单片机原理及应用教案-第12章
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第13课教学内容：8.1前向输入通道接口技术8.1.1概述8.1.2 A/D转换接口技术8.1.3 A/D转换器ADC0809应用实例教学目标：掌握：A/D接口芯片的结构、工作原理及管脚功能。
牢固掌握： A/D转换接口技术及A/D转换器ADC0809应用实例的软硬件应用。
课时安排：3 课时教学重点：A/D转换接口技术及A/D转换器ADC0809应用实例的软硬件应用教学提示：一、重点内容与要点分析AD/DA的扩展方法：模拟通道的接口需要考虑以下问题（1）根据速率、精度选择合适的A/D、D/A芯片（转换时间，位数）。
（2）按照传感器和A/D芯片的电平指标、精度指标，选择合适的放大电路和滤波电路。
（3）如有需要，在多路输入的情况下应选择合适的多路转换开关（继电器或模拟开关）。
（4）对于快速变化的信号，还应当采用采样保持电路以减小孔径误差。
（5）单片机应时序要求提供A/D，D/A芯片所需的各接口信号。
1、电路连接：组成—— 8031、 ADC0809、 LS373、或非门、与非门控制 8路 ADC 锁存地址启动AD/读数据中断连接——P0接2- i和LS373的D、LS373的Q2Q1Q0接CBA以选择将要ADC的通道（IN0——7之一）、8031的ALE、WR、RD、P2.0、INT1、LS373的G、DC、 ADC0809的CLK、START、ALE、OE、EOC、参考电压2、ADC0809的工作情况：1）接参考电压,CLK提供时钟，2）ALE上沿锁存CBA（选定通道），START上沿启动AD开始转换，3）经过若干个时钟周期，转换结束，EOC由低电平变高，表明转换结束 4）使OE由0变为1将使ADC的转换结果排列在数据线2- i上 5）OE为0时数据线恢复为三态（使8031的数据总线可被其它电路使用）3．程序要点：STATUS EQU 00H中断向量设臵BEGIN：程序初始化(SP IE 等 )MOV R0, #30H ;8031内部存放ADC的数据setb STATUSMAIN：MOVX DPTR , #XXXXXXX0 XXXXX101B ;选IN5作为要采集的通道AGAIN: MOVX @DPTR, A ; 接通INi到内部ADC上,启动ADCWAIT: JB STATUS, WAITSETB STATUSMOV @R0 , A ; 存放ADC的数据INC R0 ;修改地址INC DPTR ; 被采集的通道改在下一通道判断是否结束ADC?SJMP AGAINADC结束后对采集的数据处理,完成响应的功能SER_INT1: PUSH DPHPUSH DPLMOV DPTR , #XXXXXXX0 XXXXXXXXBMOVX A , @DPTRCLR STATUSPOP DPLPOP DPHRETIEND4、说明：1）ADC的地址是 XXXXXXX0 XXXXX000B—XXXXXXX0 XXXXX111B例如是1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0—1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 111B 0FEF8H 0FEFFHADC地址占用（也是）外部RAM地址，使用中要避免地址重叠作业题：此例中外部常规RAM的地址范围可选哪些？如何改动此例的连线使外部常规RAM的地址为0000H——7FFFH？2）ADC 的转换时间：与器件、CLK有关3）ADC的转换精度与器件的位数、参考电压等有关4）P0.0——P0.7 与2- i线的对应关系二、教学方式课堂讲授为主，结合电子CAI课件和教学网站，提供教学效果。
三、作业1．决定ADC0809模拟电压输入通道的引脚有几条？2.在一个由8031单片机与一片ADC0809组成的数据采集系统中，ADC0809的地址为FEF8H～FEFFH，试画出电路图，并编写出每隔1min轮流对8个通道的模拟输入采样一次的程序。
要求采样次数为20次，转换结果存入片内RAM 50H开始存储单元中。
设系统时钟为6MHz。
3.简述ADC0809的工作原理和引脚所能。
4.结合实例5回答下面问题。
（1）如何修改程序和接线，实现8通道轮流转换显示？（2）如何修改程序和接线，用查询和中断方式实现A/D转换？5.设计一个由8031单片机与一片ADC0809组成的数据采集系统，编出每分钟采集一遍IN0～IN7上的模拟电压，并把转换后的数字量存入片内RAM 30H为始址的数据区的程序。
利用内部定时器。
第14课教学内容：8.2后向输出通道接口技术8.2.1概述8.2.2 D/A转换接口8.2.3 D/A转换接口应用实例教学目标：掌握：D/A接口芯片的结构、工作原理及管脚功能。
牢固掌握：D/A转换接口技术及D/A转换器DAC0832应用实例的软硬件应用。
课时安排：3 课时教学重点：D/A转换接口技术及D/A转换器DAC0832应用实例的软硬件应用。
教学提示：一、重点内容与要点分析AD/DA的扩展方法：模拟通道的接口需要考虑以下问题（1）根据速率、精度选择合适的A/D、D/A芯片（转换时间，位数）。
（2）按照传感器和A/D芯片的电平指标、精度指标，选择合适的放大电路和滤波电路。
（3）如有需要，在多路输入的情况下应选择合适的多路转换开关（继电器或模拟开关）。
