，所以必須加入八位鎖存器74LS373來(lái)鎖存P0口的低八位地址。3，外接ROM是靠MOVC指令產(chǎn)生的Psen信號(hào)來(lái)打開(kāi)數(shù)據(jù)三態(tài)門(mén)，使ROM中的指令通過(guò)P0口送入單片機(jī)內(nèi)部。4，存儲(chǔ)器的容量M與其地址線條數(shù)n的關(guān)系：M=2↑n5，當(dāng)使用兩片ROM擴(kuò)展時(shí)，可以使用一個(gè)反向器實(shí)現(xiàn)容量的擴(kuò)展，通過(guò)ROM芯片的/CE端實(shí)現(xiàn)。6，當(dāng)使用2片以上的ROM芯片擴(kuò)展時(shí)，就要使用譯碼器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展，譯碼器的輸入與高位地址相連接，輸出端分別與各ROM芯片的/CE連接（如圖所示）。7，當(dāng)外接ROM的高八位地址線與P2口高八位線沒(méi)有完全用足時(shí)，要注意外存儲(chǔ)的地址重疊問(wèn)題。返回12學(xué)習(xí)交流PPT小結(jié)：1，單片機(jī)的P0、P2口作為地址數(shù)據(jù)總線；返回12學(xué)習(xí)51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板13學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A指示燈電路（一）一、電源指示燈通常的指示燈電路是使用發(fā)光二極管，接法如下：當(dāng)電源正常工作時(shí)發(fā)光二極管就正常顯示14學(xué)習(xí)交流PPT指示燈電路（一）一、電源指示燈14學(xué)習(xí)交流PPT1.6.5并行端口在使用時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題“拉電流”還是“灌電流”----與大電流負(fù)載的連接

(我們以美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的AT8951為例)

1,

使用灌電流的方式與電流較大的負(fù)載直接連接時(shí),端口可以吸收約20mA的電流而保證端口電平不高于0.45V（見(jiàn)右上圖）。

2,采用拉電流方式連接負(fù)載時(shí)，AT89C51所能提供“拉電流”僅僅為80μA，否則輸出的高電平會(huì)急劇下降.如果我們采用右下圖的方式，向端口輸出一個(gè)高電平去點(diǎn)亮LED，會(huì)發(fā)現(xiàn)，端口輸出的電平不是“1”而是“0”！

當(dāng)然，不是所有的單片機(jī)都是這樣，PIC單片機(jī)就可以提供30mA的拉電流和灌電流。單對(duì)于大多數(shù)IC電路，最好還是使用“灌電流”去推動(dòng)負(fù)載。Px.yVddPx.yVddVdd灌電流方式輸出”0”點(diǎn)亮LED拉電流方式輸出高電平點(diǎn)亮LED返回15學(xué)習(xí)交流PPT1.6.5并行端口在使用時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題“拉電流”還是“指示燈電路(二)二、端口指示燈可以將某一I/O口的輸出端接在三極管的基極，如下圖的接法（當(dāng)LED0端的輸入為高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，此時(shí)三極管消耗功率最小，LED亮）實(shí)現(xiàn)指示燈電路。16學(xué)習(xí)交流PPT指示燈電路(二)二、端口指示燈16學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（一）按鍵是人機(jī)會(huì)話(huà)的一個(gè)重要的輸入工具。常用按鍵舉例復(fù)位按鍵功能轉(zhuǎn)換按鍵數(shù)據(jù)輸入鍵盤(pán)復(fù)位按鍵：對(duì)于MCS—51系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上只要出現(xiàn)10ms以上的高電平，單片機(jī)就會(huì)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。17學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（一）按鍵是人機(jī)會(huì)話(huà)的一個(gè)重要的輸入工具。17學(xué)按鍵接口設(shè)計(jì)（二）以下是一個(gè)典型的復(fù)位電路設(shè)計(jì)圖：18學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（二）以下是一個(gè)典型的復(fù)位電路設(shè)計(jì)圖：18學(xué)習(xí)交按鍵接口設(shè)計(jì)（三）復(fù)位電路的設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位分為上電復(fù)位和按鈕復(fù)位。上電復(fù)位是指單片機(jī)在加電瞬間，要在RST引腳上出現(xiàn)大于10ms的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。按鈕復(fù)位是指用戶(hù)按下“復(fù)位”按鈕，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。19學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（三）復(fù)位電路的設(shè)計(jì)：19學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（四）功能轉(zhuǎn)換按鍵：此類(lèi)按鍵主要是當(dāng)I/O口用作多種用途時(shí)，可以使用此類(lèi)按鍵可以實(shí)現(xiàn)同一I/O口的復(fù)用。如圖所示：SWDIP-8的引腳1－8可以接某一I/O口，當(dāng)按鍵開(kāi)關(guān)在不同的位置可以控制不同的外部接口20學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（四）功能轉(zhuǎn)換按鍵：20學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（五）數(shù)據(jù)輸入鍵盤(pán)21學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（五）數(shù)據(jù)輸入鍵盤(pán)21學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（六）數(shù)據(jù)輸入鍵是最常用的一種鍵盤(pán)：上圖所示的按鍵主要是實(shí)現(xiàn)了按鍵按下之后，對(duì)應(yīng)S0,S1,S2,S3分別由按下之前的高電平變?yōu)榈碗娖?，從而?shí)現(xiàn)了輸入由1到0的變化。此類(lèi)按鍵一般需要對(duì)其進(jìn)行編碼和確定鍵值。當(dāng)然還有其他種類(lèi)的鍵盤(pán)，這里就不再一一列舉，希望我們用的時(shí)候自己總結(jié)。22學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（六）數(shù)據(jù)輸入鍵是最常用的一種鍵盤(pán)：22學(xué)習(xí)交流23學(xué)習(xí)交流PPT23學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（一）

