常用数字接口电路(1)

单片机系统常用接口电路、功能模块和外设接口电路——用于衔接外设与总线，实现存储空间扩展、I/O口线扩展、类型转换（电平转换、串并转换、A/D转换）、功能模块、通信扩展、总线扩展等。

外围设备——工作设备，连接在接口电路上，主要有输出设备和输入设备。

本课程所学的接口原理和外设控制对于任何计算机系统都适用（工作原理相同）。

51单片机性能有限（基于8位的处理器），所以本课程只接触到了有限的几个最简单的接口和外设。

高性能计算机系统里面会用到更多更复杂的接口和外设。

例如：金敏《嵌入式系统——组成、原理与设计编程》关于外设的一章：
建立概念阶段不用每个都学，学几个就知道了——不过如此。

以后用到那个再看详细资料，了解细节。

..。

电路设计常用接口类型说明本文主要对电路设计常用接口类型进行了简要说明，下面一起来学习一下：(1)TTL电平接口：这个接口类型基本是老生常谈的吧，从上大学学习模拟电路、数字电路开始，对于一般的电路设计，TTL电平接口基本就脱不了“干系”!它的速度一般限制在30MHz以内，这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故(构成一个LPF)，输入信号超过一定频率的话，信号就将“丢失”。

它的驱动能力一般最大为几十个毫安。

正常工作的信号电压一般较高，要是把它和信号电压较低的ECL电路接近时会产生比较明显的串扰问题。

(2)CMOS电平接口：我们对它也不陌生，也是经常和它打交道了，一些关于CMOS的半导体特性在这里就不必啰嗦了。

许多人都知道的是，正常情况下CMOS的功耗和抗干扰能力远优于TTL。

但是!鲜为人知的是，在高转换频率时，CMOS系列实际上却比TTL消耗更多的功率，至于为什么是这样，请去问半导体物理理论吧。

由于CMOS的工作电压目前已经可以很小了，有的FPGA内核工作电压甚至接近1.5V，这样就使得电平之间的噪声容限比TTL小了很多，因此更加加重了由于电压波动而引发的信号判断错误。

众所周知，CMOS电路的输入阻抗是很高的，因此，它的耦合电容容量可以很小，而不需要使用大的电解电容器了。

由于CMOS电路通常驱动能力较弱，所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL电路。

此外，设计CMOS接口电路时，要注意避免容性负载过重，否则的话会使得上升时间变慢，而且驱动器件的功耗也将增加(因为容性负载并不耗费功率)。

(3)ECL电平接口：这可是计算机系统内部的老朋友啊!因为它的速度“跑”得够快，甚至可以跑到几百MHz!这是由于ECL内部的BJT在导通时并没有处于饱和状态，这样就可以减少BJT的导通和截止时间，工作速度自然也就可以提上去了。

But，这是要付出代价的!它的致命伤：功耗较大!它引发的EMI问题也就值得考虑了，抗干扰能力也就好不到哪去了，要是谁能够折中好这两点因素的话，那么他(她)就该发大财了。

By bingge 【整理】常用通信接口一（串口/RS232/RS485/USB/TYPE-C 原理与区别）一、什么是串口通信?常见的串口通信一般是指异步串行通信。

与串行通信相对的是并行通信。

数据传输一般都是以字节传输的，一个字节8个位。

拿一个并行通信举例来说，也就是会有8根线，每一根线代表一个位。

一次传输就可以传一个字节，而串口通信，就是传数据只有一根线传输，一次只能传一个位，要传一个字节就需要传8次。

异步串口通信:就只需要一根线就可以发送数据了。

串口通信主要为分232，485，422通信三种方式。

二、RS232接口标准设计电路232通信主要是由RX,T X,G ND 三根线组成。

RX 与TX ，TX 接RX ，GND 接GND 。

这样还是比较好理解吧。

因为发送和接收分别是由不同的线处理的，也就是能同时发送数据和接收数据，这就是所谓的全双工。

By bingge三、RS485EMC 标准设计电路1.RS485概念是为了解决232通信距离的问题。

485主要是以一种差分信号进行传输，只需要两根线，+,-两根线，或者也叫A ，B 两根线。

A ，B 两根线的差分电平信号就是作为数据信号传输。

发送和接收都是靠这两根的来传输，也就是每次只能作发送或者只能作接收，这就是半双工的概念了，这在效率上就比232弱很多了。

RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；By bingge2.422通信422是为了保留232的全双工，又可以像485这样提高传输距离。

有些标注为485-4。

而485就标注为485-2。

有什么区别呢。

就是为了好记呢。

485-2就是2根线。

485-4就是4根线。

3.RS232与RS485接口的差别由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。

D/A接口电路1 D/A转换器及其接口电路的一般特点数/模转换器是一种将数字信号转换成模拟信号的器件，为计算机系统的数字信号和模拟环境的连续信号之间提供了一种接口。

数/模转换器的输出由数字输入和参考源Vref组合来控制的。

大多数常用的数/模转换器的数字输入是二进制或BCD码形成的，输出是电流或是电压，而多数是电流。

因而。

在多数电路中，数/模转换器的输出需要用运算放大器组成的电流-电压转换器将电流输出转换成电压输出。

2 DAC0832和OP07简介（1）DAC0832DAC0832芯片是由美国国家半导体公司研发的具有两个输入数据寄存器的8位电流输出型DAC，和MCS-51单片机可以直接相接。

芯片内有一个8位输入寄存器，一个8位D/A转换器，形成两级缓冲结构。

这样可以使DAC转换输出前一个数据的同时，将下一个数据传送到8位输入寄存器，以提高模/数转换的速度。

它的主要特性如下：分辨率为8位，逻辑电平与TTL兼容，参考电压为-10V~+10V，单电源电压Vcc的范围为+5V~+15V，电流建立时间为1us，采用CMOS工艺，低功耗约20mW，20脚双列直插式封装。

