第9章 單片微型計算機人機接口技術(shù)(新)

1、 教學目標教學目標第第8章章 應用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)應用系統(tǒng)配置及接口技術(shù) 介紹單片機與開關及鍵盤接口技術(shù)介紹單片機與開關及鍵盤接口技術(shù) 學習要求學習要求掌握單片機接口電路的基本功能，了解單片機接口的一般結(jié)構(gòu)掌握單片機接口電路的基本功能，了解單片機接口的一般結(jié)構(gòu)介紹單片機與介紹單片機與A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)介紹單片機與介紹單片機與D/A轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)介紹單片機與顯示器接口技術(shù)介紹單片機與顯示器接口技術(shù) 熟悉單片機系統(tǒng)的熟悉單片機系統(tǒng)的I/O端口配置，掌握相應接口的程序編制端口配置，掌握相應接口的程序編制8.1 單片機與開關及鍵盤接口技術(shù)單片機與開關及鍵盤接口技

2、術(shù) 8.1.1 鍵盤的工作原理鍵盤的工作原理 2）鍵輸入接口的軟、硬件功能）鍵輸入接口的軟、硬件功能軟件消抖軟件消抖 鍵狀態(tài)的可靠輸入鍵狀態(tài)的可靠輸入 雙穩(wěn)態(tài)消抖雙穩(wěn)態(tài)消抖濾波消抖電路濾波消抖電路 獲得鍵值或鍵號獲得鍵值或鍵號 1）鍵盤的輸入原理）鍵盤的輸入原理 鍵處理程序鍵處理程序 監(jiān)測有無鍵按下；監(jiān)測有無鍵按下； 有鍵按下后，在無硬件去抖動電路的情況下，應有鍵按下后，在無硬件去抖動電路的情況下，應用軟件延時方法除去抖動影響；用軟件延時方法除去抖動影響； 有可靠的邏輯處理辦法，如有可靠的邏輯處理辦法，如N鍵鎖定，即只處理一個鍵，鍵鎖定，即只處理一個鍵，其間任何按下又松開的鍵不產(chǎn)生影響，不管一

3、次按鍵持續(xù)其間任何按下又松開的鍵不產(chǎn)生影響，不管一次按鍵持續(xù)有多長時間，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序；有多長時間，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序； 輸出確定的鍵號，以滿足執(zhí)行相應子程序要求。輸出確定的鍵號，以滿足執(zhí)行相應子程序要求。 8.1.2 8.1.2 獨立式按鍵與行列式鍵盤及接獨立式按鍵與行列式鍵盤及接口口 1 1）獨立式按鍵的硬件結(jié)構(gòu)）獨立式按鍵的硬件結(jié)構(gòu) 2 2）獨立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu)獨立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu) 3 3）行列式鍵盤的結(jié)構(gòu)及原理行列式鍵盤的結(jié)構(gòu)及原理 4 4）行列式按鍵的識別方法行列式按鍵的識別方法 掃描法掃描法 分兩步進行：分兩步進行：第一步，識別鍵盤有無鍵按下；第一步，識別鍵盤有無鍵按下

4、；第二步，如果有鍵被按下，識別出具體的按鍵。第二步，如果有鍵被按下，識別出具體的按鍵。 識別鍵盤有無鍵按下的方法是：讓所有列線均置為低電平，識別鍵盤有無鍵按下的方法是：讓所有列線均置為低電平，檢查各行線電平是否有變化，如果有變化，則說明有鍵被按下；檢查各行線電平是否有變化，如果有變化，則說明有鍵被按下；如果沒有變化，則說明無鍵被按下。（實際編程時應考慮按鍵抖如果沒有變化，則說明無鍵被按下。（實際編程時應考慮按鍵抖動的影響，通常采用軟件延時的方法進行抖動消除處理）。動的影響，通常采用軟件延時的方法進行抖動消除處理）。 識別具體按鍵的方法是（稱為掃描法）：逐列置低電平，其余識別具體按鍵的方法是（稱

