第08章-单片机的常用接口技术-02-《单片机原理与应用系统设计》电子课件-第1稿课件

第第8 8章章 单片机的常用接口单片机的常用接口技术技术 单片机原理与应用系统设计单片机原理与应用系统设计 电子工业出版社电子工业出版社，2009.7 欧伟明欧伟明 何静何静 凌云凌云 刘剑刘剑 等编著等编著7/8/20241本章主要内容本章主要内容n n 键盘接口键盘接口n n显示器接口显示器接口n n DAC接口接口n nADC接口接口n n 外部并行三总线接口外部并行三总线接口 n n 大功率器件驱动接口大功率器件驱动接口 7/8/202428.1 8.1 键盘接口键盘接口 独立式按键独立式按键矩阵键盘矩阵键盘 7/8/20243 实现键信息输入与执行键功能。实现键信息输入与执行键功能。实现键信息输入与执行键功能。实现键信息输入与执行键功能。抖动时间长短与开关的机械特性有关，一般为抖动时间长短与开关的机械特性有关，一般为抖动时间长短与开关的机械特性有关，一般为抖动时间长短与开关的机械特性有关，一般为5 510ms10ms。为保证为保证为保证为保证CPUCPU对键的一次闭合仅作一次键输入处理，必须去除抖对键的一次闭合仅作一次键输入处理，必须去除抖对键的一次闭合仅作一次键输入处理，必须去除抖对键的一次闭合仅作一次键输入处理，必须去除抖动影响。动影响。动影响。动影响。1 1 1 1键盘的分类和工作原理键盘的分类和工作原理键盘的分类和工作原理键盘的分类和工作原理2 2 2 2键盘接口所要解决的问题键盘接口所要解决的问题键盘接口所要解决的问题键盘接口所要解决的问题 单片机常用的键盘有全编码键盘和非编码键盘两种，本单片机常用的键盘有全编码键盘和非编码键盘两种，本单片机常用的键盘有全编码键盘和非编码键盘两种，本单片机常用的键盘有全编码键盘和非编码键盘两种，本节着重介绍非编码键盘节着重介绍非编码键盘节着重介绍非编码键盘节着重介绍非编码键盘 7/8/202448.1.1 8.1.1 独立式按键独立式按键 1.1.1.1.独立式按键结构独立式按键结构独立式按键结构独立式按键结构7/8/20245 独独立立式式按按键键结结构构的的键键盘盘是是最最简简单单的的键键盘盘电电路路，每每个个键键独独立立接接入入一一根根输输入入线线。这这种种键键盘盘的的优优点点是是结结构构简简单单、使使用用十十分分方方便便，目目前前这这种种结结构构的的键键盘盘应应用用还还相相当当普普遍遍，这这种种键键盘盘的的缺缺点点是是随随着着键键数数数数量量的的增增加加所占用的所占用的I/OI/O口线也增加。口线也增加。独独立立式式按按键键结结构构的的键键盘盘在在没没有有键键按按下下时时，数数据据输输入入线线均均为为高高电电平平，当当有有键键按按下下时时，与与之之对对应应的的数数据据线线将将变变成成低低电电平平。因因此此可可用用位位指指令令判判别别是是否否有有键键按按下。下。7/8/20246程序清单：程序清单：START:MOVA,#0FFHSTART:MOVA,#0FFHMOVP1,AMOVP1,A;置输入方式置输入方式L1:MOVA,P1;L1:MOVA,P1;读入键状态读入键状态CJNEA,#0FFH,L3;CJNEA,#0FFH,L3;有键按下，转有键按下，转L3L3SJMPL1SJMPL1;无键按下，转无键按下，转L13L13L3:LCALLDELAY;L3:LCALLDELAY;延时延时10ms10msMOVA,P1;MOVA,P1;再读再读P1P1口口CJNEA,#0FFH,L2;CJNEA,#0FFH,L2;确实有键按下，转确实有键按下，转L2L2SJMPL1;SJMPL1;是键抖动，返回是键抖动，返回L2:JNBACC.0,TAB0;L2:JNBACC.0,TAB0;转转0 0号键首地址号键首地址JNBACC.1,TAB1;JNBACC.1,TAB1;转转1 1号键首地址号键首地址JNBACC.2,TAB2;JNBACC.2,TAB2;转转2 2号键首地址号键首地址JNBACC.3,TAB3;JNBACC.3,TAB3;转转3 3号键首地址号键首地址JNBACC.4,TAB4;JNBACC.4,TAB4;转转4 4号键首地址号键首地址JNBACC.5,TAB5;JNBACC.5,TAB5;转转5 5号键首地址号键首地址JNBACC.6,TAB6;JNBACC.6,TAB6;转转6 6号键首地址号键首地址JNBACC.7,TAB7;JNBACC.7,TAB7;转转7 7号键首地址号键首地址SJMPL1;SJMPL1;再次读入键状态再次读入键状态2.独立式按键的程序7/8/20247TAB0:LJMPOPR0;TAB0:LJMPOPR0;转向转向0 0号键功能程序号键功能程序TAB1:LJMPOPR1TAB1:LJMPOPR1TAB7:LJMPOPR7TAB7:LJMPOPR7OPR0:;0OPR0:;0号键功能程序号键功能程序LJMPSTART;0LJMPSTART;0号键功能程序执行完返回号键功能程序执行完返回OPR7:OPR7:LJMPSTARTLJMPSTART7/8/202488.1.2 8.1.2 矩阵键盘矩阵键盘 独立式按键电路每个按键开关占用一根独立式按键电路每个按键开关占用一根独立式按键电路每个按键开关占用一根独立式按键电路每个按键开关占用一根I/OI/O口线，当按口线，当按口线，当按口线，当按键数较多时，要占用较多的键数较多时，要占用较多的键数较多时，要占用较多的键数较多时，要占用较多的I/OI/O口线。因此在按键数大于口线。因此在按键数大于口线。因此在按键数大于口线。因此在按键数大于8 8时，时，时，时，通常多采用矩阵式（也称行列式）键盘电路。通常多采用矩阵式（也称行列式）键盘电路。通常多采用矩阵式（也称行列式）键盘电路。通常多采用矩阵式（也称行列式）键盘电路。