单片机芯片8279用法【业界相关】.ppt

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1、8279 是可编程的键盘、显示接口芯片。它既具有按键处理功能，又具有自动显示功能，在单片机系统中应用很广泛。8279内部有键盘FIFO（先进先出堆栈）/传感器，双重功能的8*8=64B RAM，键盘控制部分可控制8*8=64 个按键或8*8 阵列方式的传感器。该芯片能自动消抖并具有双键锁定保护功能。显示RAM容量为16*8，即显示器最大配置可达16 位LED 数码显示。 1.8279的引脚 （1）数据线 DB0DB7 是双向三态数据总线，在接口电路中与系统数据总线相连，用以传送CPU 和8279 之间的数据和命令。 （2）地址线 /CS=0 选中8279， 当A0=1 时，为命令字及状态字地址

2、； 当A0=0 时，为片内数据地址，故8279 芯片占用2 个端口地址。,1,骄阳书苑,2,骄阳书苑,（3）控制线 CLK：8279 的时钟输入线。 IRQ：中断请求输出线，高电平有效。 /RD、/WR：读、写输入控制线。 SL0-SL3：扫描输出线，用来作为扫描键盘和显示的代码输出或直接输出线。 RL0-RL7：回复输入线，它们是键盘或传感器矩阵的信号输入线。 SHIFT：来自外部键盘或传感器矩阵的输入信号，它是8279 键盘数据的次高位即D6 位的状态，该位状态控制键盘上/下档功能。在传感器方式和选通方式中，该引脚无用。 CNTL/S：控制/选通输入线，高电平有效。键盘方式时，键盘数据最高

3、位（D7）的信号输入到该引脚，以扩充键功能；选通方式时，当该引脚信号上升沿到时，把RL0-RL7 的数据存入FIFO RAM 中。 OUTA0-OUTA3：通常作为显示信号的高4 位输出线。 OUTB0-OUTB3：通常作为显示信号的低4 位输出线。 /BD：显示熄灭输出线，低电平有效。当/BD=0 时将显示全熄灭。,3,骄阳书苑,2. 8279的内部结构图及各部分功能,4,骄阳书苑,I/O控制及数据缓冲器,I/O控制操作,控制与定时寄存器及定时控制,控制与定时寄存器:寄存键盘及显示器工作方式,完成控制功能 定时控制:包括基本计数器,首级计数器是可编程N计数器,N由编程指定(231),对CLK

4、分频,获得内部所需100kHz工作时钟;再分频,为键盘及显示器扫描提供扫描时钟,5,骄阳书苑,扫描计数器,4位的计数器,有译码、编码两种方式,由编程设定 译码方式:最低两位经译码,由SL03输出,作为键盘及显示器的扫描信号.(任何时刻, SL03只有一根线是低电平,实现4选1) 编码方式:按二进制计数的计数器值由SL03直接输出,再经外部译码,才能作为扫描信号.(实现16选1),恢复缓冲器、键盘去抖动及控制逻辑,回复缓冲器:缓冲并锁存回复信号RL07的状态 去抖动电路:实现对键盘输入的去抖动 控制逻辑:按命令要求控制去抖动电路,并处理回复信号RL07,6,骄阳书苑,FIFO/传感器RAM及其状

5、态寄存器,FIFO/传感器RAM:88位 (a)键盘输入方式或选通输入方式作先入先出存储器(FIFO RAM); (b)传感器输入方式被称为传感器RAM,存储传感器阵列中每个传感器的状态 FIFO RAM的状态寄存器: (a)键盘输入方式或选通输入方式,寄存FIFO RAM的工作状态,FIFO RAM不空时，会使IRQ变高; (b) 传感器方式,若检测出传感器的状态发生了变化,会使IRQ变高,显示RAM及显示地址寄存器,显示RAM:168位,存储字符的字形码,显示时,从OUTA30和OUTB30输出 它们既可单独送数，也可组成一个8位（A组为高4位，B组为低4位）的字。 显示地址寄存器:显示R