5、為掃描法）：逐列置低電平，其余各列置為高電平，檢查各行線電平的變化，如果某行電平由高電各列置為高電平，檢查各行線電平的變化，如果某行電平由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑒t可確定此行此列的交叉點處的按鍵被按下。平變?yōu)榈碗娖?，則可確定此行此列的交叉點處的按鍵被按下。 線反轉(zhuǎn)法線反轉(zhuǎn)法 線反轉(zhuǎn)法的兩個具體操作步驟：線反轉(zhuǎn)法的兩個具體操作步驟：將行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線將行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線為全低電平，則行線中電平由高到低變化的所在行為按鍵所為全低電平，則行線中電平由高到低變化的所在行為按鍵所在行。在行。同同完全相反，將行線編程為輸出線，列線編程為輸入完全相反，將行

6、線編程為輸出線，列線編程為輸入線，并使輸出線為全低電平，則列線中電平由高到低變化的線，并使輸出線為全低電平，則列線中電平由高到低變化的所在列為按鍵所在列。所在列為按鍵所在列。 實際編程時同樣應考慮用軟件延時進行消抖處理。實際編程時同樣應考慮用軟件延時進行消抖處理。5) 鍵盤的工作方式鍵盤的工作方式 編程掃描方式編程掃描方式 鍵盤掃描程序一般應具備下述幾個功能：鍵盤掃描程序一般應具備下述幾個功能： 判斷鍵盤上有無鍵按下。其方法為列電平全輸出為判斷鍵盤上有無鍵按下。其方法為列電平全輸出為“0”電平電平時，讀行線電平狀態(tài)，若行電平全為時，讀行線電平狀態(tài)，若行電平全為“1”電平，則鍵盤無鍵按下，電平，

7、則鍵盤無鍵按下，若不全為若不全為“1”電平，則有鍵按下。電平，則有鍵按下。 去除鍵抖動的影響。方法為，在判斷有鍵按下后，軟件延時去除鍵抖動的影響。方法為，在判斷有鍵按下后，軟件延時一段時間（一般為一段時間（一般為10ms左右）后，再判斷鍵盤狀態(tài)，如果仍為左右）后，再判斷鍵盤狀態(tài)，如果仍為有鍵按下狀態(tài)，則認為有一個確定的鍵被按下，否則按鍵抖動處有鍵按下狀態(tài)，則認為有一個確定的鍵被按下，否則按鍵抖動處理。理。 掃描鍵盤，得到按下鍵的鍵號。掃描鍵盤，得到按下鍵的鍵號。 判別閉合的鍵是否釋放。鍵閉合一次僅進行一次鍵功能操作。判別閉合的鍵是否釋放。鍵閉合一次僅進行一次鍵功能操作。等鍵釋放后即將鍵值送入累

8、加器等鍵釋放后即將鍵值送入累加器A中，然后執(zhí)行鍵功能操作。中，然后執(zhí)行鍵功能操作。鍵號鍵號0 01 12 23 34 45 56 67 7鍵值鍵值FEXEFEXEFDXEFDXEFBXEFBXEF7XEF7XEEFXEEFXEDFXEDFXEBFXEBFXE7FXE7FXE鍵號鍵號8 89 9101011111212131314141515鍵值鍵值FEXDFEXDFDXDFDXDFBXDFBXDF7XDF7XDEFXDEFXDDFXDDFXDBFXDBFXD7FXD7FXD鍵號鍵號16161717181819192020212122222323鍵值鍵值FEXBFEXBFDXBFDXBFBXBF

9、BXBF7XBF7XBEFXBEFXBDFXBDFXBBFXBBFXB7FXB7FXB鍵號鍵號24242525262627272828292930303131鍵值鍵值FEX7FEX7FDX7FDX7FBX7FBX7F7X7F7X7EFX7EFX7DFX7DFX7BFX7BFX77FX77FX7 定時掃描工作方式定時掃描工作方式 定時掃描工作方式是利定時掃描工作方式是利用單片機內(nèi)部定時器產(chǎn)生定用單片機內(nèi)部定時器產(chǎn)生定時中斷（例如時中斷（例如10ms），），CPU響應中斷后對鍵盤進行響應中斷后對鍵盤進行掃描，并在有鍵按下時識別掃描，并在有鍵按下時識別出該鍵，并執(zhí)行相應的鍵功出該鍵，并執(zhí)行相應的鍵功

