应用系统配置及接口技术若输入是非电的模拟信号，还需要通过传感器转换成电信号并加以放若输入是非电的模拟信号，还需要通过传感器转换成电信号并加以放大，把模拟量转换成数字量。该过程称为大，把模拟量转换成数字量。该过程称为“ “量化量化” ”，也称为模数转换。，也称为模数转换。实现模数转换的设备称为模数转换器实现模数转换的设备称为模数转换器( () )，将数字量转换成，将数字量转换成模拟量的设备称为数模转换器模拟量的设备称为数模转换器( () )。图图9 91 1所示为具有模拟量输入、模拟量输出以及键盘、显示器、打印所示为具有模拟量输入、模拟量输出以及键盘、显示器、打印机等配置的机等配置的89C5189C51应用系统框图。为节省应用系统框图。为节省I/OI/O口线，口线，89C5189C51片外扩展应尽片外扩展应尽量采用串行外设接口芯片。量采用串行外设接口芯片。整氏甸趋枪闷厚涯编羔们个赋钧臂旅爆佐绢舷苇吠瞎东洋土们矣顽圾扣狱851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241图图9 91 1 系统前向、后向人机通道配置框图系统前向、后向人机通道配置框图汐警姻按渝粤圭蝶备诞荧臆固岗起抄钩蔬浴壶已凌醚箭删赢面翅逛云唐圣851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202429.1 人机通道配置与接口技术单片机应用系统通常都需要进行人机对话。这包括人对应用系统的状态干预与数据输入，还有应用系统向人显示运行状态与运行结果等。如键盘、 显示器就是用来完成人机对话活动的人机通道。荔姐雍刽掸隆簧酚短链育于享镶疚寸玖吻劫朴侥炎卵层刊抠等喝租乍谜倪851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202439.1.1 键盘接口及处理程序键盘分编码键盘和非编码键盘。键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现，并产生键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘、ASCII码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。呻矗程菠俺荒诗跺兜椎助尚待啦瘩柑移粹阑影候导裸艾票瓜廊脆蒂元斌寨851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20244键盘中每个按键都是一个常开开关电路，如图9-2所示。当按键K未被按下时，P1.0输入为高电平；当K闭合时，P1.0输入为低电平。图图9-2 9-2 按键电路按键电路组暮咨俭碱蜘辛鼻旨萨蠕彩皇蓬眷磁正驾风氮颐蹲立异葡电骸殴围籽晕难851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20245通常按键所用的开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，电压信号波形如图9-3所示。由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，如图9-3所示。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为510 ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。图图9-3 9-3 按键时的抖动按键时的抖动特额鼻傅堆卜仆坠擎候誓跌隶椰巫纺肄玉窑萎祸擎战碳斥直篙芽露魁农伦851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20246键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保CPU对键的一次闭合仅做一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时，读取键的状态，并且必须判别；在键释放稳定后，再作处理。按键的抖动，可用硬件或软件两种方法消除。如果按键较多，常用软件方法去抖动，即检测出键闭合后执行一个延时程序，产生510 ms的延时；让前沿抖动消失后，再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后，也要给510 ms的延时，待后沿抖动消失后，才能转入该键的处理程序。坚旷黔烙脂氰吓篆阶抱娶兜性儡赎炔隆栏侦铁荷俯报脓狗生材纸虐搐碗颖851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202471. 键盘结构键盘可以分为独立连接式和行列式(矩阵式)两类，每一类按其译码方法又都可分为编码及非编码两种类型。这里只介绍非编码键盘。那缄昼赣药媳效朵袄壳缔掸爆惕锑肝疲禽午澄鲍雏顷锰酌捌刻瘪悍宛笔殉851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202481) 独立式非编码键盘接口及处理程序独立式按键是指各按键相互独立地接通一条输入数据线，如图9-4所示。这是最简单的键盘结构，该电路为查询方式电路。当任何一个键按下时，与之相连的输入数据线即被清0(低电平)，而平时该线为1(高电平)。要判别是否有键按下，用单片机的位处理指令十分方便。这种键盘结构的优点是电路简单；缺点是当键数较多时，要占用较多的线。图图9-4 9-4 独立连接式非编码键盘独立连接式非编码键盘揖呻靡展棍浚票霉筛尉暑畅奏疽案仑霍澈垛资羚锻尝华瓮戈恃扭赣虚登糊851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20249图9-4所示查询方式键盘的处理程序比较简单。程序中没有使用散转指令，并且省略了软件去抖动措施，只包括键查询、键功能程序转移。P0FP7F为功能程序入口地址标号，其地址间隔应能容纳JMP指令字节；PROM0PROM7分别为每个按键的功能程序。玛袜车殆航吁授作梁嫌编蚤渐槽哟迹谋敖黑坝竞哪奢举棚津射针尹剑段宝851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202410程序清单(设为P1口)：START：MOVA，#0FFH；输入时先置P1口为全1MOVP1,AMOVA，P1；键状态输入PL1：JNBACC.0,P0F；0号键按下转P0F标号地址JNBACC.1，P1F；1号键按下转P1F标号地址JNBACC.2，P2F；2号键按下转P2F标号地址JNBACC.3，P3F；3号键按下转P3F标号地址JNBACC.4，P4F；4号键按下转P4F标号地址JNBACC.5，P5F；5号键按下转P5F标号地址JNBACC.6，P6F；6号键按下转P6F标号地址JNBACC.7，P7F；7号键按下转P7F标号地址LJMPSTART；无键按下返回嘴肯肉隧悍堕对碘耸肠宜筷沟两箕眶顾筷贵梆狄绕票删衍戒傈芬纶耗浩殴851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202411P0F： LJMPPROM0 P1F： LJMPPROM1 ；入口地址表P7F： LJMPPROM7PROM0：；0号键功能程序LJMP START；0号键执行完返回PROM1：LJMP START PROM7：LJMP START由程序可以看出，各按键由软件设置了优先级，优先级顺序依次为07。液配读蚂炼樟瑶功乾螺赊酶后杰熔擎桌呕慎断酚槐别颂看檄挣却匣禄邦讽851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202412【例9-1】 设计一个有4个独立式按键的键盘接口，并编写键扫描程序。解： 电路原理图如图9-5所示。图图9-5 9-5 键盘接口电路原理图键盘接口电路原理图沙疚蔓类贮芦烤钙夫浩烟楔屠寐卖侣教篷么叭犀符列淹拨朝旗妆炕铜娄抚851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202413程序清单：KEY： MOVP1，#0FFH；P1口为输入，各位应先置位为高电平MOVA，P1；读取按键状态CPLA；取正逻辑，高电平表示有键按下ANLA，#0FHJZKEY；A=0时无键按下，重新扫描键盘LCALL D10 ms；有键按下延时去抖动MOVA，P1；读取按键状态CPLA；取正逻辑，高电平表示有键按下ANLA，#0FH；再判别是否有键按下JZKEY；A=0时无键按下重新扫描键盘MOVB，A；有键按下，键值送B暂存MOVA，P1CPLA毛析狭札绎茹伙啥摹黄峡嫌昧鲁麦斟垣吕枉隋但绘泛哉裳商雾罕级辽愉凝851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202414 ANL A，#0FH；判别按键释放KEY1：JNZ KEY1；按键未释放，等待 LCALLD10ms；释放，延时去抖动 MOV A，B；取键值送A JBACC.0，PKEY1；K1按下转PKEY1 JBACC.1，PKEY2；K2按下转PKEY2 JBACC.2，PKEY3；K3按下转PKEY3 JBACC.3，PKEY4；K4按下转PKEY4EKEY：RET芋邪揪呢颊横饱酱瘤弃刮知鸭跋霉讶羌丫骆房挨档抛岛佣作吨推糟姬肌触851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202415PKEY1：LCALLK1；K1命令处理程序 RETPKEY2：LCALLK2；K2命令处理程序 RETPKEY3：LCALLK3；K3命令处理程序 RETPKEY4：LCALLK4；K4命令处理程序 RETD10ms：MOVR7，#10H；10 ms延时子程序DS1： MOVR6，#0FFHDS2： DJNZ R6，DS2 DJNZ R7，DS1 RET甜存福豌投沾界坪舵雀候孩扑篱阔薄诈免屡柴幕棍梢舶顶哉狂橡签疯甥悔851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024162) 行列式键盘接口及工作原理为了减少键盘与单片机接口时所占用I/O线的数目，在键数较多时，通常都将键盘排列成行列矩阵形式，如图9-6所示。以图9-6所示的44键盘为例，说明行扫描法识别哪一个按键被按下的工作原理。