矩阵式按键电路 7/8/20249CPU先使第一行（P14）为“0”，其余行为“1”读输入口P10P13的状态，若输入缓冲器的状态全部为“1”，则表示所在行无键按下；若输入缓冲器不全为“1”，说明所在行有键按下，CPU停止当前行线扫描，转入到列线扫描，列线P10P13为“0”状态的列表示对应列有键按下。这样，行线与列数交叉键就是扫描到的按键。行线P14P17为输出，列线P10P13为输入行列式键盘工作原理行列式键盘工作原理7/8/202410键扫描方式程控扫描方式：CPU从执行程序就开始了键盘的扫描，等待来是键盘的命令。定时扫描方式：在程序初始化时，先对定时/计数器进行设置，使其每10ms中断一次，每次中断，CPU将去扫描一次键盘，若两次中断扫描到有键按下（这里考虑了消抖动），CPU将对键作相应的处理。中断扫描方式：采用中断扫描方式必需有外部中断接口，当有键按下时，产生中断请请求，CPU响应中断，在中断服务程序扫描键盘，作相应处理。这是多任务应用系统常用的一种方式。7/8/202411 扫描方式键盘编程扫描方式键盘编程 判判断断键键盘盘上上有有无无键键按按下下：先先对对行行进进行行扫扫描描，当当扫扫描描到到行行线线有有键键按按下下时时，再再对对列列线线进进行行扫扫描描，行行线线、列线均为列线均为“0”状态的键就是当前的按键。状态的键就是当前的按键。去去除除键键的的抖抖动动：当当扫扫描描到到有有按按键键时时，软软件件延延时时10ms再再判判该该键键是是否否仍仍是是按按键键，如如是是则则确确认认该该键键是是当当前的按键，若不是，则把它当成是误操作处理。前的按键，若不是，则把它当成是误操作处理。取取键键值值：根根据据行行号号、列列号号建建立立一一个个键键值值数数据据表表，采采用用MOVC A，A+DPTR查查表表指指令令。键键值值存存于于：闭闭合合键键的的键键码码值值=以以（TAB（数数据据表表首首地地址址）+行行号号+列号）为地址单元中的内容。列号）为地址单元中的内容。7/8/202412 由于由于由于由于P1P1口为双向口为双向口为双向口为双向I/OI/O口，可以采用一种称为口，可以采用一种称为口，可以采用一种称为口，可以采用一种称为“线路反转线路反转线路反转线路反转”的方法识别键的方法识别键的方法识别键的方法识别键值，步骤如下。值，步骤如下。值，步骤如下。值，步骤如下。P1.0P1.3P1.0P1.3输出输出输出输出0 0，由，由，由，由P1.4P1.7P1.4P1.7输入并保存数据到输入并保存数据到输入并保存数据到输入并保存数据到A A中；中；中；中；P1.4P1.7P1.4P1.7输出输出输出输出0 0，由，由，由，由P1.0P1.3P1.0P1.3输入并保存数据到输入并保存数据到输入并保存数据到输入并保存数据到B B中；中；中；中；A A的高四位与的高四位与的高四位与的高四位与B B的低四位组合成为键码值；的低四位组合成为键码值；的低四位组合成为键码值；的低四位组合成为键码值；查表求得键值。查表求得键值。查表求得键值。查表求得键值。中断方式键盘编程中断方式键盘编程中断方式键盘编程中断方式键盘编程下面以下面以下面以下面以4 44 4键盘为例来说明键盘扫描程序的编写：键盘为例来说明键盘扫描程序的编写：键盘为例来说明键盘扫描程序的编写：键盘为例来说明键盘扫描程序的编写：7/8/202413线路反转键盘程序如下：线路反转键盘程序如下：ORG0000HORG0000HLJMPSTARTLJMPSTARTORG0003H;ORG0003H;外部中断入口外部中断入口LJMPFZH;LJMPFZH;转读键值程序转读键值程序ORG0030HORG0030HSTART:MOVP1,#0FHSTART:MOVP1,#0FHMOVIE,#81H;CPUMOVIE,#81H;CPU开中断，允许外部中断开中断，允许外部中断0 0的中断的中断ORG0080H;ORG0080H;键盘扫描中断服务程序键盘扫描中断服务程序FZH:SETBRS0;FZH:SETBRS0;保护第保护第0 0组工作寄存器（主程序中默认用第组工作寄存器（主程序中默认用第0 0组）组）MOVP1,#0F0H;MOVP1,#0F0H;设设P1.0P1.3P1.0P1.3输出输出0 0MOVA,P1;MOVA,P1;读读P1P1口口ANLA,#0F0H;ANLA,#0F0H;屏蔽低屏蔽低4 4位，保留高位，保留高4 4位位MOVB,A;P1.4P1.7MOVB,A;P1.4P1.7的值存的值存B BMOVP1,#0FH;MOVP1,#0FH;反转设置，设反转设置，设P1.4P1.7P1.4P1.7输出输出0 0MOVA,P1;MOVA,P1;读读P1P1口口ANLA,#0FH;ANLA,#0FH;屏蔽高屏蔽高4 4位，保留低位，保留低4 4位位ORLA,B;ORLA,B;与与P1.4P1.7P1.4P1.7的值相或，形成键码的值相或，形成键码MOVB,AMOVB,AMOVR0,#00H;MOVR0,#00H;置键号初值置键号初值MOVDPTR,#TABMOVDPTR,#TAB7/8/202414LOOP:MOVA,R0LOOP:MOVA,R0MOVCA,A+DPTR;MOVCA,A+DPTR;查表求键值查表求键值CJNEA,B,NEXT2;CJNEA,B,NEXT2;与按键值相比较，如果不相等，继续与按键值相比较，如果不相等，继续SJMPRR0;SJMPRR0;相等返回，键值在相等返回，键值在A A中中NEXT2:INCR0;NEXT2:INCR0;键号加键号加1 1CJNER0,#10H,LOOPCJNER0,#10H,LOOPRR0:CLRRS0;RR0:CLRRS0;恢复第恢复第0 0组工作寄存器组工作寄存器RETIRETITAB:DB0EEH,0EDH,0EBH,0E7H;0TAB:DB0EEH,0EDH,0EBH,0E7H;0，1 1，2 2，3 3号按键的键值号按键的键值DB0DEH,0DDH,0DBH,0D7H;4DB0DEH,0DDH,0DBH,0D7H;4，5 5，6 6，7 7号按键的键值号按键的键值DB0BEH,0BDH,0BBH,0B7H;8DB0BEH,0BDH,0BBH,0B7H;8，9 9，1010，1111号按键的键值号按键的键值DB07EH,07DH,07BH,077H;12DB07EH,07DH,07BH,077H;12，1313，1414，1515号按键的键值号按键的键值ENDEND7/8/2024158.2 8.2 显示器接口显示器接口 LED数码管数码管LED数码管的静态显示接口数码管的静态显示接口 LED数码管的动态显示接口数码管的动态显示接口7/8/2024168.2.1 LED8.2.1 LED数码管数码管 aabcdefghabcdefghbcdefghgfGNDabedGNDcdp共阳极共阴极符号与引脚LED数码管 LEDLEDLEDLED数码管是由发光二极管显示字段的显示器件。