单片机接口技术.ppt

第7章 单片机接口技术,7.1 LED显示接口技术,1、LED显示器结构与原理,7.1 LED显示接口技术,2、LED数码管限流电阻的取值 电路如下,7.1 LED显示接口技术,2、LED数码管电路的形式,7.1 LED显示接口技术,3.LED的字形码,7.1 LED显示接口技术,3、LED的字形码（以共阳为例）,7.1 LED显示接口技术,3、LED的字形码,7.1 LED显示接口技术,4、LED接口电路的译码方法,7.1 LED显示接口技术,4、LED接口电路的译码方法 (1)硬件译码 单片机送出 四位二进制数 由硬件电路将 二进制数译成 对应的字形码 (增加硬件成 本应用较少）。,7.1 LED显示接口技术,4、LED接口电路的译码方法 (2)软件译码 单片机通过内部 软件将二进制数译 成对应的字形码直 接从端口送出（应 用较多）。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法 （1）静态显示 在静态显示方式下，每位数码管的和端与一个位的 相连。要在某一位数码管上显示字符时，只要从对应的 口输出其显示代码即可。其特点为：数码管中的发光二极管恒定地导通或截至，直到显示字符改变为止。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法（硬件电路） （1）静态显示 优点：不占用 CPU的时间。 缺点：占用过 多输出端口。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法 （1）静态显示（程序） MOV A , R2 ；R2为显示缓冲区（要显示的数) MOV DPTR , #TAB MOVC A , A+DPTR MOV P1 , A RET TAB: DB 0C0H,0F9H, 0A4H,0B0H,99H,92H DB 82H,0F8H,80H,90H 见：静态显示 注：单片机的四个并行I/O口，都有锁存功 能。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法 （2）动态显示(硬件电路） 工作原理：逐个地循环点亮各位显示器，为了使人看到所有的显示器都在显示，就得加快循环点亮各位显示器的速度，利用人眼视觉残留效应，给人感觉到与全部显示器持续点亮的效果一样。 注：循环扫描的频率不低于50Hz。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法 （2）动态显示(硬件电路） 优点：用较少的 端口，可扩展多位 LED显示器。 缺点：过多的占用 CPU的时间。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法 （2）动态显示(程序） DEY: MOV DPTR , #TAB MOV A , 50H ;首位显示缓冲区 MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.0 ACALL DEY1 SETB P2.0,MOV A,55H MOVC A,A+DPTR MOV P1,A CLR P2.5 ACALL DEY1 SETB P2.5 SJMP DEY TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H DB 82H,0F8H,80H,90H DEY1:MOV R6,#250 DEY2:DJNZ R6,DEY2 RET 见：动态显示0.ASM,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法 （2）动态显示(实用程序） MOV DPTR , #TAB MOV R7 , #0FEH MOV R0,#50H L: MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV P1,A MOV P2,R7 LCALL DEY INC R0 MOV A,R7 RL A MOV R7,A JB ACC.6,L RET,TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H, DB 99H,92H,82H,0F8H, DB 80H,90H DEY:MOV R6,#250 DEY1: DJNZ R6,DEY1 RET END 见：动态显示1.ASM,7.2 键盘接口技术, 键的识别 按键工作处于两种状态：按下与释放。 （）外部中断捕捉 图是用外部中断捕捉键按下的示意图,7.2 键盘接口技术,（）定时查询 定时查询键盘方法的电路，优点是电路简洁、节省硬件、抗干扰能力强、应用灵活。