6、AM的内部地址, 可由命令直接设定,或设置为每次读/写后自动加1。,7,骄阳书苑,3.8279的工作方式,8279有三种工作方式键盘输入(键扫描)、传感器扫描、选通输入 键盘输入方式:有键按下时，回复缓冲器缓冲并锁存行列式键盘的列输入线。在逐行列扫描时，回复线用来搜寻每一行列中闭合的键，当某一键闭合时，去抖电路被置位，延时等待10ms后，再检查该键是否仍处在闭合状态，如不是闭合，则当做干扰信号不予理睬；如是闭合，则将该键的列扫描码、行回复码、引脚CNTL和引脚SHIFT的状态（两个独立附加的开关）一起形成键盘数据被送入8279内部的FIFO（先进先出）存储器。键盘数据格式如下：,8,骄阳书苑,

7、传感器扫描方式:FIFO RAM中8个单元用于寄存传感器的现时状态,又称传感器RAM,地址编号与扫描线顺序一致,传感器阵列(最多为88位)中某一位状态发生变化时,产生IRQ 选通输入方式:CNTL/STB作为选通信号,上升沿锁存RL07到FIFO RAM。这是只选用显示器没有键盘的工作方式。,9,骄阳书苑,4.8279的命令字(8个,D5D6D7为特征位),设置工作方式,00:8字符,左入口 01:16字符,左入口10:8字符,右入口11:16字符,右入口,00:键盘,双键锁定 01:键盘,N键轮回10:传感器扫描 11:选通输入,0:编码扫描 1:译码扫描,双键互锁： 先按下的键被识别，若此

8、时该键不释放再按下另外一个键，则另外的键不会被识别。若多个键同时按下，则等待只剩下一个键按下时，再将其值送入RAM。 N键轮换：多个键可以同时按下，按扫描顺序，分别将其值送入RAM，同时按下的键都会被识别。,10,骄阳书苑,左端入口方式：即显示位置从显示器最左端 1 位开始，以后显示的字符逐个向右顺序排列； 右端入口方式：即显示位置从显示器最右端 1 位开始，已显示的字符逐个向左移位，也称为计算器显示方式。 显示RAM地址单元： 0 1 2 3 4 5 6 7 单元内存储要显示的数 8 2 7 9 - - - 1,11,骄阳书苑,12,骄阳书苑,右端输入方式时，由于输入了1个键， 将0号地址单

9、元内容5送往0-1=7（mod8）即第7位数码管； 将1号地址单元内容2送往1-1=0 （mod8）即第0位数码管； 将2号地址单元内容7送往2-1=1（mod8）即第1位数码管； 将3号地址单元内容9送往3-1=2（mod8）即第2位数码管； 将4号地址单元内容-送往4-1=3（mod8）即第3位数码管； 将5号地址单元内容-送往5-1=4（mod8）即第4位数码管； 将6号地址单元内容-送往6-1=5（mod8）即第5位数码管； 将7号地址单元内容1送往7-1=6（mod8）即第6位数码管； 这样看上去就是先将数据写入0号单元然后循环左移显示，刚刚输入的数就显示在了最右端的数码管,即显示为

10、”279-15”,13,骄阳书苑,同理，若再输入第2个键6，并将6保存至1号地址单元。由于输入了2个键: 将0号地址单元内容5送往0-2=6（mod8）即第6位数码管； 将1号地址单元内容6送往1-2=7（mod8）即第7位数码管； 将2号地址单元内容7送往2-2=0（mod8）即第0位数码管； 将3号地址单元内容9送往3-2=1（mod8）即第1位数码管； 将4号地址单元内容-送往4-2=2（mod8）即第2位数码管； 将5号地址单元内容-送往5-2=3（mod8）即第3位数码管； 将6号地址单元内容-送往6-2=4（mod8）即第4位数码管； 将7号地址单元内容1送往7-2=5（mod8）

11、即第5位数码管； 此时显示的内容为”79-156”,14,骄阳书苑,15,骄阳书苑,右端输入方式时，由于输入了1个键， 将0号地址单元内容8送往0-1=7（mod8）即第7位数码管； 将1号地址单元内容2送往1-1=0 （mod8）即第0位数码管； 将2号地址单元内容7送往2-1=1（mod8）即第1位数码管； 将3号地址单元内容9送往3-1=2（mod8）即第2位数码管； 将4号地址单元内容-送往4-1=3（mod8）即第3位数码管； 将5号地址单元内容-送往5-1=4（mod8）即第4位数码管； 将6号地址单元内容3送往6-1=5（mod8）即第5位数码管； 将7号地址单元内容1送往7-1