在微机应用系统中数码管是由发光二极管显示字段的显示器件。在微机应用系统中数码管是由发光二极管显示字段的显示器件。在微机应用系统中数码管是由发光二极管显示字段的显示器件。在微机应用系统中通常使用的是七段通常使用的是七段通常使用的是七段通常使用的是七段LEDLEDLEDLED。这种显示块有共阴极与共阳极两种。这种显示块有共阴极与共阳极两种。这种显示块有共阴极与共阳极两种。这种显示块有共阴极与共阳极两种。7/8/202417 8位LED数码管显示器有8根位选线和64根段选线。根据显示方式不同，位选线与段选线的连接方法不同。段选线控制字符选择，位选线控制数码管的亮、灭。7/8/2024188.2.2 LED8.2.2 LED数码管的静态显示接口数码管的静态显示接口 数码管既可直接接单片机的口线（如果是数码管既可直接接单片机的口线（如果是数码管既可直接接单片机的口线（如果是数码管既可直接接单片机的口线（如果是P0P0P0P0口的话，口的话，口的话，口的话，只能接共阳极的，接共阴的要接上拉电阻），又可通过只能接共阳极的，接共阴的要接上拉电阻），又可通过只能接共阳极的，接共阴的要接上拉电阻），又可通过只能接共阳极的，接共阴的要接上拉电阻），又可通过锁存器接单片机口线。锁存器接单片机口线。锁存器接单片机口线。锁存器接单片机口线。所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的锁存功能的锁存功能的锁存功能的I/OI/OI/OI/O接口用于笔划段字形代码。接口用于笔划段字形代码。接口用于笔划段字形代码。接口用于笔划段字形代码。通过通过通过通过MCUMCU的口线的显示接口电路的口线的显示接口电路的口线的显示接口电路的口线的显示接口电路 7/8/202419静态显示的特点是：原理简单；显示亮度强，无闪静态显示的特点是：原理简单；显示亮度强，无闪静态显示的特点是：原理简单；显示亮度强，无闪静态显示的特点是：原理简单；显示亮度强，无闪烁；但占用烁；但占用烁；但占用烁；但占用I/OI/OI/OI/O资源较多。资源较多。资源较多。资源较多。静态显示电路静态显示电路静态显示电路静态显示电路 7/8/202420 LEDLED数码管静态显示子程序如下。数码管静态显示子程序如下。数码管静态显示子程序如下。数码管静态显示子程序如下。DISP:DISP:PUSH ACC PUSH ACC ;保护现场保护现场保护现场保护现场 PUSH DPHPUSH DPH PUSH DPL PUSH DPL MOV SCON,#00H MOV SCON,#00H ;初始化串行口为工作方式初始化串行口为工作方式初始化串行口为工作方式初始化串行口为工作方式0 0 MOV R1,#08H MOV R1,#08H ;显示显示显示显示8 8个数据个数据个数据个数据 MOV R0,#67H MOV R0,#67H ;显示缓冲区首地址送显示缓冲区首地址送显示缓冲区首地址送显示缓冲区首地址送R0R0 MOV DPTR,#SEGTAB ;MOV DPTR,#SEGTAB ;字形码表的入口地址字形码表的入口地址字形码表的入口地址字形码表的入口地址LOOP:LOOP:MOV A,R0 MOV A,R0 ;取一个待显示数据取一个待显示数据取一个待显示数据取一个待显示数据 MOVC A,A+DPTR MOVC A,A+DPTR ;查表获取字形码查表获取字形码查表获取字形码查表获取字形码 MOV SBUF,A MOV SBUF,A ;送串行口输出送串行口输出送串行口输出送串行口输出DELAY:JNB TI,DELAY DELAY:JNB TI,DELAY ;等待发送完毕等待发送完毕等待发送完毕等待发送完毕 CLR TI CLR TI ;清清清清“0”0”发送标志发送标志发送标志发送标志 DEC R0 DEC R0 ;指针下移一位，准备取下一个待显示数据指针下移一位，准备取下一个待显示数据指针下移一位，准备取下一个待显示数据指针下移一位，准备取下一个待显示数据 DJNZ R1,LOOP DJNZ R1,LOOP ;直到直到直到直到8 8个数据全显示完个数据全显示完个数据全显示完个数据全显示完7/8/202421POP DPL ;POP DPL ;恢复现场恢复现场恢复现场恢复现场 POP DPHPOP DPHPOP ACCPOP ACCRETRETSEGTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;0,1,2,3,4SEGTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;0,1,2,3,4 DB 92H,82H,0F8H,80H,90H ;5,6,7,8,9 DB 92H,82H,0F8H,80H,90H ;5,6,7,8,9 DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H ;A,B,C,D,E DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H ;A,B,C,D,E DB 8EH,0BFH,8CH,0FFH ;F,-,P,DB 8EH,0BFH,8CH,0FFH ;F,-,P,暗暗暗暗7/8/2024228.2.3 LED8.2.3 LED数码管的动态显示接口数码管的动态显示接口 abcdefgh+5VVCCaedfchgbdfgahcbeP0+5VVCCP10 P11单片机动态显示扫描电路动态扫描显示接口动态扫描显示接口动态扫描显示接口动态扫描显示接口电路。