缺点是占用较多的 时间资源（但这对大多数单片机应用系统来说不是个问题）。一般情况下推荐使用该方法。,7.2 键盘接口技术, 键的消抖 消除抖动的方法有两种，一种是采取硬件来实现，如用滤波器电路、双稳态电路等。图是一种比较简单、实用、可靠的方法。,7.2 键盘接口技术,7.1.1独立式键盘 独立式键盘是指直接用 口线构成单个按键电路，每个按键占用一条 口线，如图所示。 优点：程序简单 缺点：不利于多键盘 的扩展,7.2 键盘接口技术,程序： KEY: MOV P3,#0FFH MOV A , P3 CPL A JZ NEXT ;无键合返回 LCALL DEY ；消抖延时10ms MOV A , P3 CPL A JZ NEXT ；无键合返回 JNB ACC.0, LOP1 MOV R2,#00H SJMP NEXT LOP1:JNB ACC.1 ,LOOP2 MOV R2,#01H SJMP NEXT . LOP7:JNB ACC.7,NEXT MOV R2,#08H NEXT: RET,DEY: MOV R5 , #10 DEY1:MOV R6 , #250 DJNZ R6 , $ DJNZ R5 , DEY1 RET 见：独立式键盘.ASM,7.2 键盘接口技术,.2. 行列式键盘 一、电路：将 口线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上，如图所示。,7.2 键盘接口技术,二、工作原理：行线P3.0P3.3是输入线，无键合时全为“1”；CPU通过其电平的高低来判断键是否被按下；列线P3.4P3.7是扫描线，正常是为“0”。若有键合时，闭合键所在的行被所在的列拉成低电平。,7.2 键盘接口技术,三、程序框图,7.2 键盘接口技术,7.2 键盘接口技术,KEY:MOV P3,#0FH MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ NEXT LCALL DEL10 ;消抖 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ NEXT,7.2 键盘接口技术,MOV P3,#11101111B ;判0列有键合 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ LOP1 MOV R1,#00H ;给行号 SJMP LINE LOP1:MOV P3,#11011111B ;判1列有键合 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ LOP2 MOV R1,#01H SJMP LINE,7.2 键盘接口技术,LOP2:MOV P3,#10111111B ;判2列有键合 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ LOP3 MOV R1,#02H SJMP LINE LOP3:MOV P3,#01111111B ;判3列有键合 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ NEXT MOV R1,#03H,7.2 键盘接口技术,LINE: JNB ACC.0,LOP4 ;判0行有键合 MOV R3,#00H SJMP AAA LOP4:JNB ACC.1,LOP5 ;判1列有键合 MOV R3,#01H SJMP AAA LOP5:JNB ACC.2,LOP6 ;判2列有键合 MOV R3,#02H SJMP AAA LOP6:JNB ACC.3,NEXT ;判3列有键合 MOV R3,#03H,7.2 键盘接口技术,AAA: MOV A,R1 MOV B,#4 ;键号列号总行号列号 MUL AB ADD A,R3 MOV R2,A NEXT:RET DEL10:MOV R5,#10H ;延时10ms，消抖 DEY1: MOV R6,#250 DJNZ R6,$ DJNZ R5,DEY1 RET,7.2 键盘接口技术,例题： ORG 0000H CLR P2.0 L: LCALL DIR LCALL KEY SJMP L 注意：该程序没有判断键释放。 见：4乘4键盘.ASM 加法器：单位计算器.ASM,7.3模数（A/D）转换接口,1. 概述 A/D转换器用以实现模拟量向数字量的转换。 转换的过程包括：采样、保持、量化和编码。 按转换原理可分为 4 种: 计数式、 双积分式、逐次逼近式以及并行式A/D转换器。 