单片机7 第七章外围接口技术.ppt

1、微控制器原理和应用，北京市化学大学信息科学和技术学院讲师：郭城E-mail:第七章微控制器的典型周边介面技术，7.1键盘接口，微控制器配置控制系统通常需要配置键盘，用户可以通过键盘在单片机上输入数据或命令，实现控制系统的人机对话。键盘连接可以直接使用键开关、开关传感器或电子线路来完成，内部程序可以通过判断通信端口线路的水平来确定输入键值。使用这种识别方法的键盘称为非编码键盘。非编码键盘设计简单，使用方便，但入选利用率低，受微控制器入选数的限制，键盘规模不能很大。键盘的另一种形式是编码键盘，以这种方式将入站和键开关连接到矩阵电路，通过软件扫描识别入站的编码，根据编码规则识别输入键值。编码键盘的最

2、大优点是入选利用率高，键盘规模大。1，简单的键盘介面独立连接，门，电阻抬高，键抖动问题，键关闭时的平稳变化波形，键开关在连接或分离时刻不是完全可靠的接触，而是抖动持续时间。tH是交换机断开时，入线高电平存在的时间，tL是交换机关闭时，入线低电平稳定的时间。TW1、tW2是按下和释放键时抖动持续时间的时间。抖动持续时间通常不超过10毫秒。入线扁平抖动中，微控制器不能准确检测出出口线扁平的准确值，必须采取一定的措施鉴别。延迟抖动方法(例如，从高到低转换后，不急于首先读取输入密钥值，在中断服务节目启动时运行1020毫秒的延迟程序等)。推迟程序后，再一次判断通信端口线路仍然偏低，进入通信端口线路的密钥

3、读取程序。否则，取消密钥读取操作。延迟抖动和读取密钥值的中断服务程序包括：ORG0003HLJMPKRDKRD:MOVP1，# 0FFHP1端口设置为输入通信端口call del20。20 ms延迟子程序MOV A、P1曹征；P1密钥JNBACC.0，KPR0确保已按下读取P1.0P1.7牙齿JNBACC.1、KPR1、JNB ACC.2、KPR2JNB ACC.3、KPR3 JNBACC.4、KPR4JNB ACC.5、kprr p 1.0密钥处理程序reti KP R1:P1.1通信端口密钥处理程序kpr 7:P1.7通信端口密钥处理程序del 20:20毫秒延迟子例程、2、矩阵键盘介面、

4、简单键盘电路内的每个键占用I/O通信端口线，通信端口利用率低。如果按行和列排列通信端口线，则可以根据相同的通信端口数增加键盘大小。例如，P1端口的8条I/O线可以排列成44个矩阵，从而连接16个键交换机。44矩阵键盘电路，P1端口的8个I/O通信端口行是行，列行连接，P1.0P1.3是行，P1.4P1.7是列行。16个键分别跳接至相应的行、列线节点。行选择4位数据输出和与列行相对应的4位数据输入可以构成键值8位要素单词。1，键盘电路工作原理，将矩阵键盘P1端口的8个I/O通信端口行分为行，列线连接。在插图中，P1.0P1.3是列线，P1.4P1.7是栏线。16个键分别跳接至相应的行、列线节点。

5、如果与微控制器行对应的I/o通信端口行有数据输出，则按键会使行和列线短路，与列线对应的I/o通信端口行上的微控制器输入数据由行善意平面确定。行选择性4位数据输出和与列线相对应的4位数据输入可以构成8位要素单词，该单词是指示所按键位置的键值。2，扫描法生成键值，将行线作为扫描输出，将列线作为接收输入。将行行设置为低级别，然后在列行上按顺序接收数据。其中一个发现传入列的低值表示连接到行线的键已关闭。在接收到低电平的那个扫描中，行数据和列线数据的组合是确定矩阵连接中闭合键的连接位置的估计关键值。，3，键盘扫描方法，1)硬件中断识别方法将矩阵键盘电路的所有列线连接到“and”门电路的输入端，“and”