接口电路是电路。接口电路是电路。接口电路是电路。接口电路是把所有显示器的把所有显示器的把所有显示器的把所有显示器的8 8 8 8个笔划段个笔划段个笔划段个笔划段a-ha-ha-ha-h同名同名同名同名端连在一起，而每端连在一起，而每端连在一起，而每端连在一起，而每一个显示器的公共一个显示器的公共一个显示器的公共一个显示器的公共极极极极COMCOMCOMCOM是各自独立是各自独立是各自独立是各自独立地受地受地受地受I/OI/OI/OI/O线控制。线控制。线控制。线控制。7/8/202423LED数码管动态显示接口电路7/8/202424 程序清单如下：程序清单如下：程序清单如下：程序清单如下：DISPLAY:MOV R0,#30H ;DISPLAY:MOV R0,#30H ;显示缓冲器首地址送显示缓冲器首地址送显示缓冲器首地址送显示缓冲器首地址送R0R0 MOV R2,#20H ;MOV R2,#20H ;位选码指向位选码指向位选码指向位选码指向P0.5P0.5DISPLAY1:MOV A,R0 ;DISPLAY1:MOV A,R0 ;取出要显示的数取出要显示的数取出要显示的数取出要显示的数MOV DPTR,#SEGTAB ;MOV DPTR,#SEGTAB ;指向字型表首地址指向字型表首地址指向字型表首地址指向字型表首地址MOVC A,A+DPTR ;MOVC A,A+DPTR ;取出显示码取出显示码取出显示码取出显示码MOV DPTR,#0FD01H ;PAMOV DPTR,#0FD01H ;PA口地址送口地址送口地址送口地址送DPTRDPTRMOVX DPTR,A ;MOVX DPTR,A ;输出显示码到输出显示码到输出显示码到输出显示码到8155A8155A口口口口MOV A,R2 ;MOV A,R2 ;位选码送位选码送位选码送位选码送A AINC DPTR ;8155PBINC DPTR ;8155PB口寄存器地址口寄存器地址口寄存器地址口寄存器地址MOVX DPTR,A ;MOVX DPTR,A ;从从从从8155B8155B口输出位选码口输出位选码口输出位选码口输出位选码LCALL DELL ;LCALL DELL ;延时延时延时延时1ms1msMOV A,R2 MOV A,R2 JNB ACC.0,DISPLAY2 ;6JNB ACC.0,DISPLAY2 ;6位全显示完了吗？未完，位全显示完了吗？未完，位全显示完了吗？未完，位全显示完了吗？未完，则继续则继续则继续则继续 RETRET7/8/202425 DISPLAY2:DISPLAY2:INC R0 ;INC R0 ;计算下一位要显示的数的地址计算下一位要显示的数的地址计算下一位要显示的数的地址计算下一位要显示的数的地址MOV A,R2 ;MOV A,R2 ;求下一个位选码求下一个位选码求下一个位选码求下一个位选码RR A ;RR A ;没有到，右移一位没有到，右移一位没有到，右移一位没有到，右移一位MOV R2,AMOV R2,AAJMP DISPLAY1AJMP DISPLAY1DELL:DELL:MOV R3,#7DHMOV R3,#7DHDELL1:DELL1:NOP NOP NOPNOPDJNZ R3,DELL1DJNZ R3,DELL1RET RET SEGTAB:SEGTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;字符字符字符字符0 0，1 1，2 2，3 3，4 4的字形码的字形码的字形码的字形码DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;字符字符字符字符5 5，6 6，7 7，8 8，9 9的字形码的字形码的字形码的字形码7/8/2024268.3 DAC接口 DAC0832与单片机的接口与单片机的接口 TLC5618与单片机的接口与单片机的接口 7/8/202427DAC芯片有多种类型：按DAC的性能分，有通用、高速和高精度等转换器；按内部结构分，有不包含数据寄存器的，也有包含数据寄存器的；按位数分，有8位、12位、16位等；按其输出模拟信号分，有电流输出型和电压输出型；按其数据输入总线分，有串行输入型和并行输入型。7/8/2024288.3.1 DAC08328.3.1 DAC0832与单片机的接口与单片机的接口 分分分分辨辨辨辨率率率率通通常常用用数数字字量量的的位位数数表表示示，一一般般为为8 8位位、1212 位位、1616位位等等。分分辨辨率率8 8位位D/AD/A，它它表表示示可可以以对对满满量量程程的的1/21/28 8的的增增量作出反应。量作出反应。转转转转换换换换精精精精度度度度指指满满量量程程时时DACDAC实实际际模模拟拟输输出出值值和和理理论论值值的的接接近近程程度。度。转换时间转换时间转换时间转换时间一般为几十纳秒一般为几十纳秒 几微秒几微秒。输出方式输出方式输出方式输出方式一般为电流型输出，也有电压型输出一般为电流型输出，也有电压型输出。温度范围温度范围温度范围温度范围指指D/AD/A器件温度使用范围器件温度使用范围。线线线线性性性性度度度度指指DACDAC实实际际转转换换特特性性曲曲线线和和理理想想直直线线之之间间的的最最大大偏偏移移差差 1.1.D/AD/A转换器性能指标转换器性能指标转换器性能指标转换器性能指标7/8/202429 DAC0830/0831/0832是是8位位的的D/A转转换换集集成成芯芯片片，与与微微处处理理器器完完全全兼兼容容，它它们们可可以以完完全全相相互互代代换换，国国内内使使用用最最为为广广泛泛的的是是DAC0832，下面详细讨论下面详细讨论DAC0832。