10、能程序。能程序。 中斷工作方式中斷工作方式 只有在鍵只有在鍵盤上有鍵按下盤上有鍵按下時，發(fā)出中斷時，發(fā)出中斷請求，請求，CPU響響應中斷請求后，應中斷請求后，轉(zhuǎn)中斷服務程轉(zhuǎn)中斷服務程序，進行鍵盤序，進行鍵盤掃描，識別鍵掃描，識別鍵碼。碼。 8.28.2單片機與顯示器接口技術(shù)單片機與顯示器接口技術(shù) 1 1）LED顯示器結(jié)構(gòu)與原理顯示器結(jié)構(gòu)與原理 LED顯示器結(jié)構(gòu)顯示器結(jié)構(gòu) 共陰極和共陽極的七段顯示代碼如下：共陰極和共陽極的七段顯示代碼如下：顯示字符顯示字符共陰極段代碼共陰極段代碼共陽極段代碼共陽極段代碼顯示字符顯示字符共陰極段代碼共陰極段代碼共陽極段代碼共陽極段代碼0 03FH3FHC0HC0H

11、c c39H39HC6HC6H1 106H06HF9HF9Hd d5EH5EHA1HA1H2 25BH5BHA4HA4HE E79H79H86H86H3 34FH4FHB0HB0HF F71H71H8EH8EH4 466H66H99H99HP P73H73H8CH8CH5 56DH6DH92H92HU U3EH3EHC1HC1H6 67DH7DH82H82HI I31H31HCEHCEH7 707H07HF8HF8HY Y6EH6EH91H91H8 87FH7FH80H80HH H76H76H89H89H9 96FH6FH90H90HL L38H38HC7HC7HA A77H77H88H88H

12、C8HC8H37H37Hb b7CH7CH83H83H“滅滅”00H00HFFHFFH LED顯示器工作原理顯示器工作原理 2 2）動態(tài)顯示器程序設計動態(tài)顯示器程序設計 8.3 A/D8.3 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機的接口轉(zhuǎn)換器與單片機的接口 A/DA/D轉(zhuǎn)換器與單片機的接口是單片機應用系統(tǒng)的重要接口，轉(zhuǎn)換器與單片機的接口是單片機應用系統(tǒng)的重要接口，任何型號的任何型號的ADCADC芯片都能與單片機連接，但接口形式與芯片都能與單片機連接，但接口形式與ADCADC芯片型號、轉(zhuǎn)換速度以及分辨率的要求不同有所差異。芯片型號、轉(zhuǎn)換速度以及分辨率的要求不同有所差異。 與單片機總線直接連接：與單片機總線直接連接

13、： 用三態(tài)門與單片機連接：用三態(tài)門與單片機連接： 通過通過I/O接口與單片機相連：接口與單片機相連： 從從ADCADC接口電路結(jié)構(gòu)來看，接口電路結(jié)構(gòu)來看，ADCADC芯片與單片機連接芯片與單片機連接有如下形式：有如下形式：1)1)3 3位半雙積分位半雙積分A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器MC14433MC14433與與80318031單片單片機的接口機的接口MC14433MC14433是是3 3位半雙積分位半雙積分A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 特點：特點：抗干擾性能好、轉(zhuǎn)換精度高、抗干擾性能好、轉(zhuǎn)換精度高、自動校零、自動極性輸自動校零、自動極性輸出、自動量程控制信號輸出、動態(tài)字位掃描出、自動量程控制信

14、號輸出、動態(tài)字位掃描BCD碼輸出、單碼輸出、單基準電壓、外接元件少和價格低廉等。基準電壓、外接元件少和價格低廉等。但其轉(zhuǎn)換速度慢，但其轉(zhuǎn)換速度慢，約約110次秒。次秒。 MC14433 MC14433的內(nèi)部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能結(jié)構(gòu)及引腳功能內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 MC14433芯片的引腳分布如圖芯片的引腳分布如圖 V VAGAG：模擬地：模擬地V VR R：外接輸入基準電壓：外接輸入基準電壓V Vx x：被測電壓輸入端：被測電壓輸入端R R1 1、R R1 1C C1 1、C C1 1：外接積分電阻：外接積分電阻R R1 1和積分和積分電容元件端電容元件端C C0101、C C0202：外接