在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來(lái)顯示各種數(shù)字或符號(hào)。八段LED顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成。LED顯示器有兩種不同的連接形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的正極連在一起，稱(chēng)之為共陽(yáng)極LED顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，稱(chēng)之為共陰極LED顯示器。24學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（一）在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器數(shù)碼管（二）共陰與共陽(yáng)的內(nèi)部電路如下圖所示：25學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（二）共陰與共陽(yáng)的內(nèi)部電路如下圖所示：25學(xué)習(xí)交流PP數(shù)碼管（三）由圖可以看出，共陽(yáng)和共陰結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名的安排位置是相同的，當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段就發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示出各種字符(a～g是7個(gè)筆段電極，DP為小數(shù)點(diǎn))需要注意的是：對(duì)于同一個(gè)字符的編碼，共陰和共陽(yáng)接法對(duì)應(yīng)的編碼是不一樣的，兩者互為反碼。26學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（三）由圖可以看出，共陽(yáng)和共陰結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆數(shù)碼管（四）數(shù)碼管顯示器的顯示常采用兩種方法：1.靜態(tài)顯示2.動(dòng)態(tài)掃描顯示靜態(tài)顯示：就是把多個(gè)LED顯示器的每一段與一個(gè)獨(dú)立的并行口連接起來(lái)，而公共端則根據(jù)數(shù)碼管的種類(lèi)連接到“VCC”或“GND”端。這種方法當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)單片機(jī)中I/O口的開(kāi)銷(xiāo)很大，需要提供的I/O接口電路也較復(fù)雜，但它具有編程簡(jiǎn)單，顯示穩(wěn)定，CPU的效率較高的優(yōu)點(diǎn)。27學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（四）數(shù)碼管顯示器的顯示常采用兩種方法：27學(xué)習(xí)交流P靜態(tài)LED數(shù)碼顯示電路（共陽(yáng)極）七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼器VccBCD碼00000001001000110100返回28學(xué)習(xí)交流PPT靜態(tài)LED數(shù)碼顯示電路（共陽(yáng)極）七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼數(shù)碼管（五）由于靜態(tài)顯示占用的I/O口線較多，CPU的開(kāi)銷(xiāo)很大，所以為了節(jié)省單片機(jī)的I/O口線，常采用動(dòng)態(tài)掃描方式來(lái)作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的接口電路。動(dòng)態(tài)顯示的接口電路是把所有LED的8個(gè)筆劃段a~g，dp同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM端與各自獨(dú)立的I/O口連接。當(dāng)CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O口控制的，所以我們就可以自行決定何時(shí)顯示哪一位了。29學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（五）由于靜態(tài)顯示占用的I/O口線較多，CPU的開(kāi)數(shù)碼管（六）當(dāng)用電平依次選通DS1,DS2,DS3,DS4時(shí)，同時(shí)輸入相應(yīng)位的碼段數(shù)據(jù)，這樣就是動(dòng)態(tài)掃描的顯示過(guò)程，只要掃描的頻率不小于25Hz，由于人眼的視覺(jué)停留特性，就不會(huì)感覺(jué)閃爍，看起來(lái)是4位數(shù)碼管同時(shí)發(fā)光的效果。30學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（六）30學(xué)習(xí)交流PPT31學(xué)習(xí)交流PPT31學(xué)習(xí)交流PPT32學(xué)習(xí)交流PPT32學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板33學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A串行傳輸口設(shè)計(jì)（一）串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信協(xié)議。串口通信的概念簡(jiǎn)單，串口按位發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)傳送的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。串口的通信要遵循固定的協(xié)議，比如通信兩設(shè)備間要有相同的波特率，要設(shè)定所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位個(gè)數(shù)，還有是否要用奇偶位、校驗(yàn)位及停止位。34學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（一）串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信協(xié)議。串行傳輸口設(shè)計(jì)（二）串口用于ASCII碼字符的傳輸，通信使用3根線完成：（１）地線，（２）發(fā)送，（３）接收。對(duì)于５１單片機(jī)，它本身就有一個(gè)串口通信的接口，RXD與TXD，分別對(duì)應(yīng)P3.0與P3.1引腳。要實(shí)現(xiàn)串口的通信，并不是直接將P3.0與P3.1的線接出來(lái)，而是需要有一個(gè)器件