6、门电路的输出端连接到微控制器外部中断连接。将所有行设置为低级，将所有行设置为高级，按下键，行就会出现低级，中断生成，中断服务程序将键盘扫描。2)软件查询识别方法通过以下方式启动键盘检查程序：将所有行行在行视为行级别，将所有列行视为高级别，定期从与列行对应的I/O通信端口行输入数据，如果确定收到的数据具有行级别，则按键。采用硬件中断识别方法，可以随时响应键盘行为，实时性强，软件查询方法可以简化电路。4矩阵键盘扫描机示例：P INT0 P 1.1 P 1.2 P 1.3、P 1.7 P 1.6 P 1.5 P 1.4、行线、扫描输出、列线、扫描输入扫描输出mov a、P1；扫描输入anl a，#

7、0fh xrl a，# 0fh JZ noke y0 lcall delay 10ms mov a，P1 anl a，# 0fh xrl a，# 0fh JZ noke y0；确保P1.4行中有按键。以下判断键代码mov a、P1 anl a、# 0fh cjne a、# 0eh、next 1 mov键、# 3 ljmp ok next 1: cjne a、# 0dh、next 2 mov键、# Next 1 mov键例如，7级代码LED显示器、大容量信息或图形显示通常使用光栅液晶显示器、牙齿显示器结构更复杂，还需要考虑灰度曹征、高压背光合作、电路连接和程序任务。光栅液晶屏显示器大部分是内置控

8、制器的模块形式，微控制器和光栅液晶屏的介面实际上成为微控制器和微控制器之间的数据通信牙齿。LCD显示器介面、LCD图形光栅显示器通常显示为liquid crystal display module(LCM)，后者封装显示器、驱动电路、控制电路和背光曹征电路等。牙齿部分以MG12864 LCM为例，说明图形光栅LCD显示器接口的应用。1MG12864 LCM模块基本参数(1)液晶屏类型：STN格式。(2)模块尺寸：937012 mm. (3)显示器区域尺寸：70.738.8 mm. (4)光栅间距：0.520.52 mm. (5)点阵分布：12864点。(6)每个光栅的尺寸：0.480.48毫米

9、；mg 12864 LCM模块内部主要组件2MG12864 LCM模块结构说明；mg 12864 LCM是(1)核心组件：12864 LCD点阵显示器。(2)分段驱动电路：双向64列扫描显示器车手电路。(3)行车手电路：64行扫描显示器车手电路。(4)背光驱动电路：LED发光管照明电路。MG12864 LCM内部还配置了(1)显示器控制器。(2)显示器内存DDRAM。(3)电源电路。3MG12864针功能和说明，1)数据信号DB0DB7:命令，资料传输总线。2)控制信号RS:命令、数据选择控制线、高水平选择资料传输、低水平选择命令发送。R/W:读写控制线，高平是读取方式，低平是写入方式E:信号

10、线控渔船，高平是有效的。RSTB:复位信号线，低级有效。3MG12864针功能和说明，3)地址信号CS1:段驱动电路选择线，高电平有效，KS0108B(1)CS2:段驱动电路选择线，高电平有效，KS0108B(2) 4)5)灰度图像调节VIN:液晶屏驱动器电压输入。VOUT:液晶屏背板负电压输出。6)背光电源SLA:背光阳极(LED5 V)。SLK:背光阴极(LED0 V)。，4MG12864操作说明，您可以通过DB0DB7执行命令或资料传输操作。命令或数据选择由RS控制信号确定，传输方向由R/W控制信号确定。1)显示器开关命令RS=0，格式：功能：显示器状态控制。S0，关闭显示器；S1，打开