15、失調(diào)補償電容：外接失調(diào)補償電容C C0 0端端DUDU：顯示更新輸入，高電平有效：顯示更新輸入，高電平有效CLKICLKI和和CLK0CLK0：時鐘脈沖輸入、輸出端，可以外：時鐘脈沖輸入、輸出端，可以外接電阻接電阻R RC CV VEEEE：模擬部分的負電源端，接：模擬部分的負電源端，接-5V-5VV VSSSS：數(shù)字部分的負電源端：數(shù)字部分的負電源端EOCEOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，高電平有效當轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，高電平有效當轉(zhuǎn)換結(jié)束后，在該引腳將輸出一個脈寬為換結(jié)束后，在該引腳將輸出一個脈寬為1/21/2時鐘的正脈沖；時鐘的正脈沖；OR：超量程檢出端，低電平有效：超量程檢出端，低電平有效 DS1D

16、S4：多路選通脈沖輸出端。：多路選通脈沖輸出端。DS1對應千位，對應千位，DS4對應對應個位，每個選通脈沖周期為個位，每個選通脈沖周期為18個時鐘周期，每兩個相鄰脈沖之間個時鐘周期，每兩個相鄰脈沖之間間隔間隔2個時鐘周期個時鐘周期 Q Q0 0Q Q3 3：BCDBCD碼數(shù)據(jù)輸出端。其中碼數(shù)據(jù)輸出端。其中Q Q3 3為最高位，為最高位，Q Q0 0為最低位。當為最低位。當DSDS2 2、DSDS3 3、DSDS4 4選通期間，輸出三位完整的選通期間，輸出三位完整的BCDBCD碼，即碼，即0 09 9十個數(shù)字十個數(shù)字任一個。但在任一個。但在DSDS1 1選通期間，選通期間，Q Q0 0Q Q3

17、3除了千位的除了千位的0 0或或1 1外，還表示了轉(zhuǎn)外，還表示了轉(zhuǎn)換值的正負極性和欠量程還是超量程，其含義見表。換值的正負極性和欠量程還是超量程，其含義見表。DSDS1 1Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0輸出結(jié)果狀態(tài)輸出結(jié)果狀態(tài)1 11 10 0千位數(shù)為千位數(shù)為0 01 10 00 0千位數(shù)為千位數(shù)為1 11 11 10 0輸出結(jié)果為正值輸出結(jié)果為正值1 10 00 0輸出結(jié)果為負值輸出結(jié)果為負值1 10 01 1輸入信號超量程輸入信號超量程1 11 11 1輸入信號欠量程輸入信號欠量程超量程時，超量程時，A/DA/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)為轉(zhuǎn)換輸出數(shù)為19991999，欠量程時讀出數(shù)為，

18、欠量程時讀出數(shù)為179179。 MC14433與與8031單片機的接口設計單片機的接口設計 由于由于EOC與與DU端相連，每次轉(zhuǎn)換結(jié)束都有相應的端相連，每次轉(zhuǎn)換結(jié)束都有相應的BCD碼和碼和選通信號出現(xiàn)在選通信號出現(xiàn)在Q0Q3和和DS1DS4上。其程序清單見書。上。其程序清單見書。 AD574/674/774/1674，ADS774系列系列A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 工作原理工作原理 2）并行逐次逼近式并行逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)換器與8031單片機的接口單片機的接口 AD1674 AD1674包括寬頻帶采樣保持器、包括寬頻帶采樣保持器、10V10V基電壓源、時鐘電路、基電壓源、時鐘電路、D/AD/A

