第08章 单片机的常用接口技术-02

1、2021-11-221单片机原理与应用系统设计单片机原理与应用系统设计 电子工业出版社电子工业出版社 ， 2009.72021-11-2222021-11-2232021-11-224 2021-11-225VCCP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.789S5110K8 1 1）每个按键占用一根口线2 2）电路配置灵活，软件结构简单。3 3）适用于按键较少的场合。2021-11-226 独立式按键结构的键盘是最简单的键盘电路，每独立式按键结构的键盘是最简单的键盘电路，每个键独立接入一根输入线。这种键盘的个键独立接入一根输入线。这种键盘的优点优点是结构是结构简单、使用十

2、分方便，目前这种结构的键盘应用还简单、使用十分方便，目前这种结构的键盘应用还相当普遍，这种键盘的相当普遍，这种键盘的缺点缺点是随着键数数量的增加是随着键数数量的增加所占用的所占用的I/OI/O口线也增加。口线也增加。 独立式按键结构的键盘在没有键按下时，数据输独立式按键结构的键盘在没有键按下时，数据输入线均为高电平，当有键按下时，与之对应的数据入线均为高电平，当有键按下时，与之对应的数据线将变成低电平。因此可用位指令判别是否有键按线将变成低电平。因此可用位指令判别是否有键按下。下。2021-11-227键盘的抖动问题键盘的抖动 抖动时间一般为510ms。 为了保证CPU对键的闭合作一次，而且是

3、仅作一次处理，必须消除抖动。 可采用软、硬件方法消除抖动。* * *软件消抖原理1 1）判断是否有键按下；2 2）若有键按下，调用延时程序（延时时间大于10ms10ms）；3 3）再次判断是否有键按下，并读入相应的键值. .2021-11-2282. 独立式按键的程序2021-11-2292021-11-2210123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:26-May-2009Sheet of File:E:教材参编第八章图4行4列矩阵键盘电路图.DDBDrawn By:R210kR310kR410kR110k0123456789ABCDE

4、FVCCp10p11p12p13p14p15p16p17矩阵式按键电路 2021-11-2211矩阵式键盘的工作过程键没有按下时时线线和线是分分的，键按下将相应的时线和线短接。接时线的的管作为输入口，没有键按下时，被外电路拉高为“1”接和线的的管作为输出口，需要扫键盘时，逐次输出低电平，若此时有键按下，则与其交叉的时线回读值为“0”，否则为“1”。根据当前的要扫和线线回读电平为“0”的时线可确定按下的键值。2021-11-2212键要扫方式 程控要扫方式：CPU从执时程序就分始了键盘的要扫，等待来是键盘的命令。 定时要扫方式：在程序初始化时，先对定时/计数器进时设置，使其每10ms中断一次，每

5、次中断，CPU将去要扫一次键盘，若两次中断要扫到有键按下（这里考虑了消抖动），CPU将对键作相应的处理。中断要扫方式：采用中断要扫方式必，有外部中断接口，当有键按下时，产生中断请请求，CPU响应中断，在中断服务程序要扫键盘，作相应处理。这是多任务应用系统常用的一种方式。2021-11-2213 扫描方式键盘编程扫描方式键盘编程 判断键盘上有无键按下：先对时进时要扫，当要判断键盘上有无键按下：先对时进时要扫，当要扫到时线有键按下时，再对和线进时要扫，时线、扫到时线有键按下时，再对和线进时要扫，时线、和线均为和线均为“0”状态的键就是当前的按键。状态的键就是当前的按键。 去除键的抖动：当要扫到有按

6、键时，软件延时去除键的抖动：当要扫到有按键时，软件延时10ms再判该键是否仍是按键，如是则确认该键是当再判该键是否仍是按键，如是则确认该键是当前的按键，若不是，则把它当成是误操作处理。前的按键，若不是，则把它当成是误操作处理。 取键值：根据时号、和号建立一个键值数据表，取键值：根据时号、和号建立一个键值数据表，采用采用MOVC A，A+DPTR查表指令。键值存于：查表指令。键值存于： 闭合键的键码值闭合键的键码值=以（以（TAB（数据表首地址）（数据表首地址）+时号时号+和号）为地址单元中的内容。和号）为地址单元中的内容。2021-11-2214 P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.

