8.1 模擬接口概述單片機的外部設備不一定都是數字式的,也經常會和模擬式的設備連接。 例如單片機來控制溫度、壓力時,溫度和壓力都是連續變化的,都是模擬量,在單片機與外部環境通信的時候,就需要有一種轉換器來把模擬信號變為數字信號,以便能夠輸送給單片機進行處理。而單片機送出的控制信號,也必須經過變換器變成模擬信號,才能為控制電路所接受。這種變換器就稱為數模(D/A)轉換器和模數(A/D)轉換器。CPU與模擬外設之間的接口電路稱為模擬接口。在這一章里將介紹單片機與 A/D及D/A轉換器接口,以及有關的應用。 8.2 DAC及其接口一、DAC介紹:1.DAC結構:DAC芯片上集成有D/A轉換電路和輔助電路。2.DAC的參數:描述D/A轉換器性能的參數很多,主要有以下幾個:分辨率(Resolution) 偏移誤差(OffsetError) 線性度(Linearity) 精度(Accuracy) 轉換速度(ConvemionRate) 溫度靈敏度(TemperatureSensitivity) 二、典型DAC芯片及其接口一、DAC介紹:1.DAC結構:DAC芯片上集成有D/A轉換電路和輔助電路。2.DAC的參數:描述D/A轉換器性能的參數很多,主要有以下幾個:分辨率(Resolution) 偏移誤差(OffsetError) 線性度(Linearity) 精度(Accuracy) 轉換速度(ConvemionRate) 溫度靈敏度(TemperatureSensitivity) 8.3 ADC及其接口DAC 0832的結構DAC 0832的引腳DAC 0832的接口DAC 0832的應用DAC0832是CMOS工藝,雙列直插式20引腳。① VCC電源可以在5-15V內變化。典型使用時用15V電源。② AGND為模擬量地線,DGND為數字量地線,使用時,這兩個接地端應始終連在一起。③ 參考電壓VREF接外部的標準電源,VREF一般可在+10V到—10V范圍內選用。
標簽: 模擬接口
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6.1 存儲器概述1、存儲器定義 在微機系統中凡能存儲程序和數據的部件統稱為存儲器。2、存儲器分類 微機系統中的存儲器分為內存和外存兩類。3、內存儲器的組成 微機系統中的存儲器由半導體存儲器芯片組成。 單片機內部有存儲器,當單片機內部的存儲器不夠用時,可以外擴存儲器。外擴的存儲器就是由半導體存儲器芯片組成的。 當用半導體存儲器芯片組成內存時必須滿足個要求:①每個存儲單元一定要有8個位。②存儲單元的個數滿足系統要求。注意:內存的容量是指它所含存儲單元的個數(每個存儲單元一定要有8個位,可以存儲8位二進制信息)。6.2 半導體存儲器由于集成工藝水平的限制,一個半導體存儲器芯片上所集成的單元個數和每個單元的位數有限,用它構成內存時必須滿足:內存容量和一個存儲單元有8個位的要求,因此內存常常由多個半導體存儲器芯片構成。 半導體存儲器芯片的存儲容量是指其上所含的基本存儲電路的個數,用單元個數×位數表示。掌握:① 已知內存容量和半導體存儲器芯片的容量,求用半導體存儲器芯片構成內存時需要的芯片個數。② 內存的容量=末地址—首地址+1 半導體存儲器芯片分成ROM和RAM兩類。6.2.1 ROM芯片6.2.2 RAM芯片6.3 MCS-51單片機存儲器擴展 在微機系統中存儲器是必不可少。MCS51系列單片機內部的存儲器不夠用時需要外擴半導體存儲器芯片,外擴的半導體存儲器芯片與MCS51系列單片機通過三總線交換信息。二者連接時必須考慮如下問題:1.二者地址線、數據線、控制線的連接。2.工作速度的匹配。CPU在取指令和存儲器讀或寫操作時,是有固定時序的,用戶要根據這些來確定對存儲器存取速度的要求,或在存儲器已經確定的情況下,考慮是否需要Tw周期,以及如何實現。3.片選信號的產生。目前生產的存儲器芯片,單片的容量仍然是有限的,通常總是要由許多片才能組成一個存儲器,這里就有一個如何產生片選信號的問題。4.CPU的驅動能力 。在設計CPU芯片時,一般考慮其輸出線的直流負載能力,為帶一個TTL負載。現在的存儲器一般都為MOS電路,直流負載很小,主要的負載是電容負載,故在小型系統中,CPU是可以直接與存儲器相連的,而較大的系統中,若CPU的負載能力不能滿足要求,可以(就要考慮CPU能否帶得動,需要時就要加上緩沖器,)由緩沖器的輸出再帶負載。6.3.1 ROM芯片的擴展6.3.2 RAM芯片的擴展
標簽: 存儲器接口
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2.1 MCS-51 單片機并行口結構1.1.1 P0口結構 1.1.2 P1口結構 1.1.3 P2口結構 1.1.4 P3口結構2.2 MCS-51 單片機并行口應用在沒有外擴任何芯片時,MCS-51單片機內部并行口可以作為輸出口,直接與輸出外設連接,常用的輸出外設是發光二極管; MCS-51單片機內部并行口也可以作為輸入口,直接與輸入外設連接,常用的輸入外設是開關。1.2.1 直接做輸出口 1.2.2 直接做輸入口2.3 七段LED顯示器接口在單片機控制系統中顯示器是必不可少的外設。常用的顯示器有發光二極管,數碼管和液晶顯示器。本節介紹數碼管接口。1.3.1 數碼管簡介 1.3.2 單個七段LED數碼管的接口 1.3.3 多個七段LED數碼管的接口2.4 鍵盤接口 鍵盤是單片機控制系統最常用、最簡單的輸入設備。用戶可以通過鍵盤輸入數據或命令,實現簡單的人機通信。 1.4.1 鍵盤類型 1.4.2 非編碼鍵盤與單片機的接口 1.4.3 矩陣非編碼鍵盤與單片機的接口
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微型打印機與單片機接口:是PDG格式的電子書.