19、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器、換器、SARSAR寄存器和三態(tài)緩沖器寄存器和三態(tài)緩沖器等。等。 當控制電路發(fā)出啟動轉(zhuǎn)換命當控制電路發(fā)出啟動轉(zhuǎn)換命令時，首先使采樣令時，首先使采樣/ /保持器工作保持器工作在保持模式，并使在保持模式，并使SARSAR寄存器復寄存器復零。一旦轉(zhuǎn)換開始就不能停止或零。一旦轉(zhuǎn)換開始就不能停止或重新啟動重新啟動A/DA/D轉(zhuǎn)換，此時輸出緩轉(zhuǎn)換，此時輸出緩沖器的數(shù)據(jù)輸出無效，逐次逼近沖器的數(shù)據(jù)輸出無效，逐次逼近寄存器按時鐘順序從高位到低位寄存器按時鐘順序從高位到低位進行進行比較，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)換結(jié)果，只比較，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)換結(jié)果，只要轉(zhuǎn)換結(jié)束，就返回一個轉(zhuǎn)換結(jié)要轉(zhuǎn)換結(jié)束，就返回一個轉(zhuǎn)換結(jié)束標志給控制部分，立

20、即禁止時束標志給控制部分，立即禁止時鐘輸出，并使采樣鐘輸出，并使采樣/保持器工作保持器工作在采樣模式。與此同時，延遲在采樣模式。與此同時，延遲STS信號下跳的時間穩(wěn)定轉(zhuǎn)換數(shù)信號下跳的時間穩(wěn)定轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，以滿足據(jù)，以滿足12位的精度。位的精度。 引腳及功能引腳及功能 引腳引腳信號信號說說 明明1 1+5V+5V邏輯電源邏輯電源+5V+5V2 212/812/812/8=112/8=1，雙字節(jié)輸出；，雙字節(jié)輸出；12/8=012/8=0，單字節(jié)輸出，單字節(jié)輸出3 3CSCS片選信號，低電平有效片選信號，低電平有效4 4A0A0在轉(zhuǎn)換期間：在轉(zhuǎn)換期間：A0=0A0=0表示表示ADCADC進行進行121

21、2位轉(zhuǎn)換，在讀出期間：位轉(zhuǎn)換，在讀出期間：A0=0A0=0表示表示高高8 8位數(shù)據(jù)有效；位數(shù)據(jù)有效；A0=1A0=1表示低表示低4 4位的數(shù)據(jù)有效位的數(shù)據(jù)有效5 5R/CR/CR/C=1R/C=1，允許讀數(shù)據(jù)；，允許讀數(shù)據(jù)；R/C=0R/C=0，允許啟動，允許啟動A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換6 6CECE啟動轉(zhuǎn)換信號，高電平有效啟動轉(zhuǎn)換信號，高電平有效7/117/11VCC/VEEVCC/VEE模擬部分正負電源模擬部分正負電源8 8REFOUTREFOUT10V10V內(nèi)部參考電壓輸出內(nèi)部參考電壓輸出1010REFINREFIN參考電壓輸入?yún)⒖茧妷狠斎?3/1413/14VIN/20VINVIN/20V

22、IN模擬量模擬量10V10V及及20V20V量程的輸入端口，信號另一端接量程的輸入端口，信號另一端接AGNDAGND1515DGNDDGND數(shù)字公共地數(shù)字公共地9 9AGNDAGND模擬公共地模擬公共地16162727DB0DB0DB11DB11數(shù)字量輸出數(shù)字量輸出2828STSSTS轉(zhuǎn)換開始變高，轉(zhuǎn)換過程為高電平；轉(zhuǎn)換完成后變?yōu)榈碗娖睫D(zhuǎn)換開始變高，轉(zhuǎn)換過程為高電平；轉(zhuǎn)換完成后變?yōu)榈碗娖?AD1674可以工作在全控模式或單一模式。可以工作在全控模式或單一模式。CSCSR/CR/C12/812/8CECEA0A0工工 作作 狀狀 態(tài)態(tài)0 0禁止禁止1 1禁止禁止1 10 00 00 0啟動啟動1

