【大学课件】单片机接口技术.ppt

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1、第7章 单片机接口技术,http:/,7.1 LED显示接口技术,1、LED显示器结构与原理,7.1 LED显示接口技术,2、LED数码管限流电阻的取值 电路如下,7.1 LED显示接口技术,2、LED数码管电路的形式,7.1 LED显示接口技术,3.LED的字形码,7.1 LED显示接口技术,3、LED的字形码（以共阳为例）,7.1 LED显示接口技术,3、LED的字形码,7.1 LED显示接口技术,4、LED接口电路的译码方法,7.1 LED显示接口技术,4、LED接口电路的译码方法(1)硬件译码 单片机送出四位二进制数由硬件电路将二进制数译成对应的字形码(增加硬件成本应用较少）。,7.1

2、 LED显示接口技术,4、LED接口电路的译码方法(2)软件译码 单片机通过内部软件将二进制数译成对应的字形码直接从端口送出（应用较多）。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法（1）静态显示 在静态显示方式下，每位数码管的和端与一个位的 相连。要在某一位数码管上显示字符时，只要从对应的 口输出其显示代码即可。其特点为：数码管中的发光二极管恒定地导通或截至，直到显示字符改变为止。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法（硬件电路）（1）静态显示优点：不占用CPU的时间。缺点：占用过多输出端口。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法（1）静态显示（程序）MOV A

3、,R2；R2为显示缓冲区（要显示的数)MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P1,A RET TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H DB 82H,0F8H,80H,90H 见：静态显示 注：单片机的四个并行I/O口，都有锁存功 能。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法（2）动态显示(硬件电路）工作原理：逐个地循环点亮各位显示器，为了使人看到所有的显示器都在显示，就得加快循环点亮各位显示器的速度，利用人眼视觉残留效应，给人感觉到与全部显示器持续点亮的效果一样。注：循环扫描的频率不低于50Hz。,7.1 LED显示接口技术,5

4、、LED的显示方法（2）动态显示(硬件电路）优点：用较少的端口，可扩展多位LED显示器。缺点：过多的占用CPU的时间。,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法（2）动态显示(程序）DEY:MOV DPTR,#TAB MOV A,50H;首位显示缓冲区MOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P2.0ACALL DEY1SETB P2.0,MOV A,55HMOVC A,A+DPTRMOV P1,ACLR P2.5ACALL DEY1SETB P2.5SJMP DEYTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H DB 82H,0F8H,80H,90H D

5、EY1:MOV R6,#250DEY2:DJNZ R6,DEY2 RET见：动态显示0.ASM,7.1 LED显示接口技术,5、LED的显示方法（2）动态显示(实用程序）MOV DPTR,#TAB MOV R7,#0FEH MOV R0,#50HL:MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV P1,A MOV P2,R7 LCALL DEY INC R0 MOV A,R7 RL A MOV R7,A JB ACC.6,L RET,TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,DB 99H,92H,82H,0F8H,DB 80H,90HDEY:MOV R6,#250DEY1:D

6、JNZ R6,DEY1 RET END见：动态显示1.ASM,7.2 键盘接口技术,键的识别 按键工作处于两种状态：按下与释放。（）外部中断捕捉 图是用外部中断捕捉键按下的示意图,7.2 键盘接口技术,（）定时查询 定时查询键盘方法的电路，优点是电路简洁、节省硬件、抗干扰能力强、应用灵活。缺点是占用较多的 时间资源（但这对大多数单片机应用系统来说不是个问题）。一般情况下推荐使用该方法。,7.2 键盘接口技术,键的消抖消除抖动的方法有两种，一种是采取硬件来实现，如用滤波器电路、双稳态电路等。图是一种比较简单、实用、可靠的方法。,7.2 键盘接口技术,7.1.1独立式键盘 独立式键盘是指直接用 口