DAC0832的内部逻辑结构框图和引脚图如图3-7所示。

DAC0832是DAC08系列产品中的一种，此系列中其它产品有DAC0831等，它们都是8位DAC，完全可以相互代换直通、单缓冲及双缓冲三种工作方式。

图3-7 DAC0832的内部逻辑结构框图和引脚图DAC0832各引脚的功能如下：D0~D7：数字信号输入端；ILE：输入寄存器允许，高电平有效；CS：片选信号，低电平有效；WR1：写信号1，低电平有效；XFER：传送控制信号，低电平有效；WR2：写信号2，低电平有效；IOUT1、IOUT2：DAC电流输出端；Rfb：集成在片内的外接运放的反馈电阻；Vref：基准电压（-10V~+10V）；Vcc：电源电压（+5V~+15V）；AGND：模拟地；NGND：数字地，可与AGND接在一起使用。

【整理】常⽤通信接⼝⼀（串⼝、RS232、RS485、USB、TYPE-C原理与区别）By bingge 【整理】常⽤通信接⼝⼀（串⼝/RS232/RS485/USB/TYPE-C 原理与区别）⼀、什么是串⼝通信常见的串⼝通信⼀般是指异步串⾏通信。

与串⾏通信相对的是并⾏通信。

数据传输⼀般都是以字节传输的，⼀个字节8个位。

拿⼀个并⾏通信举例来说，也就是会有8根线，每⼀根线代表⼀个位。

⼀次传输就可以传⼀个字节，⽽串⼝通信，就是传数据只有⼀根线传输，⼀次只能传⼀个位，要传⼀个字节就需要传8次。

异步串⼝通信:就只需要⼀根线就可以发送数据了。

串⼝通信主要为分232，485，422通信三种⽅式。

⼆、RS232接⼝标准设计电路232通信主要是由RX,T X,G ND 三根线组成。

RX 与TX ，TX 接RX ，GND 接GND 。

这样还是⽐较好理解吧。

因为发送和接收分别是由不同的线处理的，也就是能同时发送数据和接收数据，这就是所谓的全双⼯。

By bingge三、RS485EMC 标准设计电路1.RS485概念是为了解决232通信距离的问题。

485主要是以⼀种差分信号进⾏传输，只需要两根线，+,-两根线，或者也叫A ，B 两根线。

A ，B 两根线的差分电平信号就是作为数据信号传输。

发送和接收都是靠这两根的来传输，也就是每次只能作发送或者只能作接收，这就是半双⼯的概念了，这在效率上就⽐232弱很多了。

RS-485只能构成主从式结构系统，通信⽅式也只能以主站轮询的⽅式进⾏，系统的实时性、可靠性较差；By bingge2.422通信422是为了保留232的全双⼯，⼜可以像485这样提⾼传输距离。

有些标注为485-4。

⽽485就标注为485-2。

有什么区别呢。

就是为了好记呢。

485-2就是2根线。

485-4就是4根线。

3.RS232与RS485接⼝的差别由于RS232接⼝标准出现较早，难免有不⾜之处，主要有以下四点：1）接⼝的信号电平值较⾼，易损坏接⼝电路的芯⽚，⼜因为与TTL 电平不兼容故需使⽤电平转换电路⽅能与TTL 电路连接。

单片机系统常用接口电路、功能模块和外设（一）引言概述：本文将介绍单片机系统常用的接口电路、功能模块和外设。

单片机是一种集成了处理器、内存和一系列输入输出设备的微型计算机系统，它在各种电子设备中被广泛应用。

接口电路、功能模块和外设是为单片机系统提供数据输入和输出，扩展功能的重要组成部分。

本文将从以下5个方面详细介绍单片机系统中常用的接口电路、功能模块和外设。

正文：1. 并行口：- 数据线接口：用于传输数据的并行口接口，可以实现与其他设备的数据通信。

- 控制线接口：用于控制其他设备的并行口接口，可实现对其他设备的操作和控制。

- 状态线接口：用于传输设备状态信息的并行口接口，可用于监测和反馈设备状态。

2. 串行口：- USART接口：用于在单片机与外设之间进行异步和同步数据传输的串行口接口。

- SPI接口：用于在单片机与外设之间进行高速的串行数据传输的串行口接口。

- I2C接口：用于在单片机与外设之间进行低速的串行数据传输的串行口接口。

3. 定时器/计数器模块：- 定时器模块：用于生成固定时间间隔的定时信号，可用于定时任务和计时功能。

- 计数器模块：用于计数外部事件的频率或脉冲数，可用于测量和计数功能。

4. ADC/DAC模块：- ADC模块：用于将模拟信号转换为数字信号的模数转换器，可用于测量和采集模拟信号。

- DAC模块：用于将数字信号转换为模拟信号的数字模数转换器，可用于控制和输出模拟信号。

5. 中断控制器：- 外部中断：用于处理外部事件触发的中断请求，可用于实现对外设的即时响应。

- 内部中断：用于处理单片机内部事件触发的中断请求，可用于实现系统模块的即时响应。

总结：本文简要介绍了单片机系统常用的接口电路、功能模块和外设。

并行口和串行口用于数据通信和控制；定时器/计数器模块用于定时和计数功能；ADC/DAC模块用于模拟信号的输入和输出；中断控制器用于及时响应外部和内部事件。

这些接口电路、功能模块和外设为单片机系统提供了强大的扩展性和适应性，使其能够适应不同的应用领域和需求。