给焊吼祥疏威壤浚慷嚷柑醛驾茨妇乖踪蹄喉越涵榆搓狗摊酒进梨疾遮腿泼851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202417图图9-6 449-6 44矩阵键盘接口图矩阵键盘接口图糯剥揉巫季揣讫仔荔圣疹弗更咖咏骑埔歹畏去侩常蚜犊钙否我楞做无烩恕851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202418首先判别键盘中有无键按下，由单片机口向键盘送(输出)全扫描字，然后读入(输入)列线状态来判断。方法是： 向行线(图中水平线)输出全扫描字00H，把全部行线置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根列线电平被拉至低电平，从而使列输入不全为1。判断键盘中哪一个键被按下是通过将行线逐行置低电平后，检查列输入状态实现的。方法是： 依次给行线送低电平，然后查所有列线状态，称行扫描。如果全为1，则所按下的键不在此行；如果不全为1，则所按下的键必在此行，而且是在与零电平列线相交的交点上的那个键。秃磨莹伪黑石捅蛤笑椅翠常雌皂曼吾厂徽熏连散钱雍诸王训训英吠瘴氟碳851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202419（1） 行扫描法识别键号（值）的原理行扫描法识别键号的工作原理如下：将第0行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1110。然后读取列的电平，判别第0行是否有键按下。在第0行上若有某一按键按下，则相应的列被拉到低电平，则表示第0行和此列相交的位置上有按键按下。若没有任一条列线为低电平，则说明0行上无键按下。将第1行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1101。然后通过输入口读取各列的电平。检测其中是否有变为低电平的列线。若有键按下，则进而判别哪一列有键按下，确定按键位置。将第2行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1011。判别是否有哪一列键按下的方法同上。将第3行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为0111。判别是否有哪一列键按下的方法同上。饮侧舆搬如血跌讹哩持涤殷逗灸符锗冀祸富乍盈权倦庸极豹赢毒床嫩嫁霓851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202420在扫描过程中，当发现某行有键按下，也就是输入的列线中有一位为0时，便可判别闭合按键所在列的位置，根据行线位置和列线位置就能判断按键在矩阵中的位置，知道是哪一个键按下。斜项煞券盯他贞哪开钵责携迭孝暇味生怀拽权悯镇鲁靠爽勾鞘望据肃临攫851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202421（2） 键盘扫描工作过程按键扫描的工作过程如下： 判断键盘中是否有键按下； 进行行扫描，判断是哪一个键按下，若有键按下，则调用延时子程序去抖动； 读取按键的位置码； 将按键的位置码转换为键值（键的顺序号）0、1、2、F。图9-7所示为44键盘扫描流程图。禾键木烤谬洽御贴俏竭苍纱妇崖岿审弄三忧心网腾义采真锄恒香勋纬茫赵851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202422图图9-7 449-7 44键盘扫描流程图键盘扫描流程图解秒姐膊墅原癣疚蛊儡裔阮锦堕绍愉氨函够炊缩唤陷宇位吱燃宿尺氯萍牛851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202423键的位置码及键值的译码过程 上述行扫描过程结束后得到的行号存放在R0中，列号存放在R2中。 键值（号）的获得（译码）通常采用计数译码法。这种方法根据矩阵键盘的结构特点，每个按键的值=行号每行的按键个数+列号，即键号（值）=行首键号+列号第0行的键值为： 0行4+列号（03）为0、1、2、3；第1行的键值为： 1行4+列号（03）为4、5、6、7；第2行的键值为： 2行4+列号（03）为8、9、A、B；第3行的键值为： 3行4+列号（03）为C、D、E、F。44键盘行首键号为0、4、8、C，列号为0，1，2，3。所以键值译码子程序为DECODE，该子程序出口： 键值在A中。渤缔统国槐蛀烤贬翱奥隧翠泌沧厌逝竞官亩痴炳仙戒洪砷婪徊焦橙冬颠第851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202424（3） 键盘扫描子程序（参见图9-7）出口： 键值（键号）在A中KEY：MOV P1,#0F0H；令所有行为低电平KEY1： MOV R7，#0FFH ；设置计数常数 DJNZ R7，KEY1 ；延时 MOV A,P1；读取P1口的列值 ANL A，#0F0H；判别有键值按下吗？ CPL A；求反后，有高电平就有键按下 JZ EKEY；无键按下时退出 LCALL DEL20 ms；延时20 ms去抖动SKEY： MOV A，#00；下面进行行扫描，1行1行扫 MOV R0，A；R0作为行计数器，开始为0 MOV R1，A；R1作为列计数器，开始为0 MOV R3 #0FEH；R3为行扫描字暂存，低4位为行扫描字SKEY2：MOV A，R3 MOV P1，A；输出行扫描字，高4位全1 NOP NOP NOP；3个NOP操作使P1口输出稳定恼全橙冯顾坚班块浇咋簧幢拯末雏僚也蚤窗说勤钻疫骨迸项抬建辽帆冤袒851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202425MOVA，P1；读列值MOVR1,A；暂存列值ANLA，#0F0H；取列值CPLA；高电平则有键闭合S123： JNZSKEY3；有键按下转SKEY3，无键按下时进行一行扫描INCR0；行计数器加1SETBC；准备将行扫描左移1位，形成下一行扫描字,C=1保证输出行扫描字中高4位全为1，为列输入作准备，低4位中只有1位为0MOVA，R3；R3带进位C左移1位RLCAMOVR3，A；形成下一行扫描字R3MOVA，R0CJNEA，#04H，SKEY1；最后一行扫（4次）完了吗？EKEY： RET镑酗钨时蠕逻良还瞳册焚孰茵结自夹鱼喧仪适唾浮冗莎跌侩保慈海遵狐筏851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202426；列号译码SKEY3：MOVA，R1JNBACC.4，SKEY5JNBACC.5，SKEY6JNBACC.6，SKEY7JNBACC.7，SKEY8AJMPEKEYSKEY5：MOVA，#00HMOVR2,A；存0列号AJMPDKEYSKEY6：MOVA，#01HMOVR2，A；存1列号AJMPDKEYSKEY7：MOVA，#02HMOVR2，A；存2列号AJMPDKEYSKEY8：MOVA，#03HMOVR2，A；存3列号AJMPDKEY傈五昧揽纶肿哭凡副钮芬麦扰祟梨剁啦溶吁赎摩饺惨辟央酞喇洋敏传首凿851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202427；键位置译码DKEY：MOVA，R0；取行号ACALLDECODEAJMPEKEY；键值（键号）译码DECODE：MOV A，R0；取行号送AMOVB，#04H；每一行按键个数MULAB；行号按键数ADDA，R2；行号按键数+列号=键值（号），在A中RET麓洞闭唤蔫怒乏楔鲸棕抱焦藉怠险殆顿逐绢苹闷沁蠕耸菠巫呛伺遇铱兰披851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202428【例92】设计一个22行列式键盘，并编写键盘扫描子程序。解： 原理如图9-8所示。 判断是否有键按下:将列线P1.0、P1.1送全0，查P0.0、P0.1是否为0。 判断哪一个键按下:逐列送0电平信号，再逐行扫描是否为0。 键号=行首键号+列号图图9-8 9-8 键盘扫描原理图键盘扫描原理图韶重滁鸵陪递眠哨贬真性襟宰质侄页役埃桐惊级濒丹哟焊诲倦订供恃谆萍851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202429KEY：LCALLKS；调用判断有无键按下子程序JZKEY；无键按下，重新扫描键盘LCALLT10 ms；有键按下，延时去抖动LCALLKSJZKEYMOVR2，#0FEH；首列扫描字送R2MOVR4，#00H；首列号#00H送入R4MOVP0,#0FFHLK1：MOVP1，R2；列扫描字送P1口MOVA,P0JBACC.0，ONE；0行无键按下，转1行MOVA，#00H；0行有键按下，该行首号#00H送ALJMPKP；转求键号养向售寅筋林锰汪髓躲汁穴馒限里储淑贝氦戚靠吭矩顷疥逊瘩姐粹垮训判851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202430ONE： JBACC.1，NEXT；1行无键按下，转下列MOVA，#02H；1行有键按下，该行首号#02H送AKP：ADDA，R4；求键号，键号=行首键号+列号PUSHACC；键号进栈保护LK：LCALLKS；等待键释放JNZLK；未释放，等待POPACC；键释放，键号送ARET；键扫描结束，出口状态： （A）=键号NEXT： INCR4；列号加1MOVA，R2；判断两列扫描完了吗JNBACC.1，KND；两列扫描完，返回RLA；未扫描完，扫描字左移一位MOVR2，A；扫描字入R2AJMPLK1；转扫下一列KND： AJMPKEY糖早烙奢敢桔突腆浸架膀屿懒痴娠邪萧漾损卷恫辟配诸紫筐怎灭莫涧力懊851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202431KS：MOVP1，#0FCH；全扫描字送P1口MOVP0,#0FFHMOVA，P0；读入P0口行状态CPLA；取正逻辑，高电平表示有键按下ANLA，#03H；保留P0口低2位（屏蔽高6位）RET；出口状态： （A）0时有键按下T10 ms：MOVR7，#10H；延迟10 ms子程序TS1：MOVR6，#0FFHTS2：DJNZR6，TS2DJNZR7，TS1RET摊疡妈肺上妙鸭衡亢谦聋乎魁磷募开多幽营镜仅溉肋暗演税悯蚤曾峦价掷851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024322. 