23、212位轉(zhuǎn)換位轉(zhuǎn)換1 10 00 01 1啟動啟動8 8位轉(zhuǎn)換位轉(zhuǎn)換1 10 01 1接接1 1腳（腳（+5V+5V）1212位并行輸出有效位并行輸出有效1 10 01 1接地接地0 0高高8 8位并行輸出有效位并行輸出有效1 10 01 1接地接地1 1低低4 4位加上尾隨位加上尾隨4 4個個0 0有效有效 在全控模式中，利用在全控模式中，利用CE，CS，R/C來控制轉(zhuǎn)換和讀數(shù)。如果來控制轉(zhuǎn)換和讀數(shù)。如果CE1且且CS=0，則，則R/C=1時讀數(shù)，時讀數(shù)，R/C=0時啟動時啟動A/D轉(zhuǎn)換。見下表：轉(zhuǎn)換。見下表： 在單一模式中，在單一模式中，CE=1，CS=0，12/8=1，A0=0，它是通過

24、，它是通過R/C來完成讀數(shù)來完成讀數(shù)和轉(zhuǎn)換功能的控制的。和轉(zhuǎn)換功能的控制的。 技術(shù)指標技術(shù)指標 分辨率：分辨率： 1212位位非線性誤差：非線性誤差： 1/2 LSB1/2 LSB模擬輸入：模擬輸入： 雙極性雙極性 5V5V，或，或10V10V； 單極性單極性 0 010V10V，或，或0 020V20V供電電源：供電電源： V VLOGICLOGIC邏輯電平邏輯電平 +4.5V+4.5V+5.5V+5.5V V VCCCC供電電源供電電源 +13.5V+13.5V+16.5V+16.5V V VEEEE供電電源供電電源 -13.5V-13.5V-16.5V-16.5V內(nèi)部參考電平：內(nèi)部參考電

25、平： 10.00V10.00V0.10.1（maxmax）V V轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間： 151535s35s存放溫度存放溫度： -65-651515 A/D A/D轉(zhuǎn)換器的應用轉(zhuǎn)換器的應用 有單極性輸入和雙極性輸入兩種工作方式有單極性輸入和雙極性輸入兩種工作方式 單極性模擬量輸入有兩種量程，單極性模擬量輸入有兩種量程，0 010V10V和和0 020V20V。若無需進行零位調(diào)整，則將。若無需進行零位調(diào)整，則將補償調(diào)整引腳補償調(diào)整引腳BIPOFFBIPOFF（1212）直接接至引腳）直接接至引腳9 9。在不需要進行量程調(diào)整時，可與引。在不需要進行量程調(diào)整時，可與引腳腳8 8和引腳和引腳1010之間加

26、接一個之間加接一個5050的電阻，如圖（的電阻，如圖（a a）所示。若需要進行零位和滿量）所示。若需要進行零位和滿量程調(diào)整，其電路如圖（程調(diào)整，其電路如圖（b b）所示。）所示。雙極性輸入：雙極性輸入： 改變改變AD1674AD1674引腳引腳8 8、1010、1212的外接電路，可使的外接電路，可使AD1674AD1674進行單極性和雙極性進行單極性和雙極性模擬量輸入方式的轉(zhuǎn)換，雙極性模擬量輸入電路圖如圖所示。模擬量輸入方式的轉(zhuǎn)換，雙極性模擬量輸入電路圖如圖所示。 時序時序 AD1674芯片全控模式下的時序圖芯片全控模式下的時序圖 啟動轉(zhuǎn)換時序啟動轉(zhuǎn)換時序 讀取數(shù)據(jù)時序讀取數(shù)據(jù)時序 AD16

27、74AD1674與與80318031單片機的接口單片機的接口 查詢方式查詢方式A/DA/D轉(zhuǎn)換程序見書轉(zhuǎn)換程序見書8.4 D/A8.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的接口轉(zhuǎn)換器與單片機的接口 DAC DAC是一種把二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號（電壓或電流）是一種把二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號（電壓或電流）的電路。的電路。DACDAC品種繁多，按轉(zhuǎn)換原理的不同，可分為權(quán)電阻品種繁多，按轉(zhuǎn)換原理的不同，可分為權(quán)電阻DACDAC、T T型電阻型電阻DACDAC、倒、倒T T型電阻型電阻DACDAC、變形權(quán)電阻、變形權(quán)電阻DACDAC、電容、電容DACDAC和權(quán)電流和權(quán)電流DACDAC等等。等等。 D/A D