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單片機的功率接口
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鍵盤是一個由開關組成的矩陣,是重要的輸入設備,在小型微機系統中,如單板微計算機、帶有微處理器的專用設備中,鍵盤的規模小,可采用簡單實用的接口方式,在軟件控制下完成鍵盤的輸入功能。小型鍵盤結構框圖行線接口:8位并行輸出口,驅動行線。列線接口:8位并行輸出口,讀取列線 代碼。電阻:列線提取電阻,行線的限流電阻 保護行線接口輸出電路。二極管:防止兩條行線上按鍵同時按下 時,可能對行線接口電路造成 的損害。行掃描法識別鍵按下的軟件方法行線接口輸出電路輸出一個8位掃描碼,其中有一位為0,其余位全為1。輸出為0行線的邏輯0電平,被有鍵按下的列線輸入接口讀入。 軟件根據列線輸入接口讀入的列值(只一位為0)判斷出按下鍵的座標位置,形成鍵號。根據鍵號轉到相應的鍵處理程序中去。
上傳時間: 2013-10-15
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計算機應用中,有時需處理的信息不是數字量,而是一些隨時間連續變化的模擬量,甚至是一些非電量,如溫度、壓力、速度等。模擬量的存儲處理困難。首先將非電的模擬信號變成與之對應的模擬電信號,這要通過各種傳感器來完成。計算機可處理的信息均是數字量(電脈沖信號)1和0,必須把要處理的模擬電量轉換成數字化的電信號,這需要模擬(Analog)與數字(Digital)轉換電路。數字到模擬轉換:(Digital to Analog Convert, D/A) D/A轉換電路是模擬電路加上電子開關。D/A轉換電路的核心是一個運算放大器。運算放大器的特性:(Operation Amplifier) K->無窮大, V和->0 傳遞函數:V0 = -Vi * R0/Ri Ii->0, I和=If梯形R-2R電阻網絡D/A轉換器Ki受一個8位二進制代碼控制 某位為1,對應開關K倒向右邊; 某位為0,對應開關K倒向左邊。Ki不論倒向哪邊,均為接地VA-VH 的電位為: VREF,1/2VREF,..1/128VREFVO= -VREF *(1/2K7+1/4K6+…+1/256K0)V0= -(0-255/256)VREF 8位D/A轉換器DAC0830系列器件國家半導體公司(NS)產品,0830、0831、0832。R-2R梯形電阻網絡D/A轉換器,雙緩沖結構。單電源、低功耗、電流建立時間1uS。與微計算機接口方便。8位D/A轉換器DAC0830系列器件ILE: 輸入鎖存允許; WR1#: 加載IN REG; WR2#: 加載DAC REG; XFER#: IN REG傳到DAC REG; Iout1,Iout2: 外接OA輸入; Rfb: 反饋電阻接OA輸出; VREF: 參考電源,控制輸出電壓變化范圍。
標簽: AD轉換
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計算機部件要具有通用性,適應不同系統與不同用戶的需求,設計必須模塊化。計算機部件產品(模塊)供應出現多元化。模塊之間的聯接關系要標準化,使模塊具有通用性。模塊設計必須基于一種大多數廠商認可的模塊聯接關系,即一種總線標準。總線的標準總線是一類信號線的集合是模塊間傳輸信息的公共通道,通過它,計算機各部件間可進行各種數據和命令的傳送。為使不同供應商的產品間能夠互換,給用戶更多的選擇,總線的技術規范要標準化。總線的標準制定要經周密考慮,要有嚴格的規定。總線標準(技術規范)包括以下幾部分:機械結構規范:模塊尺寸、總線插頭、總線接插件以及按裝尺寸均有統一規定。功能規范:總線每條信號線(引腳的名稱)、功能以及工作過程要有統一規定。電氣規范:總線每條信號線的有效電平、動態轉換時間、負載能力等。總線的發展情況S-100總線:產生于1975年,第一個標準化總線,為微計算機技術發展起到了推動作用。IBM-PC個人計算機采用總線結構(Industry Standard Architecture, ISA)并成為工業化的標準。