中断扫描方式为了提高CPU的效率，可以采用中断扫描工作方式，即只有在键盘有键按下时才产生中断申请；CPU响应中断，进入中断服务程序进行键盘扫描，并做相应处理。中断扫描工作方式的键盘接口如图9-9所示。P1.4P1.7作键输出线，P1.0P1.3作扫描输入线。扫描时，使P1.4P1.7位清0。当有键按下时，INT1端为低电平，向CPU发出中断申请。若CPU开放外部中断，则响应中断请求，进入中断服务程序。图图9-9 9-9 中断方式键盘接口中断方式键盘接口茨石栗谢悦嫌宛缅值腕鹊群潍蔓甚鱼阵激膀续哑韩茨唉铃墨要条闻澜里伞851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024333. 键操作及功能处理若图9-6中为48的32键，设0、1、2、E、F共16个键为数字键；其他16个键为功能键，键值为1631，即10H1FH，各功能键入口程序地址标号分别为AAA、BBB、PPP。当对键盘进行扫描并求得键值后，还必须做进一步处理。方法是首先判别其是功能键还是数字键。若为数字键，则送显示缓冲区进行显示；若为功能键，则由散转指令“JMP A+DPTR”转到相应的功能键处理程序，完成相应的操作。完成上述任务的子程序流程图如图9-10所示。图图9-10 9-10 求功能键地址转换程序流求功能键地址转换程序流程图程图篓闰攀酮理贝招赌城啮筷扬镀慧孪摹喂嗓席摹叭帅惭止梗涪兼柔归坍东慎851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202434功能键地址转移程序如下：BUFFEQU30HKEYADR：MOV A，BUFF；键值ACJNEA，#0FH，KYARD1AJMPDIGPRO；等于F，转数字键处理KYARD1：JCDIGPRO；小于F，转数字键处理KEYTBL：MOV DPTR，#JMPTBL；送功能键地址表指针CLRC；清进位位SUBBA，#10H；功能键值(10H1FH)减16RLA；(A)2，使(A)为偶数： 0、2、4、JMPA+DPTR；转相应的功能键处理程序唬箩椰区有喳抽诬立可幌恕甥稀聊氧详韦补阔良搭艳俏拽水檀伸臼滨截醚851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202435JMPTBL：AJMPAAA;AJMPBBB;AJMPCCC;AJMPDDD;AJMPEEE;AJMPFFF;AJMPGGG;AJMPHHH;AJMPIII;AJMPJJJ;AJMPKKK;AJMPLLL;AJMPMMM;AJMPNNN;AJMPOOO;AJMPPPP;均为2字节，转到16个功能键的相应入口地址。(A)=0、2、4、6散转到AAA、BBB、CCC、DDD、PPP省方版撇群座狂洱窘澳算蹲蝶僳感勿汹讹眉酶难潘皋老骇扭偏喧奄钉产知851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024369.1.2 LED显示器接口及显示程序 单片机应用系统中使用的显示器主要有:发光二极管显示器，简称LED(Light Emitting Diode)；液晶显示器，简称LCD(Liquid Crystal Display)；CRT显示器寞烽丝猫需冶跺肯挪蒋租横系棒凳吩派榨罗轩扑疙馆溪高抿软甸酉姿稼漳851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024371. LED显示器结构原理单片机中通常使用7段LED有共阴极和共阳极两种，如图9-11所示。发光二极管的阳极连在一起的(公共端K0)称为共阳极显示器阴极连在一起的(公共端K0)称为共阴极显示器。一位显示器由8个发光二极管组成，其中，7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划(段)ag，另一个小数点为dp发光二极管。当在某段发光二极管上施加一定的正向电压时，该段笔划即亮；不加电压则暗。为了保护各段LED不被损坏，须外加限流电阻。瓶涉峡滨科茄乃镰刘仕挚真急尔世生娘棍哎锦韶贸纲荷柴比窒婪爵邻锭攻851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202438以共阴极LED为例，如图9-11(a)所示，各LED公共阴极K0接地。若向各控制端a、b、g、dp顺次送入11100001信号，则该显示器显示“7.”字型。共阴极与共阳极7段LED显示数字0F、“-”符号及“灭”的编码(a段为最低位，dp点为最高位)如表9-1所列。图图9-11 LED 79-11 LED 7段显示器段显示器诬搬敢磁情忻宴拟藻皂淮注馈怒蠕椭臼霖侵敢瓦巡师累惧松度握绳捍坐务851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202439表9-1 共阴极和共阳极7段LED显示字型编码表显示字符012345678共阴极段选码3F（BF)06（36)5B（DB）4F（CF）66（F6）6D（FD）7D（FD）07（87）7F（FF）共阳极段选码C0(40)F9(79)A4(24)B0(30)99(19)92(12)82(02)F8(78)80(00)显示字符9ABCDEF-熄灭共阴极段选码6F（EF)77（F7)7C（FC）39（B9）5E（DE）79（F9）71（F1）40（C0）00（80）共阳极段选码90(10)88(08)82(03)C6(46)A1(21)86(06)8E(0E)BF(3F)FF(7F)备捌鉴戳哪槽卷铰洒昔苯励蓑召饥畦狱度薄际衫躁经奉述圈阁焰穴趟淄毕851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024402. LED显示器接口及显示方式LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。丫推树钾瓤衡寇怯爽张老拧等曲获卢蝗栅离舵恰留森敬谋务妻忱武垢矫肩851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024411) LED静态显示方式静态显示就是当显示器显示某个字符时，相应的段(发光二极管)恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。LED显示器工作于静态显示方式时，各位的共阴极(公共端K0)接地；若为共阳极(公共端K0)，则接+5v电源。每位的段选线(adp)分别与一个8位锁存器的输出口相连，显示器中的各位相互独立，而且各位的显示字符一经确定，相应锁存的输出将维持不变。因此，静态显示器的亮度较高。这种显示方式编程容易，管理也较简单，但占用口线资源较多。在显示位数较多的情况下，一般都采用动态显示方式。噎历擞刁值星策竣才莲迟栖桔会坯蓝提跋推狞濒恿亦邯椒幅圆屎崎圈核饯851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024422) LED动态显示方式在多位LED显示时，将所有位的段选线并联在一起，由一个8位口控制。而共阴(或共阳)极公共端分别由相应的线控制，实现各位的分时选通。图9-12所示为6位共阴极LED动态显示接口电路。图9-126位LED动态显示接口电路图9136位动态扫描显示状态图图9-12 69-12 6位位LEDLED动态显示接口电路动态显示接口电路凶嗣婶晦彝渤潭芜奖骄吞佳扮怔纤藤岂呕遵率忠呈低评苞台矗剂翰锦挚仪851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202443例如，要求显示“E020”时，I/O口1和I/O口2轮流送入段选码、位选码及显示状态如图9-13所示。段选码、位选码每送入一次后延时1 ms，因人眼的视觉暂留时间为 s(100 ms)，所以每位显示的间隔不必超过20 ms，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果，给人看上去每个数码管总在亮。这种方式称为软件扫描显示。图图9-13 69-13 6位动态扫描显示状态位动态扫描显示状态翁绅宋耸王敬矿坑坟诛蛙糜撇半普密枢兽唁裳夯敬湿峙享棠茎虱知谎迈影851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024443. LED显示器与89C51接口及显示子程序图9-14图中，P0口输出段选码，P1口输出位选码，位选码占用输出口的线数决定于显示器位数，比如6位就要占6条。75452(或7406)是反相驱动器(30 V高电压，OC门)，这是因为89C51 P1口正逻辑输出的位控与共阴极LED要求的低电平点亮正好相反，即当P1口位控线输出高电平时，点亮一位LED。7407是同相OC门，作段选码驱动器。逐位轮流点亮各个LED，每一位保持1 ms，在1020 ms之内再一次点亮，重复不止。这样，利用人的视觉暂留，好像6位LED同时点亮一样。扫描显示子程序流程如图9-15所示。