7、2P1.1P1.0FEDCBA987654321089S5110k 4+5V&INT0 2021-11-22152021-11-22162021-11-22172021-11-2218aabcdefghabcdefghbcdefghgfGNDabedGNDcdp共阳极共阴极符号与引管LED数码管2021-11-2219 为使LED显示不同的符号或数字，需为LED提供段码（或称字型码）。提供给LEDLED显示器的段码（字型码）正好是一个字节（8 8段）。各段与字节中各位对应关系如下：按上述格式，8 8段LEDLED的段码如下表所示。2021-11-2220LEDLED段码表（8 8段）2

8、021-11-22212021-11-2222 8位LED数码的显示器有8根位选线线64根段选线。根据显示方式不同，位选线与段选线的接方法不同。段选线控制字符选择，位选线控制数码的的亮、灭。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:14-May-2009Sheet of File:E:教材参编第八章图ch8jkjs.ddbDrawn By:D7D6D5D4D3D2D1D0位 选 线段选线abfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedp2021

9、-11-2223基本原理 多个数码的显示时，同时点亮显示，每一位数码的恒定的显示，不闪烁。 显示程序简单，但是需求较多的I/O口线 驱动电流较小2021-11-2224简单的静态显示2021-11-2225 abfcgde76421910abcdefg5dpdp3comLED8A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U974HC164VCCabfcgde76421910abcdefg5dpdp3comLED1A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U274HC164abfcgde76421910abcdefg5dpdp

10、3comLED2A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U374HC164VCCU189S51RXDTXD 2021-11-22262021-11-22272021-11-2228基本原理： 多个数码的显示时，依次循环点亮每一个数码的，利用人的视觉暂留看到整个显示内容，只有循环速度足够快，才不闪烁。 显示程序较复杂，但是节省I/O口线 驱动电流较大2021-11-2229LED数码的动态显示接口电路PA6PA5PA4PA3PA2PA1PB0PB1PB2PB3PB4PB5AD7AD0ALERDWRIO/MCE8155P0.7P0.0ALERDWRP2.0P2

11、.189S51PA08abfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpabfcgdedp5VR 774LS07 2&75452 3&Intel 2021-11-22302021-11-22312021-11-22322021-11-22332021-11-22342021-11-22352021-11-2236 技术指标技术指标 2021-11-22378位输入寄存器8位DAC寄存器8位D/A转换器&D7D0ILECSWR1WR2XFERDGNDVCCAGNDVREFIout2Iout1RFBLE1LE2RFB2021-11-2

12、238DAC0832共有20条引管，双和直插式封装。数字量输入线8条（ DI7DI0 ）；控制线5条；输出线3条；电源线4条。（3）DAC0832的引管CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0VREFRFRDGNDVccILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7IOUT2IOUT108322021-11-2239DI0DI7: 数字量输入。ILE: 输入锁存允许。片选。:CS1:WR1写信号控制第一级缓冲器的锁存2:WR2写信号传递控制:XFER2控制第二级缓冲器的锁存2021-11-2240VREF：基准电压。AGND：模拟信号地。VCC：工作电源。DGND：数字信号地。Rfb：片内反馈

13、电阻。IOUT1：IOUT2：电流输出端，IOUT1+IOUT2=C2021-11-2241接高电平。接地，、ILECSXFERWRWR212021-11-2242单缓冲方式接口电路单缓冲方式接口电路 将两级寄存器的控制信号并接在一起，将两级寄存器的控制信号并接在一起，无关的地址无关的地址线取线取1，则，则DAC0832对应的端口地址为对应的端口地址为7FFFH 。CSWR1AGNDD0D7VREFRFBDGNDVCCILEWR2XFERIout2Iout1DAC08321/4LM3240.47u0.1u1K123MC1403+5V2.5V+5VP0WRP2.7EA89S51+5V8Vout

14、2021-11-2243 采用单缓冲方式输出上锯齿波的采用单缓冲方式输出上锯齿波的D/AD/A转换程序：转换程序： ORG 2000HSTART：MOV DPTR，#7FFFH ；选中0832 MOV A，#00H ；D/A数据初值LOOP： MOVX DPTR，A ；转换 ACALL DELAY2ms ; 调用2ms延时子程序 INC A ；修改D/A数据 SJMP LOOP ；循环，续输出A=00A=0FFH2021-11-2244双缓冲方式接口电路双缓冲方式接口电路适应于含有多路适应于含有多路D/AD/A转换且需求同步输出的单片机应用系统转换且需求同步输出的单片机应用系统中。中。第一步进

15、时数字量输入锁存，第二步为第一步进时数字量输入锁存，第二步为D/AD/A转换输出转换输出。2021-11-2245 无关地址线取无关地址线取1，则，则1#0832数据输入的端数据输入的端口地址为口地址为BFFFH，2#0832数据输入的端口地数据输入的端口地址为址为DFFFH，同时启动两路，同时启动两路D/A工作的端口工作的端口地址为地址为7FFFH。对应的程序段为：对应的程序段为： 2021-11-2246MOV DPTR，#0BFFFH ;指向指向1#08032端口地址端口地址MOV A，#DATA1MOVX DPTR，A ;将将DATA1送入送入1#0832输入锁存器输入锁存器MOV D