MAX232。35學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（二）串口用于ASCII碼字符的傳輸，通信使用串行傳輸口設(shè)計(jì)（三）由于５１單片機(jī)接口輸出的是TTL電平，而串口通信需要RS232電平，所以要用MAX232來(lái)實(shí)現(xiàn)TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換。如下圖所示：36學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（三）由于５１單片機(jī)接口輸出的是TTL電平，而37學(xué)習(xí)交流PPT37學(xué)習(xí)交流PPT38學(xué)習(xí)交流PPT38學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（四）串口通信的驗(yàn)證方法：在程序中發(fā)送一個(gè)字符，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)上的串口調(diào)試助手顯示出來(lái)，如果顯示的與發(fā)送的一致，則串口就調(diào)試成功。39學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（四）串口通信的驗(yàn)證方法：39學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板40學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（一）AD轉(zhuǎn)換就是要將模擬信號(hào)量，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)量?？梢杂肨LC0832來(lái)實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換。TLC0832是一種最簡(jiǎn)單的A/D轉(zhuǎn)換器件，有2路模擬量輸入通道。芯片引腳如右圖所示：DI為控制信息的輸入端。DO為數(shù)據(jù)輸出端。CH0,CH1為模擬量輸入通道。CLK為時(shí)鐘端。CS為選通信號(hào)端（低有效）。41學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（一）AD轉(zhuǎn)換就是要將模擬信號(hào)量，轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（二）TLC0832是一個(gè)８位精度的AD轉(zhuǎn)換器件，由5V電壓供電，輸入的范圍必須是０～５V?？梢酝ㄟ^(guò)寫(xiě)DI輸入中的SGL和ODD進(jìn)行單通道或者差分輸入通道的選擇。其邏輯如下：42學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（二）TLC0832是一個(gè)８位精度的A電源和地（一）對(duì)于一個(gè)既有數(shù)字信號(hào)又有模擬信號(hào)的系統(tǒng)，我們要注意的一個(gè)問(wèn)題是模擬電源和數(shù)字電源，模擬地與數(shù)字地的隔離。模擬電路涉及弱小信號(hào)，數(shù)字電路門(mén)限電平較高，對(duì)電源的要求就比模擬電路低些。在既有數(shù)字電路又有模擬電路的系統(tǒng)中，數(shù)字電路產(chǎn)生的噪聲會(huì)影響模擬電路，使模擬電路的小信號(hào)指標(biāo)變差，克服的辦法是分開(kāi)模擬地和數(shù)字地，這種隔離主要用于AD轉(zhuǎn)換。43學(xué)習(xí)交流PPT電源和地（一）對(duì)于一個(gè)既有數(shù)字信號(hào)又有模擬信號(hào)的系統(tǒng)，我們要電源和地（二）因此為了提高整個(gè)電路的抗干擾性能，通常把數(shù)字電路的地線和模擬電路的地線隔離，或是通過(guò)電感連接。注意：在畫(huà)PCB時(shí)連接盡量短寬。（下圖是一種接法，其中左側(cè)表示模擬電源和地，右側(cè)是數(shù)字電源和地）。44學(xué)習(xí)交流PPT電源和地（二）因此為了提高整個(gè)電路的抗干擾性能，通常把數(shù)字電簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（三）引腳接法說(shuō)明：

DI可以接51單片機(jī)的某一輸出端口，接收51控制信息的輸入。

DO可以接51單片機(jī)的某一輸入端口，將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)量輸出到51單片機(jī)。

CLK可以接51單片機(jī)的某一輸出端口，進(jìn)行時(shí)鐘控制信號(hào)的輸入。

CS（低有效）可以接單片機(jī)的某一輸出端口，進(jìn)行選通控制。

45學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（三）引腳接法說(shuō)明：45學(xué)習(xí)交流PPT46學(xué)習(xí)交流PPT46學(xué)習(xí)交流PPT47學(xué)習(xí)交流PPT47學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（四）TLC0832的工作時(shí)序如下圖所示：48學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（四）TLC0832的工作時(shí)序如下圖所簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（五）時(shí)序分析：

AD轉(zhuǎn)換時(shí)序的開(kāi)始要先將CS置為低（CS必須在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中被置為低），通過(guò)時(shí)鐘的上升沿將DI的控制信息發(fā)送給TLC0832，來(lái)選擇通道，然后，再通過(guò)時(shí)鐘的下降沿將DO的數(shù)據(jù)發(fā)送回51。當(dāng)CS為高后，轉(zhuǎn)換結(jié)束。在每一個(gè)輸入時(shí)鐘上升沿，DI上的每位數(shù)據(jù)就會(huì)被傳輸?shù)狡骷?832。DI有三個(gè)位，第一個(gè)輸入位是起始位，它為高電平。然后，就是兩個(gè)選擇通道的位，即SGL與ODD。49學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（五）時(shí)序分析：49學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（六）

TLC0832輸出的數(shù)字信號(hào)量先是以MSB為首的數(shù)據(jù)流，接著就是以LSB為首的數(shù)據(jù)流，這兩個(gè)數(shù)據(jù)流完全一樣，只是數(shù)據(jù)流的讀取方式不一樣。MSB為首的８位數(shù)據(jù)流是先將轉(zhuǎn)換后的８位數(shù)據(jù)的高位發(fā)給５１芯片，而LSB為首的８位數(shù)據(jù)流是先將低位發(fā)給５１芯片。將MSB為首的８位數(shù)據(jù)讀完后，對(duì)于LSB那些數(shù)據(jù)可以不保存，但是要用時(shí)鐘將它們一一讀完。這些數(shù)據(jù)流都是在輸入時(shí)鐘的下降沿開(kāi)始讀的，每個(gè)下降沿就會(huì)將一個(gè)數(shù)據(jù)位輸入到５１中。50學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（六）TLC0832輸出的數(shù)簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（七）對(duì)于DI控制信息的時(shí)序?qū)崿F(xiàn)如下：

CS=0;//選通

CLK=0;DI=1;

//發(fā)送起始位

CLK=1;CLK=0;DI=1;//置SGL為高

CLK=1;CLK=0;DI=0;//置ODD為低，選擇的是CH0通道。（SGL已經(jīng)置高。）

CLK=1;