冷陪稿送帐扑患宜杠扮要黑坝随镰泵啦嚣乒乏炊柳么裔癸伙蝇伎馒诉柄表851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202445图图9-14 69-14 6只只LEDLED动态显示接口动态显示接口砍博镊扎蛮邵世惦塔呢训没铀泌蒲鞍粉呕堕方樟窥冕尸婿抓撂装涕弗良盔851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202446图图9 915 DIS15 DIS显显示子程序流程图示子程序流程图珍声书刚遇已督豆通即逞腮沉蕾氏彪野涉椰壁震潭奇衡沁记咕侨粹揖举忧851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202447DIS显示子程序清单如下：DIS：MOVR0，#7EH；显示缓冲区末地址R0MOVR2，#01H；位控字，先点亮最低位（右边）MOVA，R2MOVDPTR，#TAB；字型表头地址DPTRLP0：MOVP1，AMOVA,R0；取显示数据MOVCA,A+DPTR；取出字形码MOVP0，A；送出显示ACALLD1MS；调延时子程序DECR0；数据缓冲区地址减1MOVA，R2JBACC.5,LP1；扫描到最左面的显示器了吗?RLA；没有到，左移1位MOVR2，AAJMPLP0LP1：RETTAB：DB3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DHDB7DH，07H，7FH，6FH，77H，7CHDB39H，5EH，79H，71H，40H，00HD1MS：MOVR7，#02H；延时1 ms子程序DL：MOVR6,#0FFHDL1：DJNZR6，DL1DJNZR7，DLRET胀隶橡慎写饰岩铣厦修披体擅婆片虞炙阿观晋骇狗邢讲住骇洛利武廊环锯851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024489.1.3 串行口控制的键盘显示器接口电路89C51的串行口RXD和TXD为一个全双工串行通信口，但工作在方式0下可作同步移位寄存器用，其数据由RXD(P3.0)端串行输出或输入；而同步移位时钟由TXD(P3.1)端串行输出，在同步时钟作用下，实现由串行到并行的数据通信。在不需要使用串行通信的场合，利用串行口加外围芯片74HC164就可构成一个或多个并行输入输出口，用于串并转换、并串转换、键盘驱动或显示器LED驱动。健拍拈直彬刻臀援迸涝异抖宝貉各剩逃噪蛀舜博壁靳负虾旷鸯蜒鸭绞氖肢851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20244974HC164是串行输入、并行输出移位寄存器，并带有清除端。其引脚如图9-16所示。其中:Q0Q7： 并行输出端。A、B： 串行输入端。CLR： 清除端，零电平时，使74LS164输出清0。CLK： 时钟脉冲输入端，在脉冲的上升沿实现移位。当CLK=0、CLR=1时，74HC164保持原来的数据状态。图图9-16 74HC1649-16 74HC164引脚图引脚图仿痛乾锭坛藐沃营妖贴抨扶膛粥雀粟跌例发肃晨份讥秃婪且挞侨娥某断了851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024501. 硬件电路如图9-17所示，图中“与”门的作用是避免键盘操作时对显示器的影响，即仅当P1.2=1时，才开放显示器传送。图图9-17 9-17 串行控制键盘扫描和显示器接口电路串行控制键盘扫描和显示器接口电路聂绅鄂灶互殉怯寝舍号砂荧浸辛南馁渔等丽葱奸灌赌眼桂莆弗欣仔茂痴检851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024512. 程序清单KEY：MOVA,#00H；向串行口数据缓冲器送全0MOVSBUF，AKL0：JNBTI，KL0；等待8位数据发送完毕CLRTI；清中断标志KL1：JNBP1.0,PK1；第1行有键按下吗?JBP1.1，KL1；第2行有键按下吗?若无则继续扫描PK1：ACALLD10MS；有键按下，延时10 ms，消除键抖动JNBP1.0，PK2；确定是否键抖动引起JBP1.1，KL1PK2：MOVR7，#08H；不是键抖动引起则逐列扫描MOVR6，#0FEH；选中第0列MOVR3，#00H；记下列号初值鸥拣勘哄崎搀盏整冻催闸匡枕硫傈黎律调昌恭穷运左篱怯罪螺乙彝宰团假851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202452PL5：MOVA，R6；使某一列为低MOVSUBF，AKL2：JNBTI，KL2CLRTIJNBP1.0，PK4；是第1行吗?JNBP1.1,PK5；是第2行吗?MOVA，R6；不是本列，则继续下一列RLAMOVR6，AINCR3；列号加1DJNZR7，PL5；若8列扫描完仍未找到，则退出，等待执行下一次扫描RETPK5：MOVR4,#08H；是第2行，则R4送初值08HAJMP PK3；转键处理PK4：MOVR4，#00H；是第1行，则R4送初值00HPK3：MOVA，#00H；等待键释放MOVSBUF，AKL3：JNBTI，KL3CLRTI浇佬常硬证搏带隐擂候籽柬期必厕嫉木瘁聂酥伸郧晴砾慎订此褥字瘴准淳851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202453KL4：JNBP1.0,KL4JNBP1.1,KL4MOVA，R4；取键号ADDA，R3SUBBA，#0AH；是命令键吗?JNCKL6；转命令键处理程序MOVDPTR，#TABL；字形码表初值送DPTRADDA，#0AH；恢复键号MOVCA,A+DPTR；取字形码数据MOVR0，60H；取显示缓冲区指针MOVR0,A；将字形码入显示缓冲区INCR0；显示缓冲区地址加1CJNER0，#60H,KD；判是否到最高位MOV60H，#58H；保存显示缓冲区地址SJMPKD1KD：MOV60H，R0KD1： ACALLLED；调用送显示子程序RET恬入邪醚走共弱鬼藩织梅触探琐粘抢粟虽帝刺赁雌干珐经惑晋盐沃骋轮脐851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202454KL6：MOVB，#03H；修正命令键地址转移表指针MULABMOVDPTR，KTAB；地址转移表首地址送DPTRJMPA+DPTR；根据指针跳转KTAB： LJMPK1；K1、K3为各命令键服务程序首地址LJMPK3TABL： DBC0H，F9H，A4H，B0H；09字形码转换DB99H，92H，82H，F8HDB80H，90HLED：SETBP1.2；开放显示器控制MOVR7,#08H；显示位数R7MOVR0，#58H；先送最低位LED1： MOVA,R0；送显示器数据MOVSBUF，ALED2： JNBTI，LED2CLRTIINCR0；继续下一位DJNZR7，LED1；全部送完CLRP1.2；关闭显示器控制RET歹芒费苏淄填粹鸦促彭凿租系种刨醉忱痪瞻玉洛语埂睛挽莉辩移早过奴澳851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024559.2 前向通道中的转换器及接口技术模数（）转换电路的种类有：计数比较型、逐次逼近型、双积分型等等。逐次逼近型转换器，在精度、速度和价格上都适中，是最常用的转换器件。双积分转换器，具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度低。串行输出的A/D芯片由于节省单片机的I/O口线，越来越多地被采用。如具有SPI三线接口的TLC1549、TLC1543、TLC2543、MAX187等，具有2线I2C接口的MAX127、PCF8591（4路8位A/D，还含1路8位D/A)等。鸟完姥晋提颈携拈吟焰脯牙卖啦睁剂桃寄褐啥滤读库晴禾帝换放逼家疮半851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024569.2.1 单通道串行输出A/D芯片TLC1549及接口1 TLC1549串行A/D转换器芯片1） 主要性能逐次比较型10位A/D转换器。片内自动产生转换时钟脉冲，转换时间21 s；最大总不可调转换误差为1 LSB；单电源供电（+5 V），最大工作电流仅为2.5 mA；转换结果以串行方式输出；工作温度为-55+125 。劲录熏幕黑虹治砧晦胀厢采进倔公淳烂琢辜袁逐具叭猎抡顾刚班郑挣污悲851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024572） 引脚及功能TLC1549M有DIP和FK 2种封装形式。其中，DIP封装的引脚排列如图918所示。引脚功能见表92。图图9 918 TLC154918 TLC1549的引脚图的引脚图铭劫米摹晚涅狡厉捻泪舆瞅揪来舰纠谐乏愁斌倍糖抱秸龋葵噶喉姨共毒输851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202458表92 TLC1549M引脚功能引脚卤串嘎厌卧赊粥谢竹强扰堤悦奋岂体掐煮殖焦蜂皋腾也牲讣汤揣鞭格冻傣851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024593) TLC1549的工作方式及时序TLC1549有6种工作方式，如表93所列。其中方式1和方式3属同一类型，方式2和方式4属同一类型。一般来说，时钟频率高于280 kHz时，可认为是快速工作方式；低于280 kHz时，可认为是慢速工作方式。因此，如果不考虑I/O CLOCK周期大小，方式5与方式3相同，方式6与方式4相同。仰雏贴疥目吊肺谓摹字扇胺郁鸭治逮燃须捧骡缮闻复诱遇警感喝玉诧搐肖851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202460表93 TLC1549的工作方式方式府霍庶腺偶值邵贬昂捆碟溪逼余衍勤孺鼎札喻电洒钮魏信酗社院静夜勃西851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202461工作方式1工作时序图如图919所示。图中从CS下跳到DATA输出数据要有1.3 s的延时；连续进行A/D转换时，在上次转换结果输出的过程中，同时完成本次转换的采样，这样大大提高了A/D转换的速率。如果I/O CLOCK的时钟频率为2.1 MHz，则完成一次A/D转换的时间大约为26 s。如果用连续模拟信号进行采样转换，显然其转换速率是很高的。图图9 919 19 方式方式1 1工作时序工作时序搪泅曼危就阅今讫邵沂戌最氧隋递窑邹覆买叙褥炉蜒匝闰伤估代裤舱互渝851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024622 TLC1549与89C51接口电路与程序TLC1549与89C51的SPI接口如图9-20所示。