逐次逼近式A/D转换器是一种速度较快, 精度较高的转换器, 其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。常用的这种芯片有: （1） ADC0801ADC0805型 8 位MOS型A/D转换器; （2） ADC0808/0809 型 8 位MOS型A/D转换器; （3） ADC0816/0817 型 8 位MOS型A/D转换器;,7.3模数（A/D）转换接口,2. 典型A/D转换器芯片ADC0809 简介,7.3模数（A/D）转换接口,7.3模数（A/D）转换接口,地址码与输入通道的对应关系,7.3模数（A/D）转换接口,7.3模数（A/D）转换接口,3. ADC0809与89S51 的接口电路 (1) 查询方式,7.3模数（A/D）转换接口,下面的程序是采用查询方法, 分别对 8 路模拟信号轮流采样一次, 并依次把结果转存到数据存储区的采样转换程序。 MOV R1, data ; 置数据区首址 MOV DPTR, 7FF8H ; P2.7=0, 指向通道 0 MOV R7, 08H ; 置通道数 LP1: MOVX DPTR, A ; 启动A/D转换 MOV R6, 0AH ; 软件延时 DALY: NOP NOP NOP,7.3模数（A/D）转换接口,NOP NOP DJNZ R6, DALY MOVX A, DPTR ; 读取转换结果 MOV R1, A ; 存储数据 INC DPTR ; 指向下一个通道 INC R1 ; 修改数据区指针 DJNZ R7, LP1 ; 8 个通道全采样完了吗?,7.3模数（A/D）转换接口,4. 中断方式,7.3模数（A/D）转换接口,这里将ADC0809 作为一个外部扩展的并行I/O口, 直接由8031的P2.0和WR脉冲进行启动。因而其端口地址为 0FEFFH。用中断方式读取转换结果的数字量, 模拟量输入通道选择端ADD A、ADD B、ADD C分别与8031的P0.0、 P0.1、P0.2 直接相连, CLK由 8031 的ALE提供。其读取通道 0 转换后的数字量程序段如下: ORG 1000H INADC: SETB IT1 ; INT1设为边沿触发 SETB EA ; 开中断INT1 SETB EX1,7.3模数（A/D）转换接口,MOV DPTR, 0FEFFH ; 端口地址送DPTR MOV A, 00H ; 选择 0 通道输入 MOVX DPTR, A ; 启动输入 ORG 0013H AJMP PINT1 PINT1: MOV DPTR, 0FEFFH ; 端口地址送DPTR MOVX A, DPTR ; 读取IN0 的转换结果 MOV 50H, A ; 存入 50H单元 MOV A, 00H MOVX DPTR, A ; 启动A/D, IN0 通道输入并转换 RETI ; 返回,7.4数模（D/A)转换器,1. D/A转换器的性能指标 （1） 分辨率。分辨率是D/A转换器对输入量变 敏感程度的描述, 与输入数字量的位数有关。如果数 字量的位数为n, 则D/A转换器的分辨率为 2-n。 （2） 建立时间。建立时间是描述 D/A转换速度 的一个参数, 具体是指从输入数字量变化到输出达到 终值误差1/2LSB（最低有效位）时所需的时间。 通常以建立时间来表明转换速度。 （3） 接口形式。 D/A转换器有两类: 一类不带 锁存器, 另一类则带锁存器。对于不带锁存器的D/A 转换器, 为保存单片机的转换数据, 在接口处要加锁 存器。,7.4数模（D/A)转换器,2. 典型D/A转换器DAC0832简介,7.4数模（D/A)转换器,7.4数模（D/A)转换器,7.4数模（D/A)转换器,3. DAC0832与MCS - 51 的接口及应用 1) 单缓冲方式,7.4数模（D/A)转换器,执行下面的几条指令就能完成一次D/A转换: MOV DPTR, 7FFFH ; 指向DAC0832 MOV A, DATA ; 数字量装入A MOVX DPTR, A ; 完成一次D/A输入与转换,7.4数模（D/A)转换器,2) 双缓冲方式,7.4数模（D/A)转换器,MOV DPTR, 0DFFFH ; 指向DAC0832(1) MOV A, data1 ; data1送入DAC0832(1)中锁存 MOVX DPTR, A ; MOV DPTR, 0BFFFH ; 指向DAC0832(2) MOV A, data2 ; data2送入DAC0832(2)中锁存 MOVX DPTR, A MOV DPTR, 7FFFH ; 给0832(1)和(2)提供WR信号 MOVX DPTR, A ; 同时完成D/A转换输出,7.4数模（D/A)转换器,例题：产生阶梯波,7.4数模（D/A)转换器,START: MOV A, 00H ; MOV