7、线构成单个按键电路，每个按键占用一条 口线，如图所示。优点：程序简单缺点：不利于多键盘 的扩展,7.2 键盘接口技术,程序：KEY:MOV P3,#0FFH MOV A,P3 CPL A JZ NEXT;无键合返回 LCALL DEY；消抖延时10ms MOV A,P3 CPL A JZ NEXT；无键合返回 JNB ACC.0,LOP1 MOV R2,#00H SJMP NEXTLOP1:JNB ACC.1,LOOP2 MOV R2,#01H SJMP NEXT.LOP7:JNB ACC.7,NEXT MOV R2,#08HNEXT:RET,DEY:MOV R5,#10 DEY1:MOV R

8、6,#250 DJNZ R6,$DJNZ R5,DEY1 RET见：独立式键盘.ASM,7.2 键盘接口技术,.2.行列式键盘 一、电路：将 口线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上，如图所示。,7.2 键盘接口技术,二、工作原理：行线P3.0P3.3是输入线，无键合时全为“1”；CPU通过其电平的高低来判断键是否被按下；列线P3.4P3.7是扫描线，正常是为“0”。若有键合时，闭合键所在的行被所在的列拉成低电平。,7.2 键盘接口技术,三、程序框图,7.2 键盘接口技术,7.2 键盘接口技术,KEY:MOV P3,#0FH MOV A,P3 ORL A,#0F0

9、H CPL A JZ NEXT LCALL DEL10;消抖 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ NEXT,7.2 键盘接口技术,MOV P3,#11101111B;判0列有键合 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ LOP1 MOV R1,#00H;给行号 SJMP LINE LOP1:MOV P3,#11011111B;判1列有键合 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ LOP2 MOV R1,#01H SJMP LINE,7.2 键盘接口技术,LOP2:MOV P3,#10111111B;判2列有键合 MOV A,P3

10、ORL A,#0F0H CPL A JZ LOP3 MOV R1,#02H SJMP LINE LOP3:MOV P3,#01111111B;判3列有键合 MOV A,P3 ORL A,#0F0H CPL A JZ NEXT MOV R1,#03H,7.2 键盘接口技术,LINE:JNB ACC.0,LOP4;判0行有键合 MOV R3,#00H SJMP AAA LOP4:JNB ACC.1,LOP5;判1列有键合 MOV R3,#01H SJMP AAA LOP5:JNB ACC.2,LOP6;判2列有键合 MOV R3,#02H SJMP AAA LOP6:JNB ACC.3,NEXT;

11、判3列有键合 MOV R3,#03H,7.2 键盘接口技术,AAA:MOV A,R1 MOV B,#4;键号行号总行号列号 MUL AB ADD A,R3 MOV R2,A NEXT:RET DEL10:MOV R5,#10H;延时10ms，消抖 DEY1:MOV R6,#250 DJNZ R6,$DJNZ R5,DEY1 RET,7.2 键盘接口技术,例题：ORG 0000H CLR P2.0 L:LCALL DIR LCALL KEY SJMP L 注意：该程序没有判断键释放。见：4乘4键盘.ASM 加法器：单位计算器.ASM,7.3模数（A/D）转换接口,1.概述 A/D转换器用以实现模

12、拟量向数字量的转换。转换的过程包括：采样、保持、量化和编码。按转换原理可分为 4 种:计数式、双积分式、逐次逼近式以及并行式A/D转换器。逐次逼近式A/D转换器是一种速度较快,精度较高的转换器,其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。常用的这种芯片有:（1）ADC0801ADC0805型 8 位MOS型A/D转换器;（2）ADC0808/0809 型 8 位MOS型A/D转换器;（3）ADC0816/0817 型 8 位MOS型A/D转换器;,7.3模数（A/D）转换接口,2.典型A/D转换器芯片ADC0809 简介,7.3模数（A/D）转换接口,7.3模数（A/D）转换接口,地址码与输入通道的

13、对应关系,7.3模数（A/D）转换接口,7.3模数（A/D）转换接口,3.ADC0809与89S51 的接口电路(1)查询方式,7.3模数（A/D）转换接口,下面的程序是采用查询方法,分别对 8 路模拟信号轮流采样一次,并依次把结果转存到数据存储区的采样转换程序。MOV R1,data;置数据区首址 MOV DPTR,7FF8H;P2.7=0,指向通道 0 MOV R7,08H;置通道数 LP1:MOVX DPTR,A;启动A/D转换 MOV R6,0AH;软件延时 DALY:NOP NOP NOP,7.3模数（A/D）转换接口,NOP NOP DJNZ R6,DALY MOVX A,DPTR