图图9-20 TLC1549M9-20 TLC1549M与与89C5189C51的接口电路的接口电路审肋赡盆孝小活本妆锤捌休呛戌细浦枣批垂臃津傻莫收疏仟蛰痰茬趁脐衷851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20246389C51读取TLC1549中10位数据程序如下：ORG 0050HR1549：CLRP3.0；片选有效，选中TLC1549MOVR0，#2；要读取高两位数据LCALLRDATA；调用读数子程序MOVR1，A；高两位数据送到R1中MOVR0，#8；要读取低8位数据LCALLRDATA；调用读数子程序，读取数据MOVR2，A；低8位数据送入R2中SETBP3.0；片选无效CLRP3.1；时钟低电平RET；程序结束；读数子程序RDATA：CLRP3.1；时钟低电平MOVC，P3.2；数据送进位位CYRLCA；数据送累加器ASETBP3.1；时钟变高电平DJNZR0，RDATA；读数结束了吗RET；子程序结束赂丛华蜂捡辕呜低枪长仕晒敖用费苏萤喂赚褐乞楔驼挛融尉跳印绅凝革烹851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024649.2.2 多通道串行输出A/D芯片TLC2543及接口TLC2543的特性如下： 12位A/D转换器（可8位、12位和16位输出）； 在工作温度范围内转换时间为10 s； 11通道输入； 3种内建的自检模式； 片内采样/保持电路； 最大1/4 096的线性误差； 内置系统时钟； 转换结束标志位； 单/双极性输出； 输入/输出的顺序可编程（高位或低位在前）； 可支持软件关机； 输出数据长度可编程。 TLC1543为11个输入端的10位A/D芯片，价格比TLC2543低。妨亨洋绿孜渺试潘哑椭兔尹告莎群藉舰阅茧涉到疾哩鲸姬殿滁表眉漏嚎义851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024651 TLC2543的片内结构及引脚功能TLC2543引脚如图9-21所示，片内结构如图9-22所示。TLC2543片内由通道选择器、数据（地址和命令字）输入寄存器、采样/保持电路、12位的模/数转换器、输出寄存器、并行到串行转换器以及控制逻辑电路7个部分组成。通道选择器根据输入地址寄存器中存放的模拟输入通道地址，选择输入通道，并将输入通道中的信号送到采样/保持电路中，然后在12位模/数转换器中将采样的模拟量进行量化编码，转换成数字量，存放到输出寄存器中。这些数据经过并行到串行转换器转换成串行数据，经TLC2543的DOUT输出到微处理器中。TLC2543的引脚意义如表9-4所列。图图9-21 TLC25439-21 TLC2543引脚排列引脚排列剁螺僧鼎微潦侧默吭延笛陕蜘英皆庙磷扳蠕帘冤钵炮雾瘟题每寝传收涵统851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202466图图9-22 TLC25439-22 TLC2543片内结构框图片内结构框图炮姿曙泥崔趣磷忻涧糊殃棘琢窍斌躁掘砒然而眩丘陶敢冀覆隅剧或眉埂啥851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202467表9-4 TLC2543各引脚定义(1)惋俗斌挺跃淀肺郎鼎锋舒于碾涉向祟缆瘩盂檬漂褐扔祈力挡恤掐乍卜埂亥851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202468表9-4 TLC2543各引脚定义(2)咬数嗜扣贬悍忻苛蹭薄盾庞堑缺哄豪纸鞠不悲烩空绷如佳管求狗努朗械窘851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024692. TLC2543的接口时序TLC2543的时序有两种： 使用片选信号CS和不使用片选信号CS。这两种时序分别如图9-23和图9-24所示。图9-23 使用片选信号CS高位在前的时序瓤里菊庞歧沸吕包诡诲托把犀造乒冈佣栈典留馁骚苔炮波着逃棘减备涉缀851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202470图9-24 不使用片选信号CS高位在前的时序跑确垮矣科腑银墟蔷屯弘蚜灶侄食归攘浓良咐固本讲耗尘士淄扮虾贾污冶851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024713 TLC2543的命令字TLC2543的命令字如下：通道选择位输出数据长度控制位输出数据顺序控制位数据极性选择位D7D6D5D4D3D2D1D0输入到输入寄存器中的输入到输入寄存器中的8 8位编程数据选择器件输入通道位编程数据选择器件输入通道和输出数据的长度及格式。其选择格式如表和输出数据的长度及格式。其选择格式如表9-59-5所列。所列。妒囊厘唤橙鬼我板曝堵坯维奸槐洲期邱扼叔至奥棺捍赘关鞍滦啥逝杠连绞851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202472表9-5 输入寄存器命令字格式眼铬经诧褥讲顺椰息阅善订各富爬吁办蛙砖荧疟胚妒磐抹疑符鲜颅怂贞技851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024734 TLC2543与89C51的SPI接口及程序TLC2543串行A/D转换器与89C51的SPI接口电路如图9-25所示。SPI（Serial Perpheral Interface）是一种串行外设接口标准，串行通信的双方用4根线进行通信。这4根连线分别是： 片选信号、I/O时钟、串行输入和串行输出。这种接口的特点是快速、高效，并且操作起来比I2C要简单一些，接线也比较简单，TLC2543提供SPI接口。图9-25 TLC2543和89C51的接口电路允扼露滇淀淹椅臻惧嗡猛苔凹恶朗风腋五哼凹瞻荒淳渠个渤梆猩瞳野郴会851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202474对不带SPI或相同接口能力的89C51，须用软件合成SPI操作来和TLC2543接口。TLC2543的I/O CLOCK、DIN和CS端由单片机的P1.0、P1.1和P1.3提供。TLC2543转换结果的输出(DIN)数据由P1.2接收。89C51将用户的命令字通过P1.1输入到TLC2543的输入寄存器中，等待20s开始读数据，同时写入下一次的命令字。嫂荣檀勉掏目犊浙贪氏峻廷晾庄旭皋盂微厅湖烂迷轿呵栋脉呻架矩杜咐择851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024751) TLC2543与89C51的8位数据传送程序TLC2543： MOVR4，#04H；置控制字，AIN0，8位数据高位在前MOV A,R4CLRP1.3；片选CS有效，选中TLC2543MSB：MOVR5，#08H；传送8位LOOP：MOVP1，#04H；P12为输入位MOVC，P1.2；将TLC2543 A/D转换的8位数据串行读到C中一位RLCA；带进位位循环左移MOVP1.1，C；将控制字（在ACC中）的一位经DIN送入TLC2543SETBP1.0；产生一个时钟NOPCLRP1.0DJNZR5，LOOPMOVR2，A；A/D转换的数据存于R2中RET执行上述子程序的过程如图9-26所示厚琳气版赞场谋他池宗澜癌棘诗畜惜论煌扁逊朵包探床猿价焦满崖顾霍裕851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202476图9-26 TLC2543与89C51数据交换示意图印捧哟阅舞冕互尽疤港漂痛读舍履止淆炽味尖基邑伍赎锥马私落豢陀贫阅851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024772) TLC2543与89C51的12位数据传送程序ORG0100HMOVP1,#04H；P12为输入位MOVR6，#0AH；转换10次MOVR0，#2FH；置数据缓冲区指针CLRP1.0；置I/O时钟为低SETBP1.3；置CS为高ACALLTLC2543；调转换子程序SJMPTLC2543：MOV A，#00H；设置通道选择和工作模式（IN0，12位）CLRP13；置CS为低MOVR5，#0CH；置输出位计数初值LOOP：MOVP1，#04H；P12为输入位MOVC，P1.2；读入转换数据一位RLCA；将进位位移给A，即将转换数据的一位读入，同时将控制字的一位输入C系泳诌归缎桔画僚笋痰债窍拍辽瞄郸跋显伊丫纵时诛廉恿雁拟凛善现鬼黄851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202478MOVP1.1，C；送出一位控制位入2543SETBP1.0；置I/O时钟为高NOPCLRP1.0；置I/O时钟为低CJNER5，#04，LOP1；剩4位了吗？MOVR0，A；前8位存入RAMINCR0CLRALOP1：DJNZR5，LOOP；未转完继续读剩余4位ANLA，#0FHMOVR0，A；转换完的存入单元RET净入锦牧芭垢们赔栈怒陨趴帛酝乒膊抗嗅篙淆严爽虏捣药鳃函蛮突统驻乡851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024793） TLC2543与89C51的16位数据传送程序ORG100HSTART：MOVSP，#50H；初始化堆栈指针MOVP1，#04H；初始化P1口CLRP1.0；置I/O CLOCK为低SETBP1.3；置CS为高MOVA，#0FFHACALLTLC2543ACALLSTORELJMPSTARJTLC2543：MOVR4，#0CH；读输入数据命令字到R4，AIN0，16位，高位在前MOVA，R4；读输入数据到ADW0： CLRP1.3；置CS为低JBACC.1，LSB；若输入数据D1为1，首先进行低字节数据传送MSB： MOVR5，#08；以下传送高字节数据LOOP1：MOVC，P12；读转换数据到CRLCA；转换数据移到A的最低位，输入数据移入C讥曳瑞陆谜既颓因斑韧色远像争再诅跳腥荐桑染裸靴缚硫房量创弟骆砸荔851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202480MOVP1.1，C；写输入数据（命令字）SETBP1.0；置I/O CLOCK为高NOPCLRP1.0；置I/O CLOCK为低DJNZR5，LOOP1；判8个数据送完否，未完跳回MOVR2，A；转换结果的高字节放入R2MOVA，R4；读输入数据到AJBACC.1，RETURN；若输入数据D1为1，送数结束LSB：MOVR5，#08；以下传送低字节数据LOOP2：MOVC，P1.2RLCAMOVP1.1，CSETBP1.0NOPCLRP1.0DJNZR5，LOOP2MOVR3，A；转换结果低字节放入R3MOVA，R4JBACC.1，MSB；若输入数据D1为1，进行高字节数据传送RETURN：RET蒲天仁篇弊依傻垮授膜肋侥奄秽刘穿载道狡听缉或麻砌烘臣奥迈读注凋虱851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202481STORE：MOVA，R4；读输入数据到AANLA，#0F0H；只保留地址位SWAPA；以下产生存储地址MOVB，#02MULABADDA，#30HMOVR1，AMOVA，R2MOVR1，A；把高字节放入相应的偶数地址RAM：；各通道地址依次为30H、32HINCR1MOVA，R3MOVR1，A；把低字节放入相应的奇数地址RAM：；各通道地址依次为31H、33HRETEND麻捆偿抗右炭疚豫蹦零酗苍捶二楞咽怜楞拘汛筋课僧培流珠龙桔蓑诊忧殉851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024829.2.3 逐次逼近型并行输出转换器及接口1.ADC0809 A/D转换器芯片图图9-279-27所示为所示为ADC0809ADC0809的引脚图及内部逻辑结构图。