讀數(shù)字輸出量的時(shí)序與此類(lèi)似，不過(guò)注意的是，讀是由下降沿觸發(fā)。51學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（七）對(duì)于DI控制信息的時(shí)序?qū)崿F(xiàn)如下：簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（八）AD轉(zhuǎn)換的驗(yàn)證方法：將從TLC0832中讀出的二進(jìn)制數(shù)通過(guò)程序轉(zhuǎn)化為模擬量，然后顯示在數(shù)碼管或LCD等顯示設(shè)備上。注意：在編寫(xiě)讀寫(xiě)程序時(shí)，一定要嚴(yán)格按照資料中給出的時(shí)序。52學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（八）AD轉(zhuǎn)換的驗(yàn)證方法：52學(xué)習(xí)交流溫度傳感器的設(shè)計(jì)（一）用DS18B20器件可以對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。它將測(cè)量的溫度自動(dòng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)一根線傳輸?shù)?1芯片中,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9位的溫度讀書(shū)。53學(xué)習(xí)交流PPT溫度傳感器的設(shè)計(jì)（一）用DS18B20器件可以對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量溫度傳感器的設(shè)計(jì)（二）溫度傳感器的溫度顯示：將讀到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，然后顯示在數(shù)碼管或LCD等顯示設(shè)備上。具體的編程應(yīng)用，可以看所給的關(guān)于DS18B20的資料。注意：DS18B20結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有三個(gè)引腳（VCC，GND和一根數(shù)據(jù)傳輸線），但是編程時(shí)一定要控制好時(shí)序和設(shè)計(jì)好延時(shí)。54學(xué)習(xí)交流PPT溫度傳感器的設(shè)計(jì)（二）溫度傳感器的溫度顯示：將讀到的二進(jìn)制數(shù)55學(xué)習(xí)交流PPT55學(xué)習(xí)交流PPT56學(xué)習(xí)交流PPT56學(xué)習(xí)交流PPTIIC電路的設(shè)計(jì)（一）IIC（Inter-IntergratedCircuitBus）總線是Philips公司推出的一種二線制總線，它現(xiàn)在已經(jīng)變作為一種標(biāo)準(zhǔn)的總線系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)中。它只需要通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單雙向的由兩根線組成的總線就可以完成電路的直接通信。57學(xué)習(xí)交流PPTIIC電路的設(shè)計(jì)（一）IIC（Inter-IntergratIIC信號(hào)線是：SCL（serialclockline）與SDA（serialdataline）。SCL被用來(lái)同步設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送，也就是時(shí)鐘，它控制著SDA的傳輸；SDA主要用來(lái)傳送由總線控制器（５１芯片）發(fā)送給從設(shè)備的控制字、地址和主設(shè)備與從設(shè)備間傳送的數(shù)據(jù)。此外WP用于寫(xiě)保護(hù)。58學(xué)習(xí)交流PPTIIC信號(hào)線是：SCL（serialclockline）59學(xué)習(xí)交流PPT59學(xué)習(xí)交流PPTIIC電路的設(shè)計(jì)（二）用24LC01來(lái)設(shè)計(jì)IIC電路，注意的是要在它的SCL與SDA分別加上一個(gè)上拉電阻。具體的編程應(yīng)用，可以看所給的關(guān)于24LC09TISN的資料。IIC電路的驗(yàn)證方法：先用程序?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)到EEPROM中，再將數(shù)據(jù)讀出來(lái)，然后，可以用數(shù)碼管或LCD等顯示設(shè)備將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。60學(xué)習(xí)交流PPTIIC電路的設(shè)計(jì)（二）用24LC01來(lái)設(shè)計(jì)IIC電路，注意的1602字符型液晶1602字符型液晶是一種5*7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的內(nèi)容，1602屬于2行16個(gè)字的液晶。以下為T(mén)C1602的實(shí)物圖片。61學(xué)習(xí)交流PPT1602字符型液晶1602字符型液晶是一種5*7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯62學(xué)習(xí)交流PPT62學(xué)習(xí)交流PPT第1腳：VSS為電源地，接GND。第2腳：VDD接5V電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，此引腳可接一個(gè)10位的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。63學(xué)習(xí)交流PPT第1腳：VSS為電源地，接GND。63學(xué)習(xí)交流PPT第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第7—14腳：DO~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：BLA背光電源正極輸入引腳。第16腳：BLK背光電源負(fù)極，接GND.64學(xué)習(xí)交流PPT第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊65學(xué)習(xí)交流PPT65學(xué)習(xí)交流PPT66學(xué)習(xí)交流PPT66學(xué)習(xí)交流PPTTC1602液晶模塊內(nèi)部帶有標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)，內(nèi)部有字符存儲(chǔ)器，存有192個(gè)5*7點(diǎn)陣字符，32個(gè)5*10點(diǎn)陣字符。每個(gè)字符有個(gè)固定的代碼，如“A”的代碼為01000001（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到”A“.67學(xué)習(xí)交流PPTTC1602液晶模塊內(nèi)部帶有標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)，內(nèi)部有字符存儲(chǔ)器，存有68學(xué)習(xí)交流PPT68學(xué)習(xí)交流PPT1602液晶內(nèi)部的控制寄存器有11條控制指令，如下表所示。它的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)操作都是通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。69學(xué)習(xí)交流PPT1602液晶內(nèi)部的控制寄存器有11條控制指令，如下表所示。它70學(xué)習(xí)交流PPT70學(xué)習(xí)交流PPTMCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展介紹外圍電路的擴(kuò)展