7/8/202430 *分辨率为分辨率为分辨率为分辨率为8 8 8 8位位位位 *转换时间为转换时间为转换时间为转换时间为1us1us1us1us *输输输输出出出出电电电电流流流流线线线线性性性性度度度度可可可可在在在在满满满满量量量量程程程程下下下下调节调节调节调节 *功耗为功耗为功耗为功耗为20mw20mw20mw20mw *逻辑电平与逻辑电平与逻辑电平与逻辑电平与TTLTTLTTLTTL兼容兼容兼容兼容 *供供供供电电电电电电电电源源源源为为为为单单单单一一一一电电电电源源源源，可可可可在在在在5-5-5-5-15V15V15V15V内内内内(1)DAC0832技术指标技术指标 7/8/202431（2）DAC0832内部框图7/8/202432DAC0832共有20条引脚，双列直插式封装。数字量输入线8条（DI7DI0）；控制线5条；输出线3条；电源线4条。（3）DAC0832的引脚CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0VREFRFRDGNDVccILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7IOUT2IOUT108327/8/202433DAC0832 DAC0832 DAC0832 DAC0832 的引脚定义的引脚定义的引脚定义的引脚定义DI0DI7:数字量输入。ILE:输入锁存允许。控制第一级缓冲器的锁存控制第二级缓冲器的锁存7/8/202434VREF：基准电压。AGND：模拟信号地。VCC：工作电源。DGND：数字信号地。Rfb：片内反馈电阻。IOUT1：IOUT2：电流输出端，IOUT1+IOUT2=C7/8/202435（4）DAC0832与单片机的接口与单片机的接口单片机和0832接口时，有三种连接方式：n n直通方式n n单缓冲方式 用于一路模拟量输出或多路模拟量非同步输出的场合。n n双缓冲方式 用于多个DAC0832 同时输出的场合。7/8/202436单缓冲方式接口电路单缓冲方式接口电路 将两级寄存器的控制信号并接在一起，将两级寄存器的控制信号并接在一起，无关的地址无关的地址线取线取1，则，则DAC0832对应的端口地址为对应的端口地址为7FFFH。7/8/202437 采用采用采用采用D/AD/AD/AD/A转换器可以输出锯齿波、矩形波、三角转换器可以输出锯齿波、矩形波、三角转换器可以输出锯齿波、矩形波、三角转换器可以输出锯齿波、矩形波、三角波、梯形波等电压波形。波、梯形波等电压波形。波、梯形波等电压波形。波、梯形波等电压波形。采用单缓冲方式输出上锯齿波的采用单缓冲方式输出上锯齿波的D/AD/A转换程序：转换程序：ORG2000HSTART：MOVDPTR，#7FFFH；选中0832MOVA，#00H；D/A数据初值LOOP：MOVXDPTR，A；转换ACALLDELAY2ms;调用2ms延时子程序INCA；修改D/A数据SJMPLOOP；循环，连续输出A=00A=0FFH7/8/202438双缓冲方式接口电路双缓冲方式接口电路适应于含有多路适应于含有多路D/AD/A转换且要求同步输出的单片机应用系统转换且要求同步输出的单片机应用系统中。中。第一步进行数字量输入锁存，第二步为第一步进行数字量输入锁存，第二步为D/AD/A转换输出转换输出。7/8/202439 无关地址线取无关地址线取1，则，则1#0832数据输入的端数据输入的端口地址为口地址为BFFFH，2#0832数据输入的端口地数据输入的端口地址为址为DFFFH，同时启动两路同时启动两路D/A工作的端口工作的端口地址为地址为7FFFH。对应的程序段为：对应的程序段为：7/8/202440MOV DPTR，#0BFFFH;指向指向1#08032端口地址端口地址MOV A，#DATA1MOVX DPTR，A ;将将DATA1送入送入1#0832输入锁存器输入锁存器MOV DPTR，#0DFFFH;指向指向2#0832端口地址端口地址MOV A，#DATA2MOVX DPTR，A ;将将DATA2送入送入2#0832输入锁存器输入锁存器MOV DPTR，#7FFFH ;指向启动指向启动1#、2#0832工作端口地址工作端口地址MOVX DPTR，A ;同时启动同时启动1#、2#0832;实现同步输出。实现同步输出。7/8/2024418.3.2 TLC56188.3.2 TLC5618与单片机的接口与单片机的接口 TLC5618TLC5618TLC5618TLC5618是美国是美国是美国是美国Texas InstrumentsTexas InstrumentsTexas InstrumentsTexas Instruments公司生产的带有缓公司生产的带有缓公司生产的带有缓公司生产的带有缓冲基准输入的可编程双路冲基准输入的可编程双路冲基准输入的可编程双路冲基准输入的可编程双路12121212位电压输出数位电压输出数位电压输出数位电压输出数/模转换器。模转换器。模转换器。模转换器。DACDACDACDAC输出电压范围为基准电压的两倍，且其输出是单调输出电压范围为基准电压的两倍，且其输出是单调输出电压范围为基准电压的两倍，且其输出是单调输出电压范围为基准电压的两倍，且其输出是单调变化的。变化的。变化的。变化的。