28、/A轉(zhuǎn)換是單片機應用系統(tǒng)中典型的接口技術(shù)?，F(xiàn)階段轉(zhuǎn)換是單片機應用系統(tǒng)中典型的接口技術(shù)。現(xiàn)階段D/AD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換接口的設計，主要是根據(jù)系統(tǒng)的要求，選用合適的接口的設計，主要是根據(jù)系統(tǒng)的要求，選用合適的D/AD/A轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換芯片，配置外圍電路及器件，實現(xiàn)數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。配置外圍電路及器件，實現(xiàn)數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。 1 1） DAC0832DAC0832與與80318031單片機的接口單片機的接口 DAC0832DAC0832是美國數(shù)據(jù)公司的是美國數(shù)據(jù)公司的8 8位分辨率的位分辨率的D/AD/A轉(zhuǎn)換集成芯片，與轉(zhuǎn)換集成芯片，與微處理器完全兼容。此芯片采用先進的微處理器完全兼容。此芯片采

29、用先進的CMOSCMOS工藝，功耗低，輸出漏工藝，功耗低，輸出漏電流誤差較小，且價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等，在單片電流誤差較小，且價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等，在單片機應用系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。機應用系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。 DAC0832 DAC0832的結(jié)構(gòu)與原理的結(jié)構(gòu)與原理 DAC0832DAC0832數(shù)數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部由模轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部由8 8位輸入鎖存器、位輸入鎖存器、8 8位位DACDAC寄寄存器、存器、8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。轉(zhuǎn)換器電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。 在使用時，可以通過對控制引腳的不同設置，采用雙緩沖方在使用時，可以通過對控制

30、引腳的不同設置，采用雙緩沖方式（兩級輸入鎖存），也可以用單緩沖方式（只用一級輸入鎖存，式（兩級輸入鎖存），也可以用單緩沖方式（只用一級輸入鎖存，另一級始終直通），或者連接成完全直通的形式。另一級始終直通），或者連接成完全直通的形式。 DAC0832DAC0832的主要特性如下：的主要特性如下： 分辨率為分辨率為8 8位。位。 轉(zhuǎn)換時間為轉(zhuǎn)換時間為1s1s。 可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入。可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入。 只需在滿量程下調(diào)整其線性度。只需在滿量程下調(diào)整其線性度。 邏輯電平輸入與邏輯電平輸入與TTLTTL兼容。兼容。 單一電源供電（單一電源供電（+5+5+15V+15V）。）。

31、低功耗（低功耗（0.2W0.2W）。）。 DAC0832的引腳功能的引腳功能 DAC0832 DAC0832與與80318031單片機的接口設計單片機的接口設計 DAC0832DAC0832與與80318031單片機有兩種基本的接口方法，即單緩單片機有兩種基本的接口方法，即單緩沖器方式和雙緩沖器同步方式。沖器方式和雙緩沖器同步方式。 單緩沖方式接口單緩沖方式接口 雙緩沖同步方式接口雙緩沖同步方式接口 2)2)1212位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC1208DAC1208與與80318031單片機的接口單片機的接口 DAC1208DAC1208內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理 內(nèi)部有三個寄存器：一

32、個內(nèi)部有三個寄存器：一個4 4位輸入寄存器，用于存放位輸入寄存器，用于存放1212位數(shù)字位數(shù)字量中低量中低4 4位；位；1 1個個8 8位輸入寄存器，存放位輸入寄存器，存放1212位數(shù)字量中高位數(shù)字量中高8 8位；一個位；一個1212位位DACDAC寄存器，存放上述兩個輸入寄存器送來的寄存器，存放上述兩個輸入寄存器送來的1212位數(shù)字量；一位數(shù)字量；一個個1212位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器，它由轉(zhuǎn)換器，它由1212個電子開關和個電子開關和1212位位T T型電阻網(wǎng)絡組成，型電阻網(wǎng)絡組成，用于完成用于完成1212位位D/AD/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 DAC1208 DAC1208與與80318031單片機的