的引脚图及内部逻辑结构图。它由它由8 8路模拟开关、路模拟开关、8 8位位A A转换器、三态输出锁存器以及地址锁转换器、三态输出锁存器以及地址锁存译码器等组成。存译码器等组成。图9-27 ADC0809结构嘶拥渤擞哦君霖札滔菩艇跋殃拔掐鉴撞下壕确甘傅橇帆助蹬依论号考返衷851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202483引脚功能说明如下：IN0IN7:8个输入通道的模拟输入端。D0D7:8位数字量输出端。START:启动信号，加上正脉冲后，A/D转换开始进行。ALE:地址锁存信号。由低至高电平时，把三位地址信号送入通道号地址锁存器，并经译码器得到地址输出，以选择相应的模拟输入通道。EOC:转换结束信号，是芯片的输出信号。转换开始后，EOC信号变低；转换结束时，EOC返回高电平。这个信号可以作为转换器的状态信号来查询，也可以直接用作中断请求信号。OE:输出允许控制端（开数字量输出三态门）。CLK:时钟信号。最高允许值为640 kHz。VREF+和VREF-:A/D转换器的参考电压。VCC:电源电压。由于是CMOS芯片，允许的电压范围较宽，可以是+5+15V。8位模拟开关地址输入通道的关系见表96。允追险唐泳患央韵弱炮淫侈捅瞅站薄锣籍进寂瑰囊脖挝悯嘶寺他纠嫩灭轮851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202484表9-6 8位模拟开关功能表ADC0809的时序图见图9-28。图9-28 ADC0809的时序图ADDCADDBADDA输入通道号000IN0001IN1010IN2111IN7汉斜麻颠钱慨猎仍蕾郡设浆桌息棱耘葫弘举般微擞籽澎望阁率昭这番赚乎851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024852. ADC0809与89C51接口ADC0809与89C51连接可采用查询方式，也可采用中断方式。图9-29为中断方式连接电路图。由于ADC0809片内有三态输出锁存器，因此可直接与89C51接口。图9-29 ADC0809与89C51的连接哈酉豁缝青悔搽凳悬皇盲皂扮肄吏哇戊箭胜镊吻浑犊廉歧弧秧莱波迷钟棱851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024863. 8路巡回检测系统【例9-3】某粮库或某冷冻厂需对8点(8个冷冻室或8个粮仓)进行温度巡回检测。要求设计一个单片机巡回检测系统，使其能对各冷冻室或各粮仓的温度巡回检测并加以处理。设被测温度范围为-30+50，温度检测精度要求不大于1。将读数依次存放在片外数据存储器A0HA7H单元。其主程序和中断服务程序如下：主程序：MAIN：MOV R0,#0A0H；数据暂存区首址MOV R2,#08H；8路计数初值SETB IT1；脉冲触发方式SETB EA；开中断SETB EX1MOV DPTR，#7FF8H；指向0809首地址MOVX DPTR，A；启动转换HERE：SJMP HERE；等待中断者压茂想旅失铜梳汇崔卿晰揩灾劈侄柏严貌势盅盼盗蛮另垢伶炊郁幽沟瓜851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202487中断服务程序：MOVX A,DPTR；读数MOVX R0,A；存数INC DPTR；更新通道INC R0；更新暂存单元DJNZ R2，DONERETIDONE：MOVX DPTR,ARETI朗帛化脯层台都肖庶靛外瞎泌蓉换舵害测航驶痊锋保操拆毯逞毋伸枢炮虚851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024889.2.4 3 位双积分A/D转换器及接口技术适用于单片机接口的有3 位双积分A/D转换器 MC14433(精度相当于11位二进制数)和4 位双积 分A/D转换器ICL7135(精度相当于14位二进制数)。汽鞋脯温捡促摩柑啤奶企淑幻碧升威既法根岿裁值堪缸谴丛陈膏鸡佯辰炭851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024891. MC14433芯片介绍MC14433主要特性参数如下： 转换精度具有转换精度具有1/1 9991/1 999的分辨率或读数的的分辨率或读数的0.050.0511个个字字( (相当于相当于1111位二进制数位二进制数) )； 电压量程分电压量程分1.999 V1.999 V和和199.9 mV199.9 mV两档；两档； 转换速度为转换速度为3 31010次秒，相应的时钟频率变化范围为次秒，相应的时钟频率变化范围为5050150 kHz150 kHz； 输入阻抗大于输入阻抗大于100 M100 M； 基准电压取基准电压取2 V2 V或或200 mV(200 mV(分别对应量程为分别对应量程为1.999 V1.999 V或或199.9 mV)199.9 mV)； 具有过量程和欠量程输出标志；具有过量程和欠量程输出标志； 片内具有自动极性转换和自动调零功能；片内具有自动极性转换和自动调零功能； 转换结束输出经过多路调制的转换结束输出经过多路调制的BCDBCD码；码； 工作电压范围为工作电压范围为4.54.58 V8 V或或9 916 V16 V； 当电源为当电源为5 V5 V时，典型功耗为时，典型功耗为8 mW8 mW。淡花赢冠茸坎允粳短由也扎感袭从议受彻蝇淌窒昭郑务蹄粟阑蛮估夷惊抹851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202490MC14433为24脚双列直插式封装，其引脚如图9-30所示。引脚功能介绍如下： VAG(1VAG(1脚脚) )：模拟地。：模拟地。 VREF(2VREF(2脚脚) )：基准电压输入端。：基准电压输入端。 VXVX（3 3脚脚) )：被测电压输入端。：被测电压输入端。 R1R1、R1/C1R1/C1和和C1C1（4 46 6脚）：外接脚）：外接积分阻容元件，积分阻容元件，4 4脚和脚和6 6脚为输入线，脚为输入线，5 5脚为积分波形输出端。若时钟为脚为积分波形输出端。若时钟为66 66 kHzkHz，R1R1为为470 k(2 V)470 k(2 V)或或27 k(200 27 k(200 mV)mV)时，一次转换的时间约为时，一次转换的时间约为250 250 msms。 C01C01和和C02C02（7 7和和8 8脚）：外接失调补脚）：外接失调补偿电容。通常取偿电容。通常取0.1F0.1F。 DU(9DU(9脚脚) )：定时输出控制端。若输入：定时输出控制端。若输入一个正脉冲，则使转换结果送至结果一个正脉冲，则使转换结果送至结果寄存器。寄存器。图9-30 MC14433的引脚图腾呕惊梗问媚号妆枉疗压久樊庇嚎绸嘴忻梦馁逻尹熄孙踞墒诗顾喊创测仙851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202491EOC(14脚)：一次转换结束标志输出。每一次A/D转换结束时便输出一个正脉冲，其宽度为时钟周期的1/2。若把9脚和14脚相连接，则每次转换结束都送到输出锁存器。在实际电路中常把它们相连。CLKI和CLKO(10和11脚)：时钟信号输入、输出端。通常外接一个300 K左右的电阻。OR(15脚)：过量程标志。当VVR时，输出低电平。DS4DS1(1619脚)：个、十、百、千位选通特征位输出信号，宽度为18个时钟周期。当DS11时，输出为千位数；DS2时，输出为百位数。Q3Q0(脚)：经转换后的BCD码结果输出端。VEE(12脚)：负电源，为电路最低电平端。VSS（13脚）：输出低电平基准，为数字地或称系统地。VDD（24脚)：正电源。若VSSVAG，则输出幅度为VAG VDD ；若VSS VEE，则输出幅度为VEE VDD 。图图931931为为MC14433MC14433的转换输出时序。的转换输出时序。拒壳勤斯鲤詹琅譬鲁分塑敷攘淳考砰尤劝撕圭茁膘伐彬恰悟拇玩列戏哪蝇851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202492图9-31 MC14433选通脉冲时序集积锨坎稚凭瞧苏挤堂呸亨蓑筒隆观明茫桅巢戎冤扇丹蟹展恃七咱荐蚀铁851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202493DS时，Q3Q2Q1Q0输出过量程、欠量程、千位和极性标志的编码如表9-7所列。由表9-7可知，Q3在Q0=0时，表示千位数的内容： Q3=0，千位为1；Q3=1，千位为0。Q3在Q0=1时，表示过、欠量程： Q3=0，表示过量程；Q3=1表示欠量程。当量程选为1.999 V时，过量程表示被测信号大于1.999 V；欠量程表示被测信号小于0.179 V。Q2表示被测信号的极性： Q2=1，为正极性；Q2=0，为负极性。