AT80S52单片机原理与应用.ppt

1、1,AT89S52单片机原理与应用接口-1,电子工程学院,2,一、单片计算机概述,1、 什么叫单片计算机（单片机）？ 顾名思义，做在一个芯片上的计算机， 就叫做单片计算机。 2、计算机的基本要素（冯.诺伊曼结构）： CPU（运算器、控制器） 数据与程序存储器(RAM/ROM) 输入和输出接口（Input/Output）,3,部分单片计算机实物图片,4,AT89S52单片机简介,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,单片机系统常用接口芯片介绍,A/D、D/A 键盘与显示 通信接口,15,单片机与数模及模数转换器的接口,D/A转换器,16,具有模拟量输入和模拟量输出的MCS51应用系统

2、结构,17,D/A 转换器是用来把 CPU 输出的数字量转换成模拟量（电压或电流）的一类功能器件。 基本要求：输出电压和输入数字量成正比。,一、D/A转换器概述,18,实现方法：,权电阻D/A转换器,位切换开关,权电阻,VR: 基准电压,19,T型网络 D/A 转换器框图,求和放大器,20,D/A转换器常见性能参数：,1、分辩率 与数字量的位数及模拟量的幅度值有关。 2、偏移误差 数字量为 0 时的模拟量 0 飘输出。 3、线性度 实际变换特性与理想直线间的最大误差，通 常小于 LSB。,21,D/A转换器常见性能参数：,4、精度 实际模拟输出与理想模拟输出间的误差。 5、转换速度 单位时间(

3、秒)内D/A转换次数，与D/A芯片有关。 6、温度灵敏度 输出模拟量的温度飘移，与 D/A 芯片有关。,22,单片机与数模及模数转换器的接口,选择D/A芯片需关注的内容： 工作电源: 转换位数 参考电压 接口方式:串行,并行 输出形式,23,TLV5619 (12-BIT,D/A),Single Supply 2.7-V to 5.5-V Operation 12-Bit Parallel Interface Compatible With TMS320 DSP Internal Power On Reset Settling Time 1 ms Typ Low Power Consumpti

4、on: 8 mW for 5-V Supply, 4.3 mW for 3-V Supply Reference Input Buffers Voltage Output,24,Applications,Battery Powered Test Instruments Digital Offset and Gain Adjustment Battery Operated/Remote Industrial Controls Machine and Motion Control Devices Cordless and Wireless Telephones Speech Synthesis C

5、ommunication Modulators Arbitrary Waveform Generation,25,TLV5619的引脚排列,26,TLV5619的功能结构,27,TLV5619的引脚功能描述,28,TLV5619的时序图,29,TLV5619与单片机的接口,30,TLV5619与单片机的接口,31,单片机与数模及模数转换器的接口,A/D转换器,32,A/D转换器的工作原理,逐次比较型A/D转换器 转换速度较快，精度相对较低。 双积分型A/D转换器 转换速度较低，但精度较高。,33,逐次比较型 ADC 转换原理 用一系列基准电压同输入比较，以逐位确定转换后的数据的各位的状态（1或

6、0）。,对半搜索 二分搜索 (从最高位置1)）,34,双积分型 ADC 转换器原理,双积分AD转换器是基于间接测量原理，将被测电压值Vx转换成时间常数，由测量时间常数得到未知电压值的。,35,下图表示出了两种不同输入电压(VxV)的积分情况： 显然V值小，在T0定时积分期间积分器输出终值也就小，而 下降斜率相同，故反相积分时间T也就小。,36,A/D转换器的主要指标,分辨率 转换速率 输入电压范围,37,单片机与数模及模数转换器的接口,选择A/D芯片需关注的内容： 工作电源 转换位数 参考电压 接口方式 输入信号范围 采样保持器 工作时钟,38,TLC0820 (8-BIT,A/D),Adva

7、nced LinCMOS Silicon-GateTechnology 8-Bit Resolution Differential Reference Inputs Parallel Microprocessor Interface Conversion and Access Time (Over Temperature Range) Read Mode . 2.5 ms Max No External Clock or Oscillator Components Required On-Chip Track and Hold Single 5-V Supply,39,TLC0820引脚图,4

8、0,TLC0820功能结构图,41,TLC0820引脚功能,42,TLC0820引脚功能,43,TLC0820读模式时序,44,TLC0820写-读模式时序,45,TLC0820应用接口,46,Other 。 TLC1549,47,TLC1549 (10-BIT,A/D),10-Bit-Resolution A/D Converter Inherent Sample and Hold Total Unadjusted Error . . . 1 LSB Max On-Chip System Clock Terminal Compatible With TLC549 and TLV1549 CM

9、OS Technology WITH SERIAL CONTROL,48,TLC1549引脚图,49,TLC1549功能结构图,50,TLC1549引脚功能定义,51,TLC1549工作时序,52,TLC1549应用接口,53,E N D,54,55,AT89S52单片机原理与应用接口-2,电子工程学院,56,单片机系统应用接口介绍,单片机显示/键盘系统,57,8155通用接口芯片,三个I/O端口（A口、B口为8位，C口为6位） 256个字节RAM 14位定时/计时器,58,1、8155的引脚和方框图,59,60,2、8155 I/O 口的工作方式,A口、B口可工作于输入或输出方式 具体工作在