11、显示器，2)列(Y)地址设置RS=0，格式：列地址设置范围为063。功能：在列寄存器(YC)中记录列地址。3)页面(x)地址设置RS=0，R/W=0格式：页面地址选择范围为07。功能：将页面地址放在页面寄存器(PR)中。4)第一行设置RS=0、R/W=0和格式，如下所示：行地址的设置范围为063。功能：设置显示器内存(DDRAM)的第一行地址。5)读取状态RS=0，R/W格式：BUSY:忙标志，低级别表示操作就绪，高级别表示操作正常。ON/OFF:显示器状态，低电平表示打开显示器，高电平表示关闭显示器。RESET:重置标志，低级别表示正常运行，高级别表示重置。6)写入数据，RS=1，R/W0功

12、能：将8位数据写入显示器内存(DDRAM)，命令结束后向列寄存器(YC)添加1。7)数据读取RS=1，R/W 1功能：8位数据读取。MG12864 LCM模块的过程包括显示器设置、读写数据和查询状态。5显示器内存DDRAM的结构(1)完整的地址结构如下：(2)以第一页和X地址B8H为例，页面内比特和行之间的对应关系如下：MG12864和微控制器介面电路、7显示器节目和显示器程序主要包括MG12864控制、设置完成过程中的步骤包括显示器控件切换、段驱动器选择、设置起始行、设置起始行以及传输显示内容。在每个显示的开头按顺序设置起始行或列，可以实现屏幕上、屏幕下滚动或左右平移的效果。显示内容逐页传送

13、，对应于每页8行，连续发送64次8位显示数据，完成第一页显示内容。考虑到两个驱动器的显示器输出，全屏显示需要16页。全屏显示器节目进程、1、A/D转换器、A/D转换器是将模拟量转换为数字量的设备。模拟量可以是电压、电流等传记信号，也可以是随时间变化的非带电物理量，例如音响、光、压力、温度等。非电物理量可以通过适当的传感器等转换为传记信号，模拟量只能转换为数字量，才能在计算机上收集、分析和计算。7.3介面，2，A/D转换方法，电压频率式：精度高，价钱速度低，但转换速度不高。集成：抗干扰能力，转换速度低，连续近似：转换速度快并行转换：串行转换：A/D转换器原理框，3，选择硬件设计注意事项分辨率(3

14、8位/912位/13位以上)精度(误差范围)A/28针DIP封装In0in 7: 8模拟输入通道选择侧C、B、A有效，从低跳到高跳，锁定地址选择线的状态，以便为A/D转换、pin功能、C、B、A:模拟通道地址选择线、ALE输入：允许地址锁定信号A/D转换选择相应的模拟通道2-8、2-72-1:数字输出线、输出。2-8是最低位(D0，LSB)，2-1是最高位(D7，MSB)。START:启动信号，输入，高级有效。要开始转换，需要添加正脉冲信号。脉冲的上升沿清除内部寄存器0，下降开始转换。EOC:转换结束信号、输出、高电平有效。自START的上升年以来，在08个时钟期间，EOC变成了低水平。转换结

15、束后，EOC成为高平。OE:输出允许信号、输入、高级有效。CLK:时钟信号，输入。分别转换ADC0809的主要性能指标、分辨率8位非协调错误1 LSB锁定的8向模拟开关和8向模拟电压。输出与TTL兼容。不需要单个可用电源供电、模拟电压输入范围05V、0和全比例曹征。三状态锁定输出。低功耗15兆瓦。ADC0809和8051的介面结构，ADC0809和8051的介面工作方式，EOC:开始转换到低电平。转换结束后是高平。收集A/D转换结果的三种茄子方法延迟等待方法：100s或更高延迟等待节目祖怀方法：祖怀EOC针中断方法3360 EOC反相器连接8051的外部中断针ALE=START=OE=确定通信端口地址P2.7=A15=0 A0、A1、A2选定的模拟Main 3360 MOVR1数据缓冲区第一个地址MOV DPTR，# 7FF8HP2.7=0，通道O MOV R7，# 08H通道数LOOP: MOVX DPTR，A；A/D转换开始MOV R6，# OAHDLAY:NOP NOP NOP DJNZ R6，DLAY；100s延迟MOVX A、DPTR转换结果MOV