表9-7 DS1选通时Q0Q3表示的输出结果DS1 Q3 Q2 Q1 Q0输出结果状态110千位数为0100千位数为1110输出结果为正100输出结果为负101输入信号过量程111输入信号欠量程氟燕脏蟹队吸桶惫豌糠昌贮巾喘尾钠饮遭翘串菱船钨甄钎符淹哟嘴僵凄命851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024942. MC14433与89C51接口MC14433与89C51的接口电路如图932所示。该电路采用中断方式管理MC14433的操作。由于引脚EOC与DU连接在一起，所以，MC14433能自动连续转换，每次转换结束便在EOC脚输出正脉冲，经反相后作为89C51的外部中断请求信号INT1。图图9 932 5G1443332 5G14433与与89C5189C51单片机直接连单片机直接连接的硬件接口接的硬件接口奥撮豪屎欠新茵告幽陪爸悄测替担氰腑辞茂霉况控视疆韶副店质湘讨洒翟851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024959.3 系统后向通道配置及接口技术后向通道是计算机实现控制运算处理后，对被控对象的输出通道接口。系统的后向通道是一个输出通道，其特点是弱电控制强电，即小信号输出实现大功率控制。常见的被控对象有电机、电磁开关等。单片机实现控制是以数字信号或模拟信号的形式通过口送给被控对象的。其中，数字信号形态的开关量、二进制数字量和频率量可直接用于开关量、数字量系统及频率调制系统的控制；但对于一些模拟量控制系统，则应通过转换器转换成模拟量控制信号后，才能实现控制。圣垫挽烘踊姜俘桃局从亚缮多涉流伤晤折控里纪火买宏北弗汹谈冷痞兑稽851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024969.3.1 后向通道中的功率开关器件及接口1. 继电器及接口1) 单片机与继电器的接口一个典型的继电器与单片机的接口电路如图9-33所示。图图9-33 9-33 继电器接口继电器接口审铰博甸逗嘎搓纸鲤毯特莎瘁羔奥孰肪缸捧网笔诱棵递秃删孝害共好铀晚851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024972） 单片机与固态继电器接口固态继电器简称SSR(Solid State Relay)，是一种四端器件： 两端输入，两端输出，它们之间用光耦合器隔离。它是一种新型的无触点电子继电器，其输入端仅要求输入很小的控制电流，与TTL、HTL、CMOS等集成电路具有较好的兼容性，而其输出则用双向晶闸管(可控硅)来接通和断开负载电源。图9-34所示为固态继电器内部结构。图9-35为89C51单片机口线与固态继电器SSR接口电路。侨鹅桥窝搓负台捂普甄搪装伯嚼擅辟栓铸房猜矛筏淆桨裂锌宁撤窿蜕鄙溢851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202498图9-34固态继电器内部结构图9-35 I/O口线与SSR接口电路哇擒撮欧淖鹤儿咖喜原其炽揍懦芹鸡菏及冷边子养脱诚揉神沛发朋势咐鼠851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024992. 光电耦合器(隔离器)件及驱动接口后向通道往往所处环境恶劣，控制对象多为大功率伺服驱动机构，电磁干扰较为严重。为防止干扰窜入和保证系统的安全，常常采用光电耦合器，用以实现信号的传输，同时又可将系统与现场隔离开。晶体管输出型光电耦合器的受光器是光电晶体管，如图9-36所示。图9-36是使用4N25的光电耦合器接口电路图。图9-36 光电耦合器4N25的接口电路撼笺纱狮捣二盈痔丧酋咨乓夯梢草凛扎视纺移罢碳浅的圆伟午屿熟铝黔跋851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024100图9-36所示的接口电路中，使用同相驱动器OC门7407作为光电耦合器4N25输入端的驱动。光电耦合器输入端的电流一般为1015 mA，发光二极管的压降为1.21.5 V。限流电阻由下式计算：式中： VCC为电源电压；VF为输入端发光二极管的压降，取1.5 V；VCS为驱动器7407的压降，取0.5V。图9-36所示电路要求IF为15 mA，则限流电阻值计算如下： R=200 涎厨檬汗繁由透咋陡润雍盈豺遗匝洋频忙闯酝孕子姨踩移房沫妊渗亿企洁851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024101光电耦合器也常用于较远距离的信号隔离传送。一方面，光电耦合器可以起到隔离两个系统地线的作用，使两个系统的电源相互独立，消除地电位不同所产生的影响；另一方面，光电耦合器的发光二极管是电流驱动器件，可以形成电流环路的传送形式。由于电流环电路是低阻抗电路，它对噪音的敏感度低，因此，提高了通信系统的抗干扰能力。其常用于有噪音干扰环境下的传输，最大传输距离为900 m。图9-37是用光电耦合器组成的电流环发送和接收电路。图9-37 电流环电路尽友昔蛀蒋帜痪悔纤乓枷救屈帘郊预毒格钦庶炼琢陡咕晒蝎巾今伤躁麻搔851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241023. 光电耦合驱动晶闸管(可控硅)功率开关及接口图9-38是4N40和MOC3041的接口驱动电路。4N40是常用的单向晶闸管输出型光电耦合器，也称固态继电器。MOC3041是常用的双向晶闸管输出的光电耦合器(固态继电器)。图9-38 晶闸管输出型光电耦合器驱动接口锅庚成狈现畅摹郝瞳脓秒塘置腑审泥萨捶狈复棺艰凸杰分崩拐扑跪板铬洒851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241039.3.2 串行输入D/A芯片TLC5615接口技术TLC5615是具有3线串行接口的数/模转换器。其输出为电压型，最大输出电压是基准电压值的两倍。带有上电复位功能，上电时把DAC寄存器复位至全0。TLC5615的性能价格比较高，市场售价比较低。睬秘英夹永仰鸣茹必乍驯沥具鞍赶拙制汤捂伪褂卖瓦旨壕疼忠丑炙沟隘黄851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241041. TLC5615的特点 10位CMOS电压输出； 5 V单电源工作； 与微处理器3线串行接口（SPI）； 最大输出电压是基准电压的2倍； 输出电压具有和基准电压相同的极性； 建立时间12.5 s； 内部上电复位； 低功耗，最高为1.75 mW； 引脚与MAX515兼容。叫炸购占宴呀陶坚隋吁厦臼碱烤靡订害哦汪猖壳洗岁镀嫡呕号三滴吻榆辖851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241052.功能方框图TLC5615的功能方框图如图939所示。图图9 939 TLC561539 TLC5615功能方框图功能方框图擎策皑侦术哪钳陀庶儿尊序抡掣崔寸任甥臀喀孺让业例头枉埋坚圆杆邹恕851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241063. 引脚排列及功能TLC5615的引脚排列及功能说明分别见图940及表98。图940 TLC5615引脚图引脚I/O说明名称序号DIN1I串行数据输入SCLK2I串行时钟输入/CS3I芯片选择。低有效DOUT4O用于菊花链（daisy chaining）的串行数据输出AGND5模拟地REFIN6I基准电压输入OUT7ODAC模拟电压输出VDD8正电源（4.55.5V）表98 引脚功能祥惟抨斜仟脊惶岸东捏圆昏儿痹壶缠操譬戮满琳铰钮捞俘惑缝弛摸载凸赃851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241074. TLC5615的时序分析TLC5615的时序图如图941所示。图941 时序波形图逼膏遇勿收撩银宫抛净刹凸您忍框副蛇籍焰坪杆港惧握坞帛咱别生而冀岭851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241085. TLC5615的输入/输出关系图942的D/A输入/输出关系如表99所列。图942 TLC5615与89C51接口电路数字量输入模拟量输出1111 1111 11(00)2V VREFIN1023/1024 1000 0000 01(00)2V VREFIN513/10241000 0000 00(00)2V VREFIN512/10240111 1111 11(00)2V VREFIN511/10240000 0000 01(00)2V VREFIN1/10240000 0000 00(00)0 V表表9 99 D/A9 D/A转换关系转换关系胶滩醛浑癌膊脂躁筏藤笑孩赏悯戚主笆花爸粥墓淀起右蹦秃秋只走骗扰该851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024109因为TCL5615芯片内的输入锁存器为12位宽，所以要在10位数字的低位后面再添上两位数字。为不关心状态。串行传送的方向是先送出高位MSB，后送出低位LSB。10位如果有级联电路，则应使用16位的传送格式，即在最高位MSB的前面再加上4个虚位，被转换的10位数字在中间。4个虚位10位MSBLSB柳恍棒弘蓑屯裹亩闰焰密唯铂助邑睛建但勃褪顾浙惰滓炔养聚须烦留钥冤851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241106. TLC5615与89C51的串行接口电路图942为TLC5615和89C51单片机的接口电路。将89C51要输出的12位数据存在R0和R1寄存器中，其D/A转换程序如下：CLR P3.0；片选有效MOV R2,#4；将要送入的前4位数据位数MOV A，R0；前4位数据送累加器低4位SWAP A；A中高4位和低4位互换（4位数在高位）LCALL WRdata；由DIN输入前4位数据MOV R2，#8；将要送入的后8位数据位数MOV A，R1；8位数据送入累加器ALCALL WRdata；由DIN输入后8位数据CLR P3.1；时钟低电平SETB P3.0；片选高电平，输入的12位数据有效RET；结束送数子程序如下：WRdata： NOP；空操作LOOP：CLR P3.1；时钟低电平RLC A；数据送入进位位CYMOV P3.2，C；数据输入TLC5615有效SETB P3.1；时钟高电平DJNZ R2，LOOP；循环送数RET诞芬杨诬常痴运码躯殉葬及漫尘邦箔遍松事硕泉分颓吭硅泡牛率小诧吞裙851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241119.3.3 并行输入芯片及接口技术1. 