先后出現8位ISA總線、16位ISA總線以及后來兼容廠商推出的EISA(Extended ISA)32位ISA總線。為了適應微處理器性能的提高及I/O模塊更高吞吐率的要求,出現了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI)總線。適合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)總線,用于筆記本計算機的功能擴展。總線的指標計算機主機性能迅速提高,各功能模塊性能也要相應提高,這對總線性能提出更高的要求。總線主要技術指標有幾方面:總線寬度:一次操作可以傳輸的數據位數,如S100為8位,ISA為16位,EISA為32位,PCI-2可達64位。總線寬度不會超過微處理器外部數據總線的寬度。總數工作頻率:總線信號中有一個CLK時鐘,CLK越高每秒鐘傳輸的數據量越大。ISA、EISA為8MHz,PCI為33.3MHz, PCI-2可達達66.6MHz。單個數據傳輸周期:不同的傳輸方式,每個數據傳輸所用CLK周期數不同。ISA要2個,PCI用1個CLK周期。這決定總線最高數據傳輸率。5. 總線的分類與層次系統總線:是微處理器芯片對外引線信號的延伸或映射,是微處理器與片外存儲器及I/0接口傳輸信息的通路。系統總線信號按功能可分為三類:地址總線(Where):指出數據的來源與去向。地址總線的位數決定了存儲空間的大小。系統總線:數據總線(What)提供模塊間傳輸數據的路徑,數據總線的位數決定微處理器結構的復雜度及總體性能。控制總線(When):提供系統操作所必需的控制信號,對操作過程進行控制與定時。擴充總線:亦稱設備總線,用于系統I/O擴充。與系統總線工作頻率不同,經接口電路對系統總統信號緩沖、變換、隔離,進行不同層次的操作(ISA、EISA、MCA)局部總線:擴充總線不能滿足高性能設備(圖形、視頻、網絡)接口的要求,在系統總線與擴充總線之間插入一層總線。由于它經橋接器與系統總線直接相連,因此稱之為局部總線(PCI)。
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微機原理及接口技術課件:微機:IBM PC系列機原理:8088匯編語言程序設計接口:半導體存儲器及其接口, I/O接口電路及其與外設連接技術:硬件--接口電路原理 軟件--接口編程方法第1章 基礎知識 4第2章 微型計算機系統結構 6第3章 程序加載并執行 4第4章 微處理器一般指令 6第5章 匯編語言程序設計基礎 4第6章 算術運算與邏輯運算 8第7章 基本輸入與輸出 4第8章 程序流程控制 10第9章 字符串處理 6第10章 宏 4第11章 過程 4第12章 文件處理 4第13章 模塊化程序設計 4
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并行接口電路:微處理器與I/O設備進行數據傳輸時均需經過接口電路實現系統與設備互連的匹配。并行接口電路中每個信息位有自己的傳輸線,一個數據字節各位可并行傳送,速度快,控制簡單。由于電氣特性的限制,傳輸距離不能太長。8255A是通用的可編程并行接口芯片,功能強,使用靈活。適合一些并行輸入/輸出設備的使用。8255A并行接口邏輯框圖三個獨立的8位I/O端口,口A、口B、口C。口A有輸入、輸出鎖存器及輸出緩沖器。口B與口C有輸入、輸出緩沖器及輸出鎖存器。在實現高級的傳輸協議時,口C的8條線分為兩組,每組4條線,分別作為口A與口B在傳輸時的控制信號線。口C的8條線可獨立進行置1/置0的操作。口A、口B、口C及控制字口共占4個設備號。8255A并行接口的控制字工作模式選擇控制字:口A有三種工作模式,口B有二種工作模式。口C獨立使用時只有一個工作模式,與口A、口B配合使用時,作為控制信號線。三種工作模式命名為:模式0、模式1及模式2。模式 0 為基本I/O端口,模式1為帶選通的I/O端口,模式 2 為帶選通的雙向I/O端口。口A可工作在三種模式下,口B可工作在模式 0與模式 1下,口C可工作在模式0下或作為控制線配合口A、口B工作。
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