11第7章 單片機(jī)的典型外圍接口技術(shù)

1、1,第七章單片機(jī)的典型外圍接口技術(shù),目的：掌握單片機(jī)與鍵盤、顯示器、A/D、D/A等的接口設(shè)計(jì)與編程，了解單片機(jī)與其他外圍設(shè)備接口設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)與鍵盤、顯示器的接口設(shè)計(jì)與編程。,2,7.1 鍵盤接口,1. 鍵盤的工作原理鍵盤的種類：獨(dú)立連接式鍵盤和矩陣式鍵盤。,圖7-2 矩陣式鍵盤,圖7-1 獨(dú)立式鍵盤,3,軟、硬件去抖動(dòng)電路,開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入——可設(shè)計(jì)硬件去抖動(dòng)電路或軟件去抖動(dòng)軟件。鍵盤各種連接方法可參看圖7-3到7-

2、5。,4,圖7-3的矩陣式鍵盤(看看P263：1),鍵盤掃描程序的設(shè)計(jì)思路,,5,鍵盤掃描程序R2:行掃描碼，R4:列號(hào)，R7;最后鍵號(hào),,,6,7.2 顯示接口,,一、顯示器 ㈠模擬指針表優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：精度差，不直觀,㈢點(diǎn)陣顯示器,㈡數(shù)碼顯示器輝光數(shù)碼管每個(gè)字型對(duì)應(yīng)一個(gè)管，造價(jià)高，控制與應(yīng)用復(fù)雜，被淘汰,七段LED，LCD顯示器LED數(shù)碼管主動(dòng)發(fā)光LCD數(shù)碼管被動(dòng)發(fā)光可顯示數(shù)字和部分字母耗電省、效率高、發(fā)光

3、控制簡(jiǎn)單、造價(jià)低,點(diǎn)陣液晶顯示器128*32， 128*64， 160*120，240*128，320*240，640*480，1024*768優(yōu)點(diǎn)：耗電省、內(nèi)藏控制器、使用方便。寬視角，可帶背光缺點(diǎn)：造價(jià)高、特別是彩色液晶顯示器、亮度低,CRT顯示器單顯、CGA、EGA、VGA、SVGA優(yōu)點(diǎn)：有標(biāo)準(zhǔn)的硬件規(guī)范，驅(qū)動(dòng)程序較多，可有觸摸屏。缺點(diǎn)：體積大、耗電多,7,七段LED（表7-1）,8,7.2.2-1靜態(tài)顯示接口,(

4、1)通過(guò)80C51的P0口的顯示接口圖7-8共陽(yáng)極的顯示塊接口電路,9,(2) 通過(guò)80C51的P0口譯碼驅(qū)動(dòng)的顯示接口,圖7-9 P0口譯碼驅(qū)動(dòng)的顯示接口電路74HC247的介紹見下頁(yè)。,10,74HC247 TTL BCD7段15V輸出譯碼/驅(qū)動(dòng)器,74HC247的驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)，每根輸出線的灌電流可達(dá)20 mA。驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極顯示塊是沒有問(wèn)題的。,11,7.2.2-2 動(dòng)態(tài)顯示,工作過(guò)程是：將字形代碼送入字形鎖存器鎖存，這時(shí)所有的

5、顯示塊都有可能顯示同樣的字符；再將需要顯示的位置送入字位鎖存器鎖存。為防止閃爍，顯示的時(shí)間在1~2 ms。圖7-12通過(guò)P0口和P1口的顯示接口電路,12,8155擴(kuò)展I/O口的鍵盤/顯示器接口,13,7.3 DAC接口,,D/A、A/D在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用,14,D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)：,（1）分辨率。8、10、12位；（2）轉(zhuǎn)換精度，指滿量程時(shí)DAC的實(shí)際模擬輸出值和理論值的接近程度；（3）偏移量誤差。輸入數(shù)字量為零時(shí)，輸出模

6、擬量對(duì)零的偏移值；（4）線性度。D/A轉(zhuǎn)換器大多數(shù)是電流輸出，因此輸出要接電流電壓轉(zhuǎn)換器。,15,8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC0832,電流輸出DAC0832的引腳如圖7-20,這種結(jié)構(gòu)適合多片同時(shí)轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合,,分辨率：8位電流建立時(shí)間：1µS,16,圖7-21 DAC0832與80C51的接口電路,芯片地址7FFFH或0000HMOV DPTR，#7FFFHMOVX @DPTR，A,17,7.4 ADC接口,ADC08

7、09圖7-32和圖7-33,CLK=10k~1280kHz一般500kHz。轉(zhuǎn)換時(shí)間：100us8位，8路輸入,18,圖7-34 ADC0809與80C51的接口電路,地址：7FF8H~7FFFH采集數(shù)據(jù)可以用中斷法，也可用延時(shí)等待法介紹中斷法的思路,,改錯(cuò),19,延時(shí)等待法P249,20,與12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD574A的接口,圖7-35 AD574A12位/8位可選。兩種讀出方式：12位一次讀出；８、４位兩次讀出