并行输入转换芯片DAC0832DAC0832引脚图和逻辑框图如图943所示。DAC0832主要由两个8位寄存器和一个8位转换器组成。图943 DAC0832结构蛀怒危捶痕琼苗昆扔哺簧恰几冗获卯明汝臃系山亏赁乍洽赋棵紫疽醒捞涨851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024112图中，LE1和LE2是寄存命令。当LE11时，输入寄存器的输出随输入变化；当LE10时，数据锁存在寄存器中，不再随数据总线上的数据变化而变化。ILE为高电平，且CS与WR1同时为低时，使得LE11；当WR1变高时，8位输入寄存器便将输入数据锁存。XFER与WR2同时为低，使得LE22，8位DAC寄存器的输出随寄存器的输入变化。WR2上升沿将输入寄存器的信息锁存在DAC寄存器中。图中的RFB是片内电阻，为外部运算放大器提供反馈电阻，用以提供适当的输出电压；VREF端由外部电路提供10-10V的参考电源；IOUT1与IOUT2是两个电流输出端。欲将数字量D0D7转换为模拟量，只要使WR20，XFER0，DAC寄存器为不锁存状态，即ILE，CS和WR1端接负脉冲信号，即可完成一次转换；或者WR10，CS0，ILE1，输入寄存器为不锁存状态，而WR2和XFER端接负脉冲信号，可达到同样目的。邓街弟赌勿赛侧七加不杉瞳诈缆拦胁钧淆济怔佯猎微骡职阁窟物痰搔疙中851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241131) DAC0832引脚功能D0D7： 数字量数据输入线。ILE： 数据锁存允许信号，高电平有效。CS： 输入寄存器选择信号，低电平有效。WR1： 输入寄存器的“写”选通信号，低电平有效。XFER： 数据转移控制信号线，低电平有效。WR2： DAC寄存器的“写”选通信号。VREF： 基准电压输入线。RFB： 反馈信号输入线，芯片内已有反馈电阻。IOUT1和IOUT2： 电流输出线。 IOUT1与IOUT2的和为常数， IOUT1随DAC寄存器的内容线性变化。一般在单极性输出时，IOUT2接地；在双极性输出时，接运放。 VCC： 工作电源。 DGND： 数字地。 AGND： 模拟信号地。比醛迂靳全岭页诀蠕抗谗镶氟韩腕亭峪睦琅忻泄汉过紫忆料棱连肾峪级告851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024114当时，输入锁存器状态随数据输入线状态变化；而时，则锁存输入数据。当时，DAC寄存器的输出随输入状态变化；时，锁存输入状态。 酒曾刷亩裕岭室碌足耿练瘸门滔皿藏币宇偿佯傅桥恨陋拎种撞辑香两饥亭851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241152) DAC0832特性主要的特性参数如下： 分辨率为分辨率为8 8位。位。 只需在满量程下调整其线性度。只需在满量程下调整其线性度。 可与所有的单片机或微处理器直接接口，需要时亦可不与微处理可与所有的单片机或微处理器直接接口，需要时亦可不与微处理器连接而单独使用。器连接而单独使用。 电流稳定时间为电流稳定时间为1 1 。 可双缓冲、单缓冲或直通数据输入。可双缓冲、单缓冲或直通数据输入。 功耗低，约为功耗低，约为200 mW200 mW。 逻辑电平输入与逻辑电平输入与TTLTTL兼容。兼容。 单电源供电（单电源供电（ ）。）。逐同绍跌郧械史疹在差韵锐搁泵纫挪迷廊粤马牛勺咯掠污库瞩次刽择氰寂851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241162. D/A转换器与89C51接口在D/A芯片中，有许多芯片输出量是电流，而实际应用中常常需要的是模拟电压。在这种情况下，芯片的输出还需要有将电流转换为电压的电路。下面介绍两种电路供参考： 图9-44(a)是反相电压输出电路，输出电压；图9-44(b)是同相电压输出电路，输出电压（)。图中， 当接 (或 )时，输出电压范围是 （或0 )；当接 (或 ）时，输出电压范围是 (或 )。输入数字量的变化，将引起模拟量输出的变化。图9-44 D/A转换输出电路臆态醒宰捣霍绚铆恍驱叼肛励罚邻搁坦嚏韭谈添其榷沙篱屁独耿拉唆襟狄851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241171) 直通式工作方式应用图9-45所示为直通式工作方式的连接方法。输入到DAC0832的D0D7数据不经控制直达8位D/A转换器。当某一根地线或地址译码器的输出线使DAC0832的脚有效(低电平)或与直接接地时，数据线上的数据字节直通转换器转换并输出。图图9-45 DAC08329-45 DAC0832直通式电压输出电路直通式电压输出电路靶纷芥矽狭焕恍植箕冗碑让搬椒暑灶盛态拨亦佰活蝉亡缎抢何抿禹栖垦畸851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241182) 单缓冲工作方式应用应用系统中，在只有一路模拟量输出或几路模拟量不需要同时输出的场合，应采用单缓冲方式。在这种方式下，将二级寄存器的控制信号并接，输入数据在控制信号作用下（一次控制，一次缓冲），直接打入8位DAC寄存器中并进入8位D/A转换器进行D/A转换。如图9-46所示。图946 一路D/A输出连线图（单路模拟量输出）浪屎橡捣碟缮译极稚帛关撇棚阜枚合娇口顾淳久妇薛蔼氖他廉惋油望甚亡851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024119当执行“写”指令时，DAC0832相应的控制信号时序如图947所示。图947 DAC0832时序图十匆库有肩向扛疚鞋庭平辈侵丸坍颂燃舍治添瓢赦掘鳞蹈缎夺久傣疹脂喜851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024120 产生锯齿波的程序程序框图如图948所示。程序如下：MOV DPTR，#2FFFH；设置口地址MOV A，#00H；输入数字量00H到A(初值为00H)LOOP: MOVX DPTR，A；输出对应于A内容的模拟量INC A；修改A的内容(原来值加1)AJMPLOOP；图图9 948 D/A48 D/A产生锯齿波程序框图产生锯齿波程序框图簿供冗趴厉门柿唁传商妆圾蘸扦朋沂咎丧陕疤填掣更嚏车甜每敷敖道诚弦851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024121 产生方波的程序MOVDPTR，#2FFFH；设置口地址LOOP: MOVA，#0FFH；给A送最大值MOVXDPTR，A；输出相应模拟量ACALL2700H；延时MOVA,#00H；给A送最小值MOVXDPTR,A；D/A输出相应模拟量ACALL2700H；延时AJMPLOOP；返回循环菠按剃抽嘲桶长厅骑掷丁芝鸿翱膏慷敝繁窒苯爹慰扦淆潜胃攀睛雏争舞迫851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241229.4 思考题与习题1. 为什么要消除键盘的机械抖动?有哪些方法?2. 试述转换器的种类及特点。3. 设计一个22行列（同在P1口）式键盘电路并编写键扫描子程序。4. 试设计一个LED显示器键盘电路。5. 在一个89C51应用系统中，89C51以中断方式通过并行接口74LS244读取器件5G14433的转换结果。试画出有关逻辑电路，并编写读取结果的中断服务程序。涎囱以皑限付管碌驻亭援速腑楚篇琶坷脓院丹垛卖公惺腻皱耙妮蜒诲拢尼851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/20241236. 在一个f为12 MHz的89C51系统中接有一片器件DAC0832，它的地址为7FFFH，输出电压为0 。请画出有关逻辑框图，并编写一个程序，使其运行后能在示波器上显示出锯齿波(设示波器X方向扫描频率为50 格，Y方向扫描频率为1 V格)。7. 在一个f为12 MHz的89C51系统中接有一片器件ADC0809，它的地址为7FF8H7FFFH。试画出有关逻辑框图，并编写ADC0809初始化程序和定时采样通道2的程序(假设采样频率为1 ms/次，每次采样4个数据，存于89C51内部RAM 70H73H中)。8. 在一个89C51系统中扩展一片74LS245，通过光电隔离器件外接8路TTL开关量输入信号。试画出其有关的硬件电路。9. 用8051的P1口作8个按键的独立式键盘接口。试画出其中断方式的接口电路及相应的键盘处理程序。10. 试说明非编码键盘的工作原理。如何去键抖动?如何判断键是否释放?答吟撑笺凿业穗精嫁妙淀金絮骨啄黔堕纹乎浆拦薪式芝恫漓赔凭谩闯鄂萄851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/202412411. DAC0832与89C51单片机连接时有哪些控制信号?其作用是什么?12. 在一个89C51单片机与一片DAC0832组成的应用系统中，DAC0832的地址为7FFFH，输出电压为05 V。试画出有关逻辑框图，并编写产生矩形波，其波形占空比为4，高电平时电压为2.5 V，低电平时电压为1.25 V的转换程序。13. 在一个由89C51单片机与一片ADC0809组成的数据采集系统中，ADC0809的地址为7FF8H7FFFH。试画出有关逻辑框图，并编写出每隔1 min轮流采集一次8个通道数据的程序。共采样100次，其采样值存入片外RAM 3000H开始的存储单元中。14. 以DAC0832为例，说明D/A的单缓冲与双缓冲有何不同。15. 以DAC0832为例，说明D/A的单极性输出与双极性输出有何不同。16. A/D和D/A的主要技术指标中，“分辨率”与“转换精度”（即“量化误差”或“转换误差”）有何不同。注： 第14、15和16题的答案在参考文献2中的P101105。单片机学习辅助测验及解答讲义垫宾胞讶济荔哎沸毡红祖韧柑怨席忠偶恩亥辈烬帽秽际胸狐慎穆抵苏藏莎851-应用系统配置及接口技术851-应用系统配置及接口技术9/17/2024125