单片机常用外围设备接口电路.84页PPT

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• 在扩展接口时，还应注意两点: ⑴I/O地址的安排，如果扩展的接口不多， 则可用线选寻址，在图中P2.0来选择一个 输入口和一个输出口。线选法未能使地 址空间得到充分利用，对于RAM和I/O 口容量较大的系统，可用74LS138作为 地址译码器，译码出的信号作为片选信 号。
2020/10/12
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甘肃冶金高级技术学院
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1、概述
INTEL8255A是一种通用的可编程序并行I/O接口 芯片，又称“可编程外设接口芯片”。
• 具有多种功能的可编程并行接口电路芯片 –最基本的接口电路：三态缓冲器和锁存器 –与CPU间、与外设间的接口电路：状态寄存器和控制 寄存器 –还有端口的译码和控制电路、中断控制电路
– A组，支持工作常方作式数0、据1端、口2，功能最强大
• 端口B：PB0端~口PB7：PB0～PB7
– B组，支持工作常方作式数0、据1端口
• 端口C：PC0端~口PC：7 PC0～PC7
– 仅支持工作方式可0作数据、状态和控制端口 – A组控制高4位 P分C两4～个P4C位7，每位可独立操作 – B组控制低4位 P控C制0～最P灵C活3 ，最难掌握
②三个8位数据端口PA、PB、PC
端口A：一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输 入锁存器。
端口B：一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器；一个8 位数据输入缓冲器。
端口C：一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输
入缓冲器（输入没有锁存）。
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• 端口A：PA0 端~口PA7：PA0～PA7
• 共24个外设引脚，分3个端口、2组控制 • 共三种输入输出工作方式

INTI MOV MOV CJNE AJMP CALL D20 ; 延时去抖动 P1, #0FFH ; P1口送全1值 A, P1 ; 读P1口各引脚 A, #0FFH，CLOSE ; 验证是否确实有键闭合 INT0 ; 无键按下
CLOSE:
JNB JNB JNB JNB JNB JNB JNB INT0: RETI KEY 7: …… KEY 71: MOV A, P1 JNB ACC.7, FUNC71 RETI KEY 6: …… …… D20: …… …… END
ORG 1000H INT11:LCALL DELAY ; 延时去抖动 MOV A, P1 ; 读输入线 ANL A, #0FH ; 判断是否有键闭合 CJNE A, #0FH, TEST ; 有键闭合，转判断按键程序 RETI ; 无键闭合，返回 TEST: MOV B, A ; 暂存 LCALL KEYR ; 调用读取子程序 MOV 40H, R3 ; 暂存在40H单元 MOV P2, #0FH ; 输出线写1 MOV P1, B ; 输入线写入数据 MOV A, P2 ; 读输出线 LCALL KEYR ; 调用读取子程序 XCH A, R3 SWAP A ORL 40H, A ; 得按键特征值 RETI
盘）、定时控制方式（定时扫描键盘）、中断方式。
CPU对键盘上闭合键的键号确定方法：根据扫描线和回送线的状
态计算求得，或根据行线和列线的状态查表求得。
2．键输入程序的设计方法
（1）判断键盘上是否有键闭合； （2）消除键的机械抖动； （3）确定闭合键的物理位置； （4）得到闭合键的编号； （5）确保CPU对键的一次闭合只做一次处理
独立连接式键盘连接图如 右图所示。当没有键被按下 时，所有的数据输入线都为 高电平；当有任意一个键被 按下时，与之相连的数据输 入线将变为低电平；通过相 应指令，可以判断是否有键 按下。