3.1：程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展

3.2：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展

3.3：指示小燈

3.4：按鍵擴(kuò)展

3.5：數(shù)碼管應(yīng)用

3.6：A/D轉(zhuǎn)換器接口

3.7：溫度傳感器接口

3.8：IIC電路擴(kuò)展

3.9：液晶電路71學(xué)習(xí)交流PPTMCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板外擴(kuò)72學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A3.1：程序存儲(chǔ)器ROM的擴(kuò)展1，在使用8031（無(wú)片內(nèi)ROM）或大于4K程序存儲(chǔ)器時(shí)，必須通過(guò)外接ROM來(lái)構(gòu)成、擴(kuò)充系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)區(qū)。2，當(dāng)使用外部存儲(chǔ)器來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，必須占用單片機(jī)的P0、P2口作為外部電路的數(shù)據(jù)、地址總線。此時(shí)，P0、P2口就不能作為通用的I/O端口。3，在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，外部電路與單片機(jī)連接的依據(jù)是單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的時(shí)序，所以正確的理解時(shí)序是硬件電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。73學(xué)習(xí)交流PPT3.1：程序存儲(chǔ)器ROM的擴(kuò)展1，在使用8031（無(wú)片內(nèi)ROMCS-51與32KROM的連接P2.7:

:

:P2.0P0.7:

::

P0.0ALE/EA

PsenCEA14

::A8A7

O7

:

:

::::

A0

O0OED7

Q7

D0

Q0CP27256

32KROMMCS-51/CE=P2.7(A15)返回前一次完整的地址信號(hào)74學(xué)習(xí)交流PPTMCS-51與32KROM的連接D7Q727256M外部ROM的狀態(tài)與地址線A15的關(guān)系表ROM引腳/CEA14～A8A7～A0地址范圍ROM工作狀態(tài)單片機(jī)引腳A15P2口P0口000000H～07FFH選中118000HFFFFH未選中75學(xué)習(xí)交流PPT外部ROM的狀態(tài)與地址線A15的關(guān)系表ROM引腳/CEA14訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器ROM的時(shí)序:A15-A8(PC)A7-A0OPA7-A0常數(shù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)輸出控制

/Psen地址總線（高八位）P2口地址數(shù)據(jù)總線（低8位）P0口S1S2S6S5S4S3373地址鎖存信號(hào)

ALEA15-A8(DPTR+A)MOVCA,@A+DPTRAB轉(zhuǎn)電路圖返回前一次（參考講義70頁(yè)）76學(xué)習(xí)交流PPT訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器ROM的時(shí)序:A15-A8(PC片外存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)序說(shuō)明P0、P2口作地址和數(shù)據(jù)總線。其中P0口作為地址和數(shù)據(jù)復(fù)用總線，前半部（A段）作地址總線，后半部（B段)作為數(shù)據(jù)總線。外部程序存儲(chǔ)器ROM的操作步驟如下：

1，單片機(jī)必須為其提供完整的（15位）地址信息；

2，ROM芯片的/CE端=0，選中該芯片；

3，在滿(mǎn)足上述條件的基礎(chǔ)上，當(dāng)ROM的/OE=0時(shí)（B時(shí)間段），存儲(chǔ)器輸出數(shù)據(jù)的三態(tài)門(mén)打開(kāi)，并將與輸入地址相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元中的指令（數(shù)據(jù)）向外輸出，單片機(jī)通過(guò)P0口將指令送至CPU內(nèi)部。74LS373鎖存器:將A時(shí)間段P0口輸出的低位地址進(jìn)行保存，使ROM在B時(shí)間段仍然可以得到完整的地址信號(hào)。轉(zhuǎn)電路圖轉(zhuǎn)時(shí)序圖轉(zhuǎn)電路圖77學(xué)習(xí)交流PPT片外存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)序說(shuō)明P0、P2口作地址和數(shù)據(jù)總線。其中P0外部ROM的容量擴(kuò)展原理(一)如何使用兩片32K的ROM芯片擴(kuò)展為64K的存儲(chǔ)陣列。A15P2口MCS-51

P0口ALE/EAPsen/CE2A14A8A7A0/OE2O0～O7/CE1A14A8A7A0/OE1O0～O774LS37378學(xué)習(xí)交流PPT外部ROM的容量擴(kuò)展原理(一)如何使用兩片32K的ROM芯片由兩片32K的ROM構(gòu)成64K存儲(chǔ)陣列與A15的

關(guān)系表A15/CEA14～A8P2口A7～A0P0口地址范圍ROM1工作狀態(tài)ROM2工作狀態(tài)000000H～07FFH選中未選中118000H～FFFFH未選中選中79學(xué)習(xí)交流PPT由兩片32K的ROM構(gòu)成64K存儲(chǔ)陣列與A15的

關(guān)系表A1外部ROM的容量擴(kuò)展原理(二)若需要對(duì)2片以上的芯片擴(kuò)展，可以通過(guò)譯碼電路實(shí)現(xiàn)。P2.7P2.6P2.5P2.4P2.0P0口ALEPsen/CE0A12A8A7