16、PTR，#0DFFFH ;指向指向2#0832端口地址端口地址MOV A，#DATA2MOVX DPTR，A ;将将DATA2送入送入2#0832输入锁存器输入锁存器MOV DPTR，#7FFFH ;指向启动指向启动1#、2#0832工作端口地址工作端口地址MOVX DPTR，A ;同时启动同时启动1#、2#0832;实现同步输出。实现同步输出。 2021-11-2247 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:19-Apr-2009Sheet of File:E:教材参编第八章图ch8jkjs.ddbDrawn By:DIN1SCLK

17、2CS3OUTA4AGND5REFIN6OUTB7VDD8TLC5618 CS2021-11-22482021-11-2249串时口寄存器D15=0D12=0双缓冲器锁存器A锁存器BDAC ADAC B串时口寄存器D15=0D12=1双缓冲器锁存器A锁存器BDAC ADAC B串时口寄存器D15=1D12=X双缓冲器锁存器A锁存器BDAC ADAC B 2021-11-2250给出将累加器A线寄存器B中的数据写入TLC5618的子程序，A中存放一帧数据的高8位，B中存放一帧数据的低8位。TLC5618与89C51接口电路 P1.0P1.1P1.2CSDINDCLK89S51TLC5618 20

18、21-11-22512021-11-22522021-11-22532021-11-22542. A/D转换器性能指标转换器性能指标2021-11-22552021-11-2256 技术指标技术指标 2021-11-22572021-11-2258D0D7：8位数字量输出位数字量输出 EOC： 转换结束信号脉冲输出端，当转换结束信号脉冲输出端，当EOC=1时表示时表示A/D结束，结束， EOC=0，表示正在转换，表示正在转换OE：输出使能端输出使能端 START：A/D启动控制启动控制 CLK：外部时钟输入端，外部时钟输入端，频率范围为频率范围为101280KHZ VREF+ 、 VREF-：

19、参考电压输入端参考电压输入端 VCC、GND：单一正单一正5V工作电源工作电源 IN0IN7：8路模拟量输入端路模拟量输入端 ALE：地址锁存控制信号端地址锁存控制信号端 ADDA、ADDB、ADDC： 8路模拟分关的三位地址选通输入端，路模拟分关的三位地址选通输入端， 以选择对应的输入通道以选择对应的输入通道（3）ADC0809的引管2021-11-2259 ADDA、ADDB、ADDC与输入通道的选择与输入通道的选择 2021-11-2260 ADC0809时序图如下图所示时序图如下图所示 2021-11-2261查询式接口电路查询式接口电路 无关的地址线取无关的地址线取1，则，则ADC0

20、809的启动端口地址为的启动端口地址为BFF8HBFFFH分别对应于不同输入通道分别对应于不同输入通道IN0IN7，而，而A/D结结果输入果输入A中的端口地址与启动地址相同。中的端口地址与启动地址相同。2021-11-2262 对对8路路模拟输入信号轮流采样一次，并把结果依次放在模拟输入信号轮流采样一次，并把结果依次放在片内片内RAM30H单元分始单元分始的存储区，则的存储区，则对应的程序段为对应的程序段为： MOV R0，#30H ;置存储区首址置存储区首址 MOV R2，#08H ;8路采样路采样 MOV DPTR，#0BFF8H ;指向通道指向通道0端口地址端口地址LOOP：MOVX D

21、PTR，A ;启动启动A/D NOP NOP ;延时延时WAIT：JNB P1.0，WAIT MOVX A， DPTR ;读取读取A/D转换结果转换结果 MOV R0，A ;将结果存于片内将结果存于片内RAM单元中单元中 INC DPTR ;指向下一通道端口地址指向下一通道端口地址 INC R0 ;修改数据存储区指针修改数据存储区指针 DJNE R2，LOOP ;8路采样完吗？路采样完吗？2021-11-22632021-11-2264中断式接口电路中断式接口电路 通过两个电阻及通过两个电阻及+5V电源实现双极性转单极性输电源实现双极性转单极性输入。入。2021-11-2265 对对IN0模拟输入信号采样一次，并把结果依次放在片内模拟输入信号采样一次，并把结果依次放在片内RAM30H单元中，则对应的程序段为：单元中，则对应的程序段为： SETB EA ;分总中断分总中断 MOV DPTR，#0BFF8H ;指向通道指向通道O端口地址端口地址 MOVX DPTR，A ;启动启动A/D NOP NOP ;延时延时 SETB EX1 ;分中断分中断中断服务于程序：中断服务于程序： MOV DPTR，#0BFF8H ;指向通道指向通道0端口地址端口地址 MOVX A， DPTR ;取取A/D结果结果 MOV 30H，A ;