33、接口設計單片機的接口設計 BYTE1/BYTE2 BYTE1/BYTE2和和80318031地址線中地址線中A0A0（即（即Q0Q0）相連，因此，）相連，因此，DAC1208DAC1208內(nèi)部三個內(nèi)部三個I/OI/O端口實際上占用了四個端口實際上占用了四個I/OI/O端口地址。其中，端口地址。其中，“4 4位輸位輸入寄存器入寄存器”端口地址為端口地址為0FEH0FEH，“8 8位輸入寄存器位輸入寄存器”地址為地址為0FFH0FFH，1212位位DACDAC寄存器地址為寄存器地址為0FCH0FCH或或0FDH0FDH。 DAC1208DAC1208是以雙緩沖方式工作的。是以雙緩沖方式工作的。80

34、318031遵守先送高遵守先送高8 8位和后送位和后送低低4 4位原則，分兩批把位原則，分兩批把1212位數(shù)字量送到輸入寄存器，然后通過位數(shù)字量送到輸入寄存器，然后通過0FCH0FCH或或0FDH0FDH端口使端口使1212位位DACDAC寄存器同時從輸入寄存器接收數(shù)字量，進行寄存器同時從輸入寄存器接收數(shù)字量，進行D/AD/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 程序是將內(nèi)部程序是將內(nèi)部RAMRAM的的40H40H和和41H41H單元中存放的一個單元中存放的一個1212位數(shù)字量位數(shù)字量（41H41H中為高中為高8 8位，位，40H40H高半字節(jié)中為低高半字節(jié)中為低4 4位），送到位），送到DACDAC進行變換。進行變

35、換。 ORGORG2000H2000HMOVMOVP2,#0FFHP2,#0FFHMOVMOVR0,#OFFHR0,#OFFH;8;8位輸入寄存器口地址送位輸入寄存器口地址送R0R0MOVMOVA,41HA,41H ; ;高高8 8位數(shù)字量送位數(shù)字量送A AMOVXMOVXR0,AR0,A ; ;高高8 8位數(shù)字量送位數(shù)字量送8 8位輸入寄存器位輸入寄存器MOVMOVA,40HA,40H ; ;低低4 4位數(shù)字量送位數(shù)字量送A AMOVMOVR0,#0FEHR0,#0FEH;4;4位輸入寄存器口地址送位輸入寄存器口地址送R0R0MOVXMOVXR0,AR0,A ; ;低低4 4位數(shù)字量送位數(shù)字

36、量送4 4位輸入寄存器位輸入寄存器MOVMOVR0,#0FDHR0,#0FDH;DAC;DAC寄存器口地址送寄存器口地址送R0R0MOVXMOVXR0,AR0,A ; ;啟動啟動D/AD/A變換變換ENDEND小小 結(jié)結(jié) 鍵盤是計算機不可缺少的輸入設備，是實現(xiàn)人機對話的紐鍵盤是計算機不可缺少的輸入設備，是實現(xiàn)人機對話的紐帶。了解鍵盤的工作原理、鍵盤按鍵的識別過程及識別方法、鍵帶。了解鍵盤的工作原理、鍵盤按鍵的識別過程及識別方法、鍵盤與單片機的接口技術(shù)和編程技巧等，是設計單片機應用系統(tǒng)的盤與單片機的接口技術(shù)和編程技巧等，是設計單片機應用系統(tǒng)的基本要求。基本要求。 發(fā)光二極管顯示器（發(fā)光二極管顯示器（LED）是最常用的輸出設備。發(fā)光二）是最常用的輸出設備。發(fā)光二極管顯示分為固定顯示和可以拼裝的大型字段顯示，有共陽極和極管顯示分為固定顯示和可以拼裝的大型字段顯示，有共陽極和共陰極之分，接口電路簡單，設計較為容易。共陰極之分，接口電路簡單，設計較為容易。