8K×8A0/OE1O0～O774LS373Cy7BA

0y

/CE1A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7/CE7A12A8A78K×8A0/OE1O0～O7MCS–5174LS13880學(xué)習(xí)交流PPT外部ROM的容量擴(kuò)展原理(二)若需要對(duì)2片以上的芯片擴(kuò)展，可采用LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)ROM擴(kuò)展示意表P2.7～P2.5138輸出選中ROMP2.4～P0.0有效地址范圍000Y0=0第1片0000H～1FFFH0000H～1FFFH001Y1=0第2片0000H～1FFFH2000H～3FFFH010Y2=0第3片0000H～1FFFH4000H～5FFFH011Y3=0第4片0000H～1FFFH6000H～7FFFH100Y4=0第5片0000H～1FFFH8000H～9FFFH101Y5=0第6片0000H～1FFFHA000H～BFFFH110Y6=0第7片0000H～1FFFHC000H～DFFFH111Y7=0第8片0000H～1FFFHE000H～FFFFH81學(xué)習(xí)交流PPT采用LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)ROM擴(kuò)展示意表P2.7～P2.51小結(jié)：1，單片機(jī)的P0、P2口作為地址數(shù)據(jù)總線；2，P0口為數(shù)據(jù)、地址復(fù)用總線，所以必須加入八位鎖存器74LS373來(lái)鎖存P0口的低八位地址。3，外接ROM是靠MOVC指令產(chǎn)生的Psen信號(hào)來(lái)打開(kāi)數(shù)據(jù)三態(tài)門(mén)，使ROM中的指令通過(guò)P0口送入單片機(jī)內(nèi)部。4，存儲(chǔ)器的容量M與其地址線條數(shù)n的關(guān)系：M=2↑n5，當(dāng)使用兩片ROM擴(kuò)展時(shí)，可以使用一個(gè)反向器實(shí)現(xiàn)容量的擴(kuò)展，通過(guò)ROM芯片的/CE端實(shí)現(xiàn)。6，當(dāng)使用2片以上的ROM芯片擴(kuò)展時(shí)，就要使用譯碼器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展，譯碼器的輸入與高位地址相連接，輸出端分別與各ROM芯片的/CE連接（如圖所示）。7，當(dāng)外接ROM的高八位地址線與P2口高八位線沒(méi)有完全用足時(shí)，要注意外存儲(chǔ)的地址重疊問(wèn)題。返回82學(xué)習(xí)交流PPT小結(jié)：1，單片機(jī)的P0、P2口作為地址數(shù)據(jù)總線；返回12學(xué)習(xí)51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板83學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A指示燈電路（一）一、電源指示燈通常的指示燈電路是使用發(fā)光二極管，接法如下：當(dāng)電源正常工作時(shí)發(fā)光二極管就正常顯示84學(xué)習(xí)交流PPT指示燈電路（一）一、電源指示燈14學(xué)習(xí)交流PPT1.6.5并行端口在使用時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題“拉電流”還是“灌電流”----與大電流負(fù)載的連接

(我們以美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的AT8951為例)

1,

使用灌電流的方式與電流較大的負(fù)載直接連接時(shí),端口可以吸收約20mA的電流而保證端口電平不高于0.45V（見(jiàn)右上圖）。

2,采用拉電流方式連接負(fù)載時(shí)，AT89C51所能提供“拉電流”僅僅為80μA，否則輸出的高電平會(huì)急劇下降.如果我們采用右下圖的方式，向端口輸出一個(gè)高電平去點(diǎn)亮LED，會(huì)發(fā)現(xiàn)，端口輸出的電平不是“1”而是“0”！

當(dāng)然，不是所有的單片機(jī)都是這樣，PIC單片機(jī)就可以提供30mA的拉電流和灌電流。單對(duì)于大多數(shù)IC電路，最好還是使用“灌電流”去推動(dòng)負(fù)載。Px.yVddPx.yVddVdd灌電流方式輸出”0”點(diǎn)亮LED拉電流方式輸出高電平點(diǎn)亮LED返回85學(xué)習(xí)交流PPT1.6.5并行端口在使用時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題“拉電流”還是“指示燈電路(二)二、端口指示燈可以將某一I/O口的輸出端接在三極管的基極，如下圖的接法（當(dāng)LED0端的輸入為高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，此時(shí)三極管消耗功率最小，LED亮）實(shí)現(xiàn)指示燈電路。86學(xué)習(xí)交流PPT指示燈電路(二)二、端口指示燈16學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（一）按鍵是人機(jī)會(huì)話(huà)的一個(gè)重要的輸入工具。常用按鍵舉例復(fù)位按鍵功能轉(zhuǎn)換按鍵數(shù)據(jù)輸入鍵盤(pán)復(fù)位按鍵：對(duì)于MCS—51系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上只要出現(xiàn)10ms以上的高電平，單片機(jī)就會(huì)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。87學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（一）按鍵是人機(jī)會(huì)話(huà)的一個(gè)重要的輸入工具。17學(xué)按鍵接口設(shè)計(jì)（二）以下是一個(gè)典型的復(fù)位電路設(shè)計(jì)圖：88學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（二）以下是一個(gè)典型的復(fù)位電路設(shè)計(jì)圖：18學(xué)習(xí)交按鍵接口設(shè)計(jì)（三）復(fù)位電路的設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位分為上電復(fù)位和按鈕復(fù)位。上電復(fù)位是指單片機(jī)在加電瞬間，要在RST引腳上出現(xiàn)大于10ms的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。按鈕復(fù)位是指用戶(hù)按下“復(fù)位”按鈕，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。89學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（三）復(fù)位電路的設(shè)計(jì)：19學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（四）功能轉(zhuǎn)換按鍵：此類(lèi)按鍵主要是當(dāng)I/O口用作多種用途時(shí)，可以使用此類(lèi)按鍵可以實(shí)現(xiàn)同一I/O口的復(fù)用。如圖所示：SWDIP-8的引腳1－8可以接某一I/O口，當(dāng)按鍵開(kāi)關(guān)在不同的位置可以控制不同的外部接口90學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（四）功能轉(zhuǎn)換按鍵：20學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（五）數(shù)據(jù)輸入鍵盤(pán)91學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（五）數(shù)據(jù)輸入鍵盤(pán)21學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（六）數(shù)據(jù)輸入鍵是最常用的一種鍵盤(pán)：上圖所示的按鍵主要是實(shí)現(xiàn)了按鍵按下之后，對(duì)應(yīng)S0,S1,S2,S3分別由按下之前的高電平變?yōu)榈碗娖剑瑥亩鴮?shí)現(xiàn)了輸入由1到0的變化。此類(lèi)按鍵一般需要對(duì)其進(jìn)行編碼和確定鍵值。當(dāng)然還有其他種類(lèi)的鍵盤(pán)，這里就不再一一列舉，希望我們用的時(shí)候自己總結(jié)。92學(xué)習(xí)交流PPT按鍵接口設(shè)計(jì)（六）數(shù)據(jù)輸入鍵是最常用的一種鍵盤(pán)：22學(xué)習(xí)交流93學(xué)習(xí)交流PPT23學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（一）