14、;读取转换结果 MOV R1,A;存储数据 INC DPTR;指向下一个通道 INC R1;修改数据区指针 DJNZ R7,LP1;8 个通道全采样完了吗?,7.3模数（A/D）转换接口,4.中断方式,7.3模数（A/D）转换接口,这里将ADC0809 作为一个外部扩展的并行I/O口,直接由8031的P2.0和WR脉冲进行启动。因而其端口地址为 0FEFFH。用中断方式读取转换结果的数字量,模拟量输入通道选择端ADD A、ADD B、ADD C分别与8031的P0.0、P0.1、P0.2 直接相连,CLK由 8031 的ALE提供。其读取通道 0 转换后的数字量程序段如下:ORG 1000H

15、INADC:SETB IT1;INT1设为边沿触发 SETB EA;开中断INT1 SETB EX1,7.3模数（A/D）转换接口,MOV DPTR,0FEFFH;端口地址送DPTR MOV A,00H;选择 0 通道输入 MOVX DPTR,A;启动输入 ORG 0013H AJMP PINT1 PINT1:MOV DPTR,0FEFFH;端口地址送DPTR MOVX A,DPTR;读取IN0 的转换结果 MOV 50H,A;存入 50H单元 MOV A,00H MOVX DPTR,A;启动A/D,IN0 通道输入并转换 RETI;返回,7.4数模（D/A)转换器,1.D/A转换器的性能指标

16、（1）分辨率。分辨率是D/A转换器对输入量变敏感程度的描述,与输入数字量的位数有关。如果数字量的位数为n,则D/A转换器的分辨率为 2-n。（2）建立时间。建立时间是描述 D/A转换速度的一个参数,具体是指从输入数字量变化到输出达到终值误差1/2LSB（最低有效位）时所需的时间。通常以建立时间来表明转换速度。（3）接口形式。D/A转换器有两类:一类不带锁存器,另一类则带锁存器。对于不带锁存器的D/A转换器,为保存单片机的转换数据,在接口处要加锁存器。,7.4数模（D/A)转换器,2.典型D/A转换器DAC0832简介,7.4数模（D/A)转换器,7.4数模（D/A)转换器,7.4数模（D/A)

17、转换器,3.DAC0832与MCS-51 的接口及应用1)单缓冲方式,7.4数模（D/A)转换器,执行下面的几条指令就能完成一次D/A转换:MOV DPTR,7FFFH;指向DAC0832 MOV A,DATA;数字量装入A MOVX DPTR,A;完成一次D/A输入与转换,7.4数模（D/A)转换器,2)双缓冲方式,7.4数模（D/A)转换器,MOV DPTR,0DFFFH;指向DAC0832(1)MOV A,data1;data1送入DAC0832(1)中锁存 MOVX DPTR,A;MOV DPTR,0BFFFH;指向DAC0832(2)MOV A,data2;data2送入DAC083

18、2(2)中锁存 MOVX DPTR,A MOV DPTR,7FFFH;给0832(1)和(2)提供WR信号 MOVX DPTR,A;同时完成D/A转换输出,7.4数模（D/A)转换器,例题：产生阶梯波,7.4数模（D/A)转换器,START:MOV A,00H;MOV DPTR,7FFFH;0832 的地址送DPTR MOV R1,0AH;台阶数为 10 LP:MOVX DPTR,A;送数据至 0832 CALL DELAY;1 ms延时 DJN2 R1,NEXT;不到 10 台阶转移 SJMP STRT;产生下一个周期 NEXT:ADD A,10;台阶增幅 SJMP LP;产生下一台阶 DELAY:MOV 20H,249;1 ms延时程序 AGAIN:NOP NOP DJNZ 20H,AGAIN,