（4）对于快速变化的信号，还应当采用采样保持电路以减小孔径误差。
（5）单片机应时序要求提供A/D，D/A芯片所需的各接口信号。
1．电路连接DAC分成两部分，一部分是数字部分，另一部分是模拟部分，各部分的连线如图所示。
2．DAC0832的工作过程是：把需转换的数送到DI7——DI0上，同时使CS、XFER、WR1和WR2瞬间来一个负脉冲，器件就会把数据转换成相应的模拟量值（对应的是电流量值，由Iout1和Iout2差分输出，再经运放的电流/电压变换，转变为模拟电压）。
3．程序要点：下面的子程序可在V0端输出一个锯齿波。
DAC_PRO： CLR AMOV DPTR，#1XXXXXXX XXXXXXXXBDAC_LOOP: MOVX @DPTR, ALCALL DELAYINC ACJNE A, #0, DAC_LOOPRETDELAY: MOV R7, #0FHDJNZ R7 ,$RET二、教学方式课堂讲授为主，结合电子CAI课件和教学网站，提供教学效果。
三、作业6.输出通道有哪些结构类型? 各有什么特点？7.D/A转换器有哪些主要参数?其含义是什么？应如何选择D/A转换器？8.什么是双极性输出，如何使D/A转换器工作在这种方式?9.简述直通、单缓冲和双缓冲工作方式的工作过程和特点？10.设计电路并编程，用一8位D/A 转换器将内部RAM 20H-2FH单元中的数据转换为模拟电压输出。
11.设计电路并编程，要求8031同步输出两路模拟量。
12.思考：如何编制程序，利用DAC0832输出正弦波？第15课教学内容：9.1 引言9.2单片机应用板SCB-31-5概况9.3 SCB-31-5应用板电路分析9.4 Intel 8155心片概况9.5可编程I/O扩展心片8155的键盘显示器接口应用技术10.1概述10.2工程项目任务情况10.3设计方案10.4微机调速系统设计教学目标：了解：单片机应用板的功能与组成；Intel 8155内部结构和引脚功能；单片机应用系统的性能要求、设计内容和步骤、工程项目任务情况掌握：SCB-31-5应用板电路的资源情况、接口地址及接口方法牢固掌握：微机调速系统的硬件设计、系统软件设计要点、系统软件组成与主程序设计课时安排：3 课时教学重点：SCB-31-5应用板电路的资源情况、接口地址及接口方法；微机调速系统的硬件设计、系统软件设计要点、系统软件组成与主程序设计教学提示：一、重点内容与要点分析（一）SCB-31-5应用板电路分析应用板电路图见图9-5。
1.硬件设计思想1）为了使控制板能适应现场需要，提高抗干扰性能，译码电路采用了片选法。
2）考虑到用户能直接控制继电器电路，在8155的PA0～PA7，上配备MCl413，直接驱动静态50V，500mA以下的负载。
3）在使用电源上，采用单一5V供电，以提高电源的稳定度，在整机设计时可忽略对电源引线的压降所带来的麻烦，同时也可以在系统中保持相对的独立性。
4）考虑到用户可方便地增加各种功能，将所有数据总线、地址总线、控制总线、I/O线全部引出。
2.芯片地址分配使用应用板时的最关键问题之一是必须知道各扩展芯片的具体地址以及还可能扩展的芯片可用地址。
这样才有保证编程与控制关系统一无误。
本应用板采用139译码器进行地址分配如图9-5所示。
74LS139译码器芯片由二个独立的二端输入四端输出的二－四译码器组成，其原理图见附录1中的附图1.16所示。
（1）译码器139-1功能分配应用板中各扩展芯片的最高地址范围，如表9-1所示。
具体的接线情况是：1）单片机芯片P2口的最高三位引脚（为地址线高位引脚A15、A14、A13）分别接139-1芯片的输入端1G、A、B引脚。
2）139-1的输出Y0、Y2、Y3分别接芯片6264、2764的选芯端CS及139-2的使能端2G。
即， A15—→1G＝0A14—→AA13—→B表9-1 译码器139 -1对最高位地址分配表图9-5为应用板的电路原理图（2）译码器139-2的功能二次分配应用板中各扩展芯片的次高位地址范围，如表9-2所示。
具体的接线情况如图9-6所示。
1）将139-1的输出端Y3接139-2的使能端2G，则139-2的地址分配就被限止在6000-67FFH中。
2）将单片机芯片P2口的P2.4、P2.3引脚（即地址总线引脚A12、A11）接139-2芯片的输入端2A、2B，则2Y0、2Y1、2Y2、2Y3对芯片0832、0839、8155分配的高位地址如表9-2所示，也就是这些芯片的选中地址。
即：Y3→2G=6000-7FFFHA12→2AA11→2B表9-2 译码器139-2对次高位地址的分配表图9-6 SCB-31-5应用板地址分配图（二）微机调速系统设计1．系统硬件设计本着简便、实用的原则，可选用市售工业化单片机应用板：SCB-31-5再配上继电器J1与J2的驱动电路、光码盘传感信号电路以及通用键盘显示板。
SCB-31-5应用板电路原理图见图9-5。
1）本系统主要应用SCR-31-5应用板中的以下资源 ① 8KB EPROM 2764 其内存地址为0000～1FFFH 。
② 8155扩展芯片的A 口 其命令口地址7900H ，A 口地址7901H 。
2）在8155的PA1～PA7上配各MC1413，经此芯片功率放大使A 口能直接驱动50V ，500mA 以下负载，即可与4M33直接相连来驱动达林顿管，进而控制J1与J2。