在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來(lái)顯示各種數(shù)字或符號(hào)。八段LED顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成。LED顯示器有兩種不同的連接形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的正極連在一起，稱(chēng)之為共陽(yáng)極LED顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，稱(chēng)之為共陰極LED顯示器。94學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（一）在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器數(shù)碼管（二）共陰與共陽(yáng)的內(nèi)部電路如下圖所示：95學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（二）共陰與共陽(yáng)的內(nèi)部電路如下圖所示：25學(xué)習(xí)交流PP數(shù)碼管（三）由圖可以看出，共陽(yáng)和共陰結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名的安排位置是相同的，當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段就發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示出各種字符(a～g是7個(gè)筆段電極，DP為小數(shù)點(diǎn))需要注意的是：對(duì)于同一個(gè)字符的編碼，共陰和共陽(yáng)接法對(duì)應(yīng)的編碼是不一樣的，兩者互為反碼。96學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（三）由圖可以看出，共陽(yáng)和共陰結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆數(shù)碼管（四）數(shù)碼管顯示器的顯示常采用兩種方法：1.靜態(tài)顯示2.動(dòng)態(tài)掃描顯示靜態(tài)顯示：就是把多個(gè)LED顯示器的每一段與一個(gè)獨(dú)立的并行口連接起來(lái)，而公共端則根據(jù)數(shù)碼管的種類(lèi)連接到“VCC”或“GND”端。這種方法當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)單片機(jī)中I/O口的開(kāi)銷(xiāo)很大，需要提供的I/O接口電路也較復(fù)雜，但它具有編程簡(jiǎn)單，顯示穩(wěn)定，CPU的效率較高的優(yōu)點(diǎn)。97學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（四）數(shù)碼管顯示器的顯示常采用兩種方法：27學(xué)習(xí)交流P靜態(tài)LED數(shù)碼顯示電路（共陽(yáng)極）七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼器VccBCD碼00000001001000110100返回98學(xué)習(xí)交流PPT靜態(tài)LED數(shù)碼顯示電路（共陽(yáng)極）七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼數(shù)碼管（五）由于靜態(tài)顯示占用的I/O口線較多，CPU的開(kāi)銷(xiāo)很大，所以為了節(jié)省單片機(jī)的I/O口線，常采用動(dòng)態(tài)掃描方式來(lái)作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的接口電路。動(dòng)態(tài)顯示的接口電路是把所有LED的8個(gè)筆劃段a~g，dp同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM端與各自獨(dú)立的I/O口連接。當(dāng)CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O口控制的，所以我們就可以自行決定何時(shí)顯示哪一位了。99學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（五）由于靜態(tài)顯示占用的I/O口線較多，CPU的開(kāi)數(shù)碼管（六）當(dāng)用電平依次選通DS1,DS2,DS3,DS4時(shí)，同時(shí)輸入相應(yīng)位的碼段數(shù)據(jù)，這樣就是動(dòng)態(tài)掃描的顯示過(guò)程，只要掃描的頻率不小于25Hz，由于人眼的視覺(jué)停留特性，就不會(huì)感覺(jué)閃爍，看起來(lái)是4位數(shù)碼管同時(shí)發(fā)光的效果。100學(xué)習(xí)交流PPT數(shù)碼管（六）30學(xué)習(xí)交流PPT101學(xué)習(xí)交流PPT31學(xué)習(xí)交流PPT102學(xué)習(xí)交流PPT32學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板103學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A串行傳輸口設(shè)計(jì)（一）串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信協(xié)議。串口通信的概念簡(jiǎn)單，串口按位發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)傳送的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。串口的通信要遵循固定的協(xié)議，比如通信兩設(shè)備間要有相同的波特率，要設(shè)定所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位個(gè)數(shù)，還有是否要用奇偶位、校驗(yàn)位及停止位。104學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（一）串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信協(xié)議。串行傳輸口設(shè)計(jì)（二）串口用于ASCII碼字符的傳輸，通信使用3根線完成：（１）地線，（２）發(fā)送，（３）接收。對(duì)于５１單片機(jī)，它本身就有一個(gè)串口通信的接口，RXD與TXD，分別對(duì)應(yīng)P3.0與P3.1引腳。要實(shí)現(xiàn)串口的通信，并不是直接將P3.0與P3.1的線接出來(lái)，而是需要有一個(gè)器件