•⑶ CLK：外部时钟输入端，允许范围为10～1280KHz 。
•⑷ D0～D7： A-D转换数字量输出端。
•⑸ OE：A-D转换结果输出允许控制端，高电平有效。
•⑹ ALE： 8路通道地址锁存控制端。
•⑺ START：A-D转换启动控制端。
•⑻ EOC：A-D转换结束信号输出端。
•⑼ UREF（+）、UREF（-）：正负基准电压输入端。
•LED数码管显示电路在单片机应用系统中可分为 •静态显示方式和动态显示方式。
•在静态显示方式下， •每一位显示器的字段需要一个8位I/O口控制， •而且该I/O口须有锁存功能， •N位显示器就需要N个8位I/O口， •公共端可直接接+5V（共阳）或接地（共阴）。 •显示时，每一位字段码分别从I/O控制口输出， •保持不变直至CPU刷新显示为止，也就是各字段的亮灭状态不变。
•UA = D×UREF / 2N （其中：D=D0×20+D1×21+… +DN-1×2N-1）
•D为N位二进制数字量，UA为电压模拟量，UREF为参考电压。
•⒈ A-D转换器的主要性能指标：
•① 分辨率。分辨率 = UREF / 2N •② 量化误差。•③ 转换时间。
•⒉ A-D转换器分类
•⑴ 逐次逼近式 •⑵ 双积分式 •⑶ V-F变换式
第8章常用外围设备接口电路
•【例8-8】 按图8-16电路，要求用中断方式对8路模拟信号依次A-D •转换一次，并把结果存入以30H为首址的内RAM中，试编制程序。
第8章常用外围设备接口电路
•查询方式时，0809 EOC端可不必通过反相器与 或 相连， • 直接与80C51 P1口或P3口中任一端线相连， • 不断查询EOC电平，当EOC高电平时，表示0809A-D完成，即可读0809A-D值。 •延时等待方式时，0809 EOC端可不必与80C51相连，而是根据时钟频率计算出 • A-D转换时间，每路每次需64个时钟周期，80C51一机周发出2次ALE信号， • 因此需要32个机器周期，略微延长后直接读A-D转换值。

LED数码管动态显示举例
工作原理：从P0口送段代码,P1口送位选信号。段码虽同时 到达 6个LED，但一次仅一个LED被选中。利用“视觉暂 留”，每送一个字符并选中相应位线，延时一会儿,再送/ 选下一个……循环扫描即可。
段 代 码
P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
利用4511实现静态显示与一般静态显示电路
不同，一是节省I／0端线，段码输出只需4根；二
是不需专用驱动电路，可直接输出；三是不需译 码，直接输出二进制数，编程简单；缺点是只能 显示数字，不能显示各种符号。
四、动态显示方式 及其典型应用电路
动态显示电路 连结形式： ① 显示各位的所有 相同字段线连在一起， 共8段，由一个8位 I/O口控制； ② 每一位的公共端 （共阳或共阴COM） 由另一个I/O口控制。
DSPLY:MOV DPTR, #TABLE ;共阳LED数码管译码表首址 MOV R0，#30H ;待显数据缓冲区的个位地址 REDO：MOV A， @R0 ;通过R0实现寄存器间接寻址 MOVC A, @A+DPTR ;查表 MOV SBUF, A ;经串行口发送到74LS164 JNB TI, $ ;查询送完一个字节的第8位？ CLR TI ;为下一字节发送作准备 INC R0 ;R0指向下一个数据缓冲单元 CJNE R0，#36H，REDO ;判断是否发完6个数？ RET ;发完6个数就返回 TABLE：DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;共阳LED译码表 DB 92H, 82H, 0F8H, 80H,90H
2、硬件电路设计
3、片内可编程功能
⑴ 片内寄存器
符号 装载内容 片内地址 COM 00H D7 — COM 控制命令 00H D6 C6 data1 显示段码1 01H D5 C5 D4 C4 data2 显示段码2 02H D3 C3 data3 显示段码3 03H D2 C2 D1 C1 data4 显示段码4 04H D0 C0

D2
P1 2
D3
P1 3
D4
P1 4
D5
P1 5
D6
P1 6பைடு நூலகம்
D7
P1 7
1 2 3 4 5 6 7 8
P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 P1 4 P1 5 P1 6 P1 7
P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 P1 4 P1 5 P1 6 P1 7
13 12
IN T1 IN T0
C1 30 p
RX D TX D A LE/P PS EN
10 RX D 11 TX D 30 29
信号放大电路
Z- Rad 1 1K
Z+ Rad 2 1K
+1 2V
7
Rad 4
4.7K 2
U7
6
3 O P- 07
4
Rad 3 4.7K
-12 V
信号12 位A/D转换电路
Rad 5
10
REF-IN
lsb DB0
13 12
I N T1 I N T0
C1 30 p
C2 30 p V CC
Y1 11 .05 92
+
C3 10 u
R1 0 10 k
15 14 V CC 31
19 18
9
17 16
T1 T0
EA /VP
X1 X2 RS T RE SET
RD WR
U1 89 S51
P2 0 P2 1 P2 2 P2 3 P2 4 P2 5 P2 6 P2 7
10 0
8 REFou t
D B1 D B2
Rad 6
12
BP LRo f