DIN DIN （1 1脚）：串行数据输入；脚）：串行数据输入；脚）：串行数据输入；脚）：串行数据输入；SCLKSCLK（2 2脚）：串行时钟输入；脚）：串行时钟输入；脚）：串行时钟输入；脚）：串行时钟输入；CS CS （3 3脚）脚）脚）脚）：片选信号，低电平有效；：片选信号，低电平有效；：片选信号，低电平有效；：片选信号，低电平有效；OUTAOUTA（4 4脚）：脚）：脚）：脚）：DAC ADAC A模拟输出；模拟输出；模拟输出；模拟输出；AGNDAGND（5 5脚）：模拟地；脚）：模拟地；脚）：模拟地；脚）：模拟地；REFINREFIN（6 6脚）：基准电压输入；脚）：基准电压输入；脚）：基准电压输入；脚）：基准电压输入；OUTBOUTB（7 7脚）：脚）：脚）：脚）：DAC BDAC B模拟输出；模拟输出；模拟输出；模拟输出；VDD VDD （8 8脚）：正脚）：正脚）：正脚）：正电电源，源，源，源，5V5V。7/8/202442TLC5618TLC5618的内部结构引脚图的内部结构引脚图 7/8/202443 TLC5618TLC5618有三种可能的数据传送方式。所有的有三种可能的数据传送方式。所有的有三种可能的数据传送方式。所有的有三种可能的数据传送方式。所有的传送均在变为高电平后立即发生。传送均在变为高电平后立即发生。传送均在变为高电平后立即发生。传送均在变为高电平后立即发生。写缓冲器写缓冲器写缓冲器写缓冲器A A A A且缓冲器且缓冲器且缓冲器且缓冲器B B B B更新更新更新更新 写双缓冲器，缓冲器写双缓冲器，缓冲器写双缓冲器，缓冲器写双缓冲器，缓冲器B B B B更新更新更新更新 写双缓冲器写双缓冲器写双缓冲器写双缓冲器 7/8/202444DACSDACSBITP1.0BITP1.0DACLKDACLKBITP1.1BITP1.1DINDINBITP1.2BITP1.2EXDA1:EXDA1:SETBDACLK;SETBDACLK;时钟信号变高时钟信号变高CLRDACS;CLRDACS;信号变低信号变低MOVR7,#08H;MOVR7,#08H;循环次数送循环次数送R7R7给出将累加器A和寄存器B中的数据写入TLC5618的子程序，A中存放一帧数据的高8位，B中存放一帧数据的低8位。TLC5618与89C51接口电路 7/8/202445EXDA2:EXDA2:RLCARLCAMOVDIN,CMOVDIN,CCLRDACLKCLRDACLKSETBDACLKSETBDACLKDJNZR7,EXDA2DJNZR7,EXDA2MOVA,BMOVA,BMOVR7,#08HMOVR7,#08HEXDA3:EXDA3:RLCARLCAMOVDIN,CMOVDIN,CCLRDACLKCLRDACLKSETBDACLKSETBDACLKDJNZR7,EXDA3DJNZR7,EXDA3SETBDACLKSETBDACLKSETBDACSSETBDACSRETRET7/8/2024468.4 ADC接口 ADC0809与单片机的接口与单片机的接口 MC14433与单片机的接口与单片机的接口 7/8/2024478.4.1 ADC08098.4.1 ADC0809与单片机的接口与单片机的接口 *计数式：计数式：计数式：计数式：现已停产现已停产现已停产现已停产*双斜率积分式：双斜率积分式：双斜率积分式：双斜率积分式：精度高、转换速度慢，用于数字式仪表中，精度高、转换速度慢，用于数字式仪表中，精度高、转换速度慢，用于数字式仪表中，精度高、转换速度慢，用于数字式仪表中，*并行式：并行式：并行式：并行式：速度最快，价格昂贵，常用于高速测控系统中速度最快，价格昂贵，常用于高速测控系统中速度最快，价格昂贵，常用于高速测控系统中速度最快，价格昂贵，常用于高速测控系统中*间接式：间接式：间接式：间接式：首先将转换成某种中间变量（时间、频率、脉冲、首先将转换成某种中间变量（时间、频率、脉冲、首先将转换成某种中间变量（时间、频率、脉冲、首先将转换成某种中间变量（时间、频率、脉冲、宽度等）再把这个中间变量转换式数字代码输出，宽度等）再把这个中间变量转换式数字代码输出，宽度等）再把这个中间变量转换式数字代码输出，宽度等）再把这个中间变量转换式数字代码输出，*逐次逼近式：逐次逼近式：逐次逼近式：逐次逼近式：速度快、精度度，广泛用于单片应用系统中。速度快、精度度，广泛用于单片应用系统中。速度快、精度度，广泛用于单片应用系统中。速度快、精度度，广泛用于单片应用系统中。*串行输出式：串行输出式：串行输出式：串行输出式：应用单片机速度要求不高的应用系统中应用单片机速度要求不高的应用系统中应用单片机速度要求不高的应用系统中应用单片机速度要求不高的应用系统中1.1.A/DA/D转换器种类转换器种类转换器种类转换器种类7/8/202448分辨率分辨率 通常用二进制的位数表示，它表示对满量程的通常用二进制的位数表示，它表示对满量程的1/21/2n n的增量作出反应。的增量作出反应。量程量程 能转换的电压范围能转换的电压范围。精度精度 指满量程时指满量程时ADCADC实际模拟输出值和理论值的接近程度。实际模拟输出值和理论值的接近程度。转换时间转换时间 完成一次完成一次A/DA/D转换所需时间，又称转换所需时间，又称孔径时间孔径时间。输出逻辑电平输出逻辑电平 一般与一般与TTLTTL电平配合。电平配合。输出代码输出代码 一般输出为二进制码，也有一般输出为二进制码，也有BCDBCD码及段码输出方式码及段码输出方式温度范围温度范围 在一定温度范围内才能保持额定精度指标。在一定温度范围内才能保持额定精度指标。对基准电压要求对基准电压要求 考虑是否外接精密基准电源。考虑是否外接精密基准电源。2.A/D转换器性能指标转换器性能指标7/8/202449 8 8位位位位A/DA/D转转转转换换换换器器器器芯芯芯芯片片片片很很很很多多多多，包包包包括括括括单单单单通通通通道道道道的的的的AD0801AD0801、08020802、08030803、08040804、08050805及及及及8 8通通通通道道道道的的的的ADC0808ADC0808、ADC0809ADC0809和和和和 1616通通通通 道道道道 的的的的 ADC0816ADC0816、08170817。