MAX232。105學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（二）串口用于ASCII碼字符的傳輸，通信使用串行傳輸口設(shè)計(jì)（三）由于５１單片機(jī)接口輸出的是TTL電平，而串口通信需要RS232電平，所以要用MAX232來(lái)實(shí)現(xiàn)TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換。如下圖所示：106學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（三）由于５１單片機(jī)接口輸出的是TTL電平，而107學(xué)習(xí)交流PPT37學(xué)習(xí)交流PPT108學(xué)習(xí)交流PPT38學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（四）串口通信的驗(yàn)證方法：在程序中發(fā)送一個(gè)字符，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)上的串口調(diào)試助手顯示出來(lái)，如果顯示的與發(fā)送的一致，則串口就調(diào)試成功。109學(xué)習(xí)交流PPT串行傳輸口設(shè)計(jì)（四）串口通信的驗(yàn)證方法：39學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈AD轉(zhuǎn)換溫度傳感器IIC總線LCD液晶最小系統(tǒng)板110學(xué)習(xí)交流PPT51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)碼管顯示鍵盤(pán)電源模塊指示燈A簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（一）AD轉(zhuǎn)換就是要將模擬信號(hào)量，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)量?？梢杂肨LC0832來(lái)實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換。TLC0832是一種最簡(jiǎn)單的A/D轉(zhuǎn)換器件，有2路模擬量輸入通道。芯片引腳如右圖所示：DI為控制信息的輸入端。DO為數(shù)據(jù)輸出端。CH0,CH1為模擬量輸入通道。CLK為時(shí)鐘端。CS為選通信號(hào)端（低有效）。111學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（一）AD轉(zhuǎn)換就是要將模擬信號(hào)量，轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（二）TLC0832是一個(gè)８位精度的AD轉(zhuǎn)換器件，由5V電壓供電，輸入的范圍必須是０～５V?？梢酝ㄟ^(guò)寫(xiě)DI輸入中的SGL和ODD進(jìn)行單通道或者差分輸入通道的選擇。其邏輯如下：112學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（二）TLC0832是一個(gè)８位精度的A電源和地（一）對(duì)于一個(gè)既有數(shù)字信號(hào)又有模擬信號(hào)的系統(tǒng)，我們要注意的一個(gè)問(wèn)題是模擬電源和數(shù)字電源，模擬地與數(shù)字地的隔離。模擬電路涉及弱小信號(hào)，數(shù)字電路門(mén)限電平較高，對(duì)電源的要求就比模擬電路低些。在既有數(shù)字電路又有模擬電路的系統(tǒng)中，數(shù)字電路產(chǎn)生的噪聲會(huì)影響模擬電路，使模擬電路的小信號(hào)指標(biāo)變差，克服的辦法是分開(kāi)模擬地和數(shù)字地，這種隔離主要用于AD轉(zhuǎn)換。113學(xué)習(xí)交流PPT電源和地（一）對(duì)于一個(gè)既有數(shù)字信號(hào)又有模擬信號(hào)的系統(tǒng)，我們要電源和地（二）因此為了提高整個(gè)電路的抗干擾性能，通常把數(shù)字電路的地線和模擬電路的地線隔離，或是通過(guò)電感連接。注意：在畫(huà)PCB時(shí)連接盡量短寬。（下圖是一種接法，其中左側(cè)表示模擬電源和地，右側(cè)是數(shù)字電源和地）。114學(xué)習(xí)交流PPT電源和地（二）因此為了提高整個(gè)電路的抗干擾性能，通常把數(shù)字電簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（三）引腳接法說(shuō)明：

DI可以接51單片機(jī)的某一輸出端口，接收51控制信息的輸入。

DO可以接51單片機(jī)的某一輸入端口，將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)量輸出到51單片機(jī)。

CLK可以接51單片機(jī)的某一輸出端口，進(jìn)行時(shí)鐘控制信號(hào)的輸入。

CS（低有效）可以接單片機(jī)的某一輸出端口，進(jìn)行選通控制。

115學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（三）引腳接法說(shuō)明：45學(xué)習(xí)交流PPT116學(xué)習(xí)交流PPT46學(xué)習(xí)交流PPT117學(xué)習(xí)交流PPT47學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（四）TLC0832的工作時(shí)序如下圖所示：118學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（四）TLC0832的工作時(shí)序如下圖所簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（五）時(shí)序分析：

AD轉(zhuǎn)換時(shí)序的開(kāi)始要先將CS置為低（CS必須在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中被置為低），通過(guò)時(shí)鐘的上升沿將DI的控制信息發(fā)送給TLC0832，來(lái)選擇通道，然后，再通過(guò)時(shí)鐘的下降沿將DO的數(shù)據(jù)發(fā)送回51。當(dāng)CS為高后，轉(zhuǎn)換結(jié)束。在每一個(gè)輸入時(shí)鐘上升沿，DI上的每位數(shù)據(jù)就會(huì)被傳輸?shù)狡骷?832。DI有三個(gè)位，第一個(gè)輸入位是起始位，它為高電平。然后，就是兩個(gè)選擇通道的位，即SGL與ODD。119學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（五）時(shí)序分析：49學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（六）

TLC0832輸出的數(shù)字信號(hào)量先是以MSB為首的數(shù)據(jù)流，接著就是以LSB為首的數(shù)據(jù)流，這兩個(gè)數(shù)據(jù)流完全一樣，只是數(shù)據(jù)流的讀取方式不一樣。MSB為首的８位數(shù)據(jù)流是先將轉(zhuǎn)換后的８位數(shù)據(jù)的高位發(fā)給５１芯片，而LSB為首的８位數(shù)據(jù)流是先將低位發(fā)給５１芯片。將MSB為首的８位數(shù)據(jù)讀完后，對(duì)于LSB那些數(shù)據(jù)可以不保存，但是要用時(shí)鐘將它們一一讀完。這些數(shù)據(jù)流都是在輸入時(shí)鐘的下降沿開(kāi)始讀的，每個(gè)下降沿就會(huì)將一個(gè)數(shù)據(jù)位輸入到５１中。120學(xué)習(xí)交流PPT簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（六）TLC0832輸出的數(shù)簡(jiǎn)單的AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)（七）對(duì)于DI控制信息的時(shí)序?qū)崿F(xiàn)如下：

CS=0;//選通

CLK=0;DI=1;

//發(fā)送起始位

CLK=1;CLK=0;DI=1;//置SGL為高

CLK=1;CLK=0