图7-2 输出口线扩展电路图及CD4094芯片引脚布置
图7-2输出口线扩展电路的工作原理是，通过单片机P1.0 口线输出低电平将CD4094的STB引脚清0，禁止串行数据转 为并行输出。利用单片机P1.1引脚发出先高后低的电平变化 产生模拟的移位脉冲波形，依次向CD4094的CLK引脚发出 移位脉冲。在每个移位脉冲波形的上升沿，将需要传送的1 位数据经单片机P1.2口线送至第(1)片CD4094的数据输入端 DATA，数据进入CD4094的内部移位寄存器后在每个脉冲上 升沿都有一次由Qn向 Qn+1的移位(n表示CD4094内部数据对 应位，n=1～7)。
பைடு நூலகம்
7.1.1 输入口线的扩展 在第6章有关单片机串行通信的内容中曾提到，在串行
口方式0条件下，MCS-51单片机与移位寄存器配合可以扩展 一个或多个并行I/O口。考虑到串行口可能被占用的情况， 也可以利用P1的3根口线模拟串行口实现与外部扩展芯片接 口。这里给出了由单片机AT89S51与2片CMOS并入串出移 位寄存器CD4014组成的并行输入口扩展电路，电路原理如 图7-1所示。该电路还可以在数据传输速率允许的情况下进 行级联扩展，用于扩展更多的并行数据输入口。
O_DT1：
O_DT2： O_DT3：
MOV
R0，#30H ；建立内存区地址指针
CLR CLR CLR MOV
P1.0
；清P1.0口
P1.1
；清P1.1口
P1.2
；清P1.2口
R7，#08H ；每个扩展口为8位
MOV
R6，#02H ；扩展2个8位输入口
CLR P1.0
；禁止串行数据转为并行
输出
MOV
使用图7-1输入口线扩展电路时，应当首先为输入口线 准备输入数据存放寄存器，对应图中扩展规模可以选用片内 数据存储器RAM中的2个寄存器单元与之逐位对应。例如选 用RAM中的30H、31H单元的应用程序，则可编写口线输入 程序如下：

CLR P1.4 ；扫描输出
MOV KEY, #3
MOV A, P1 ；扫描输入
LJMP OK
ANL A, #0FH
NEXT1:CJNE A, #0DH, NEXT2
XRL A, #0FH
MOV KEY, #7
JZ
NOKEY0
LJMP OK
LCALL DELAY10MS
NEXT2:CJNE A, #0BH, NEXT3
6) 背光电源 SLA：背光源正极(LED＋5 V)。 SLK：背光源负极(LED－0 V)。
4．MG12864的操作指令
通过DB0～DB7可以实现指令或数据的传送操作，指令 或数据的选择由RS控制信号确定，传送方向由R/W控制信 号确定。
1) 显示开关指令 RS=0，，格式如下：
功能：控制显示状态。S＝0，关显示；S＝1，开显示。
MG12864 LCM模块内部主要组成部分
2．MG12864 LCM模组结构说明
MG12864LCM由以下几部分组成： (1) 核心部件：128×64 LCD点阵显示器。 (2) 段驱动电路：两路64列扫描显示驱动电路。 (3) 行驱动电路：64行扫描显示驱动电路。 (4) 背光驱动电路：LED发光管照明电路。MG12864
EOC：转换结束信号，输出，高电平有效。在START的上 升沿之后0～8个时钟期间，EOC变为低电平。当转换结束 时，EOC变为高电平。
OE：输出允许信号，输入，高电平有效。
CLK：时钟信号，输入。
ADC0809的主要性能指标
分辨率为8位 非调整误差为±1 LSB 具有锁存功能的8路模拟开关，对8路模拟电压分别
MOV A, P1
MOV KEY, #11
ANL A, #0FH

单片机课件 单片机典型外围接口技术
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