下下下下面面面面详详详详细细细细讨讨讨讨论论论论八八八八位位位位遂遂遂遂次次次次逼逼逼逼近近近近式式式式A/DA/D转转转转换换换换器器器器ADC0809ADC0809单片单片单片单片CMOSCMOS器件器件器件器件。3.8位位A/D转换器与转换器与89S51接口接口7/8/202450 *分辨率为分辨率为分辨率为分辨率为8 8 8 8位位位位,不必进行调零和调满量程不必进行调零和调满量程不必进行调零和调满量程不必进行调零和调满量程 *最大不可调误差小于最大不可调误差小于最大不可调误差小于最大不可调误差小于 LSB LSB LSB LSB *输入电压范围输入电压范围输入电压范围输入电压范围0+5V 0+5V 0+5V 0+5V *转换时间为转换时间为转换时间为转换时间为100us100us100us100us左右左右左右左右 *输出为二进制编码与输出为二进制编码与输出为二进制编码与输出为二进制编码与TTLTTLTTLTTL电平兼容电平兼容电平兼容电平兼容 *具有锁存控制的具有锁存控制的具有锁存控制的具有锁存控制的8 8 8 8路模拟开关路模拟开关路模拟开关路模拟开关 *功耗为功耗为功耗为功耗为15mw15mw15mw15mw *供电电源为单一的供电电源为单一的供电电源为单一的供电电源为单一的5V5V5V5V电源电源电源电源 (1)ADC0809技术指标技术指标 7/8/202451（2）ADC0809内部框图7/8/202452D0D7：8位数字量输出位数字量输出 EOC：转换结束信号脉冲输出端，当转换结束信号脉冲输出端，当EOC=1时表示时表示A/D结束，结束，EOC=0，表示正在转换表示正在转换OE：输出使能端输出使能端 START：A/D启动控制启动控制 CLK：外部时钟输入端，外部时钟输入端，频率范围为频率范围为101280KHZ VREF+、VREF-：参考电压输入端参考电压输入端 VCC、GND：单一正单一正5V工作电源工作电源 IN0IN7：8路模拟量输入端路模拟量输入端 ALE：地址锁存控制信号端地址锁存控制信号端 ADDA、ADDB、ADDC：8路模拟开关的三位地址选通输入端，路模拟开关的三位地址选通输入端，以选择对应的输入通道以选择对应的输入通道（3）ADC0809的引脚7/8/202453 ADDA、ADDB、ADDC与输入通道的选择与输入通道的选择 7/8/202454（4）ADC0809与单片机的接口与单片机的接口 单片机和单片机和0832接口时，有两种连接方式：接口时，有两种连接方式：查询式查询式中断式中断式 ADC0809时序图如下图所示时序图如下图所示 7/8/202455查询式接口电路查询式接口电路 无关的地址线取无关的地址线取1，则，则ADC0809的启动端口地址为的启动端口地址为BFF8HBFFFH分别对应于不同输入通道分别对应于不同输入通道IN0IN7，而，而A/D结结果输入果输入A中的端口地址与启动地址相同。中的端口地址与启动地址相同。7/8/202456 对对8路路模模拟拟输输入入信信号号轮轮流流采采样样一一次次，并并把把结结果果依依次次放放在在片内片内RAM30H单元开始单元开始的存储区，则的存储区，则对应的程序段为对应的程序段为：MOV R0，#30H ;置存储区首址置存储区首址 MOV R2，#08H ;8路采样路采样 MOV DPTR，#0BFF8H;指向通道指向通道0端口地址端口地址LOOP：MOVX DPTR，A ;启动启动A/D NOP NOP ;延时延时WAIT：JNB P1.0，WAIT MOVX A，DPTR ;读取读取A/D转换结果转换结果 MOV R0，A ;将结果存于片内将结果存于片内RAM单元中单元中 INC DPTR ;指向下一通道端口地址指向下一通道端口地址 INC R0 ;修改数据存储区指针修改数据存储区指针 DJNE R2，LOOP ;8路采样完吗？路采样完吗？7/8/202457特特特特别别别别注注注注意意意意：从从从从ADC0809ADC0809的的的的时时时时序序序序图图图图可可可可知知知知，ADC0809ADC0809启启启启动动动动后后后后，EOCEOC经经经经过过过过一一一一定定定定延延延延时时时时才才才才变变变变成成成成低低低低电电电电平平平平，所所所所以以以以在在在在程程程程序序序序段段段段中中中中加加加加了了了了两两两两条条条条NOPNOP指指指指令令令令，达达达达到到到到延延延延时时时时目目目目的的的的。否否否否则则则则，结结结结果果果果会会会会不不不不正正正正确。确。确。确。7/8/202458中断式接口电路中断式接口电路 通过两个电阻及通过两个电阻及+5V电源实现双极性转单极性输入。电源实现双极性转单极性输入。7/8/202459 对对IN0模模拟拟输输入入信信号号采采样样一一次次，并并把把结结果果依依次次放放在在片片内内RAM30H单元中，则对应的程序段为：单元中，则对应的程序段为：SETB EA ;开总中断开总中断 MOV DPTR，#0BFF8H ;指向通道指向通道O端口地址端口地址 MOVX DPTR，A ;启动启动A/D NOP NOP ;延时延时 SETB EX1 ;开中断开中断中断服务于程序：中断服务于程序：MOV DPTR，#0BFF8H ;指向通道指向通道0端口地址端口地址 MOVX A，DPTR ;取取A/D结果结果 MOV 30H，A ;将将A/D结果存片内结果存片内RAM30H RETI ;中断返回中断返回7/8/2024608.4.2 MC144338.4.2 MC14433与单片机的接口与单片机的接口 3 3 3 3位半双积分位半双积分位半双积分位半双积分A/DA/DA/DA/D转换器：转换器：转换器：转换器：具有抗干扰性能好具有抗干扰性能好具有抗干扰性能好具有抗干扰性能好 转换精度高（相当于转换精度高（相当于转换精度高（相当于转换精度高（相当于11111111位二进制数）位二进制数）位二进制数）位二进制数）自动校零自动校零自动校零自动校零 自动极性输出自动极性输出自动极性输出自动极性输出 自动量程控制信号输出自动量程控制信号输出自动量程控制信号输出自动量程控制信号输出 动态字位扫描动态字位扫描动态字位扫描动态字位扫描BCDBCDBCDBCD码输出码输出码输出码输出 单基准电压，外接元件少，价格低廉等特点。