10、一般方式（无条件传送）或选通方式（如中断传送）由C口的工作方式确定。 C口可工作于四种工作方式： 输入方式 输出方式 A口的控制端+输出方式 A口、B口的控制端,61,8155 C 口的工作方式,62,单片机显示/键盘系统,8段 LED 数码显示器的介绍,63,“米”字段 数码管,64,LED 数码显示器的工作方式,数码与显示码之间需进行转换，方法有： 硬件法：使用译码集成电路； 软件法：使用查表法得到显示码。 显示方式有： 静态方式：恒定点亮 动态方式：每个间隔一段时间点亮一次， 即轮流点亮,65,LED 静态显示方式,LED显示器工作于静态显示方式时，各位的共阴极(或共阳极)连接在一起并接

11、地(或十5V)；每位的段选线分别与一8位的锁存输出相连。 之所以称为静态显示，是由于显示器中的各位相互独立，每一位的公共端连接固定不变。,66,LED 静态显示方式,67,LED 动态显示方式,在多位LED显示时，为了简化硬件电路，通常将所有位的段选线相应地并联在一起，由一个8位IO口控制，形成段选线的多路复用。 而每一位的公共端分别由相应的IO口线控制，每一位分时选通。,68,LED 动态显示方式,69,动态显示工作方法,硬件： 段码控制显示字形（段码）； 位码控制显示位的公共端（位码）； 软件： 查段码表获得需要的段码值； 位码实现各位轮流点亮； 注意：要根据数码管的大小，确定驱动电路，包

12、括位码驱动和段码驱动,70,8155 的应用-单片机显示/键盘系统,LED数码显示器的控制与编程,71,MAX - 7219,Serially interfaced,8-Digit LED Display Driver Features:,72,MAX 7219引脚图,73,74,MAX 7219操作寄存器地址表,75,MAX7219编码方式字形代码表,76,MAX 7219非编码方式显示,77,MAX 7219显示亮度控制,78,MAX 7219扫描位数控制,79,MAX 7219的串接应用,80,Next 。 LCD,81,LCM1602A 字符型液晶显示模块,82,LCM1602A 功能

13、特点：,1. LCM1602A 显示内容5x8 点字符点阵式，16x2 行； 2. 显示类型：STN 黄绿模式，6:00 或12:00 视角， 正向显示； 3. LED 背光或EL 背光； 4. 工作电压：5V，工作电流：1.25mA（典型值）； 5. 控制器KS0066，芯片封装COB。,83,LCM1602A 功能结构图,84,LCM1602A 引脚说明,85,LCM1602A 写操作时序图,86,LCM1602A 读操作时序图,87,88,LCM12864 图形点阵式液晶显示模块,89,LCM12864ZK 功能特点,1. LCM12864 显示内容128x64 点阵，8x4 行； 2.

14、 内带8000 多GB1、2 汉字字库液晶显示模 块； 3. STN 黄绿模式，6:00 视角，正向显示； 4. LED 背光； 5. 35V 电压，电流3V/1.2mA 、5V/2 mA； 6. 控制器ST7920，芯片封装COB。,90,LCM12864ZK引脚说明,91,LCM12864ZK 读操作时序图,92,LCM12864ZK 写操作时序图,93,LCM12864ZK 指令集,94,LCM12864ZK 指令集,95,LCM12864ZK与51单片机应用接口,96,LCM12864ZK与51单片机应用接口,97,单片机系统应用接口介绍,键盘接口,98,非编码键盘与单片机的接口,1、

15、编码键盘 识别、防抖、编码已由专用硬件完成。 2、非编码键盘 识别、防抖、编码需单独设计软/硬接 口来完成。 例：用8155实现的 6 X 5 非编码键盘接口。,99,非编码键盘的分类：,线性键盘 M N 个按键需 M N 条引线 矩阵键盘 M N 个按键需 M N 条引线,100,101,识别按键的方法-行扫描法,1、确定是否有键按下； 通过C口输出全零到行线，读B口列线数 据判断是否有键按下； 2、通过行扫描确定已按键的行、列位置； C口每根行线依次输出零，读B口列线数 据确定按键的位置；,102,识别按键的方法-行扫描法,3、确定是否有多键同时按下； 检查是否有“窜键”发生，若有则按键操

16、 作无效； 4、消除按键抖动； 检测一次后，适当延时再检测一次，可 消除按键抖动。,103,键盘抖动,104,E N D,105,AT89S52单片机原理与应用接口-3,电子工程学院,106,单片机系统常用接口芯片介绍,通信接口 RS232 RS485/422,107,ADM-202(RS-232 Line Drivers/Receivers),FEATURES: ESD Protection to IEC1000-4-2 (801.2) 8 kV: Contact Discharge 15 kV: Air-Gap Discharge 15 kV: Human Body Model Low EMI Emissions (EN55022) 230 kbits/s Data Rate Guaranteed Single +5 V power supply,108,ADM-202引脚图,109,ADM-202功能结构图,110,ADM-202典型应用电路图,111,W a i t ,112,ADM485Low Power EIA RS-485 Transceiver,FEATURES： 5 Mb/s Data Rate Single +5 V Supply 7 V to +12 V Bus Common-Mode Ra