单基准电压，外接元件少，价格低廉等特点。单基准电压，外接元件少，价格低廉等特点。单基准电压，外接元件少，价格低廉等特点。转换速度约转换速度约转换速度约转换速度约1 1 1 110101010次次次次/秒。秒。秒。秒。在不要求高速转换的场合，如温度控制系统中，被广泛采用在不要求高速转换的场合，如温度控制系统中，被广泛采用在不要求高速转换的场合，如温度控制系统中，被广泛采用在不要求高速转换的场合，如温度控制系统中，被广泛采用7/8/2024611 1、MC14433的内部结构及引脚功能的内部结构及引脚功能7/8/202462 转换电压量程：转换电压量程：转换电压量程：转换电压量程：199.9mV199.9mV或或或或1.999V1.999V。基准电压：基准电压：基准电压：基准电压：200mV200mV或或或或2V2V两种。两种。两种。两种。字位动态扫描字位动态扫描字位动态扫描字位动态扫描BCDBCD码输出：码输出：码输出：码输出：千、百、十、个位千、百、十、个位千、百、十、个位千、百、十、个位BCDBCD码轮流地在码轮流地在码轮流地在码轮流地在Q0Q0Q3Q3端输出，同时在端输出，同时在端输出，同时在端输出，同时在DS1DS1DS4DS4端出现端出现端出现端出现同步字位选通信号。同步字位选通信号。同步字位选通信号。同步字位选通信号。外接器件：时钟振荡器外接电阻外接器件：时钟振荡器外接电阻外接器件：时钟振荡器外接电阻外接器件：时钟振荡器外接电阻RCRC、外接失调补偿、外接失调补偿、外接失调补偿、外接失调补偿电容电容电容电容C0C0和外接积分阻容元件和外接积分阻容元件和外接积分阻容元件和外接积分阻容元件R1R1、C1C1。7/8/202463引脚功能如下：引脚功能如下：VAGVAG：被测电压：被测电压：被测电压：被测电压VXVX和基准电压和基准电压和基准电压和基准电压VRVR的接地端的接地端的接地端的接地端 VRVR：外接输入基准电压（：外接输入基准电压（：外接输入基准电压（：外接输入基准电压（2V2V或或或或200mV200mV）VXVX：被测电压输入端。：被测电压输入端。：被测电压输入端。：被测电压输入端。R1R1、R1/C1R1/C1、C1C1 量程为量程为量程为量程为2V2V时，时，时，时，C1=0.1FC1=0.1F，R1=470kR1=470k 量程为量程为量程为量程为200mV200mV时，时，时，时，C1=0.1FC1=0.1F，R1=27kR1=27k。C01C01、C02C02：外接失调补偿电容：外接失调补偿电容：外接失调补偿电容：外接失调补偿电容C0C0端端端端 C0C0的典型值为的典型值为的典型值为的典型值为0.1F0.1F。7/8/202464 DUDU：更新转换结果控制端。常与：更新转换结果控制端。常与：更新转换结果控制端。常与：更新转换结果控制端。常与EOCEOC连接连接连接连接 CLK1CLK1和和和和CLK0CLK0：时钟振荡器外接电阻端：时钟振荡器外接电阻端：时钟振荡器外接电阻端：时钟振荡器外接电阻端 RCRC值为值为值为值为300k300k，时钟频率为，时钟频率为，时钟频率为，时钟频率为147 kHz147 kHz（每秒约转换（每秒约转换（每秒约转换（每秒约转换9 9次）次）次）次）VEEVEE：负电源端，接：负电源端，接：负电源端，接：负电源端，接5V5V VDD VDD：正电源端，接：正电源端，接：正电源端，接：正电源端，接5V5V VSSVSS：数字地。通常将：数字地。通常将：数字地。通常将：数字地。通常将VSSVSS接接接接VAGVAG EOC EOC：转换周期结束标志。转换结束时输出一个：转换周期结束标志。转换结束时输出一个：转换周期结束标志。转换结束时输出一个：转换周期结束标志。转换结束时输出一个宽度为时钟周期二分之一的正脉冲宽度为时钟周期二分之一的正脉冲宽度为时钟周期二分之一的正脉冲宽度为时钟周期二分之一的正脉冲7/8/202465 OROR：过量程标志。过量程时输出低电平。：过量程标志。过量程时输出低电平。：过量程标志。过量程时输出低电平。：过量程标志。过量程时输出低电平。DS1DS1DS4DS4：多路选通脉冲输出端。：多路选通脉冲输出端。：多路选通脉冲输出端。：多路选通脉冲输出端。DS1DS1对应千位，对应千位，对应千位，对应千位，DS4DS4对应个位。对应个位。对应个位。对应个位。DS1DS1有效时有效时有效时有效时千位千位千位千位DS2DS2有效时有效时有效时有效时百百百百位位位位DS3DS3有效时有效时有效时有效时十十十十位位位位DS4DS4有效时有效时有效时有效时个个个个位位位位7/8/202466 Q0Q0Q3Q3：BCDBCD码数据输出线。在码数据输出线。在码数据输出线。在码数据输出线。在DS1DS1选通期间，选通期间，选通期间，选通期间，除了表示千位的除了表示千位的除了表示千位的除了表示千位的0 0、1 1外，还表示转换值的外，还表示转换值的外，还表示转换值的外，还表示转换值的正、负正、负正、负正、负和和和和欠、欠、欠、欠、过过过过量程，见下表：量程，见下表：量程，见下表：量程，见下表：Q3Q30 0、1 1Q0Q0为为为为0 0Q2Q2正、负正、负正、负正、负Q3Q3欠、过欠、过欠、过欠、过Q0Q0为为为为1 17/8/2024672 2、MC14433与与80C51单片机的接口单片机的接口7/8/202468 电路及器件连接电路及器件连接片内提供时钟发生器，只需外接一个电阻；也可采片内提供时钟发生器，只需外接一个电阻；也可采片内提供时钟发生器，只需外接一个电阻；也可采片内提供时钟发生器，只需外接一个电阻；也可采用外部输入时钟或外接晶体振荡电路。用外部输入时钟或外接晶体振