12、=6（mod8）即第6位数码管； 这样看上去就是先将数据3写入6号单元然后循环左移显示，即在8位数码管上显示为”279-318”,16,骄阳书苑,设置分频系数,分频目的:得到8279内部扫描需要的100KHz的基本工作时钟,设置读FIFO/传感器RAM的地址,键盘方式无效,写0,0:读出后地址不变 1:每次读出地址自动加1,17,骄阳书苑,设置读显示RAM的地址,0:读出后地址不变 1:每次读出地址自动加1,设置写显示RAM的地址,0:写入后地址不变 1:每次写入地址自动加1,18,骄阳书苑,禁写显示RAM/消隐命令,IWA：禁止A组显示 RAM写。D3=1,A组禁写；D3=0,允许A组写。

13、OUTA3OUTA0与OUTB3OUTB0单独使用时，若只想改变B组的输出值而A组的输出不受影响，就可以让D3=1即禁止向A组显示RAM写数据，这样在向显示RAM的一个单元写入8位字节数据时就只写入字节的低4位而字节的高4位不写入RAM单元。 IWB ：禁止B组显示 RAM写。D2=1，B组禁写；D2=0，允许B组写。 BLA：A 组显示熄灭控制。D1=1，熄灭；D1=0，恢复显示。 BLB：B 组显示熄灭控制。D0=1，熄灭；D0=0，恢复显示。,19,骄阳书苑,0:全部清0 10:置成20H 11:置成全1,清除命令,清除FIFO RAM及显示RAM,置空FIFO RAM 并复位IRQ,2

14、0,骄阳书苑,21,骄阳书苑,结束中断/设置错误方式,D4有两种不同的作用： 第一：在传感器方式，用此命令结束传感器 RAM 的中断请求。 因为在传感器工作方式时，每当传感器状态发生变化，扫描电路自动将传感器状态写 入传感器 RAM，同时发出中断申请，即将 IRQ 置高电平，并禁止再写入传感器 RAM。中断响应后，从传感器 RAM读走数据进行中断处理，但中断标志 IRQ 的撤除分两种情况： 若读RAM 地址自动加 1 标志位为“0” ，中断响应后 IRQ 自动变低，撤消中断申请； 若读 RAM 地址自动加 1标志位为“1” ，中断响应后 IRQ 不能自动变低，必须通过结束中断命令来撤消中断请求

15、。,22,骄阳书苑,第二：在设定为键盘扫描 N 键轮回方式时作为特定错误方式设置命令。 在键盘扫描 N 键轮回工作方式，又给 8279 写入结束中断/错误方式命令，则 8279 将以一种特定的错误方式工作，即在 8279 消抖周期内，如果发现多个按键同时按下，则将FIFO 状态字中错误特征位置“1” ，并发出中断请求阻止写入 FIFO RAM。,23,骄阳书苑,5.状态字(指示FIFO RAM中字符数及是否有错误),DU:显示无效标志,由命令清除显示RAM时置1,清除完RAM后该位清0。 S/E:键盘输入方式下作特殊错误标志,=1:多键同时按下 O:溢出标志,向已满的FIFO RAM再写入数据

16、时则置1 U:不足标志,从已空的FIFO RAM读时置1 N2N1N0:FIFO RAM中字符的个数,24,骄阳书苑,25,骄阳书苑,26,骄阳书苑,27,骄阳书苑,28,骄阳书苑,74LS47: 七段译码器/驱动器 就是用来驱动数码管的,29,骄阳书苑,P2.7=1;A0=1(命令口) 08H=000 01 000 34H=001 10 100 90H=100 10 000 P2.7=1;A0=0(RAM口),30,骄阳书苑,实验箱上的8279键盘/显示原理图,0,1,2,3,4,31,骄阳书苑,32,骄阳书苑,9.2 前向通道中的转换器及接口技术,模数（）转换电路的种类有：计数比较型、逐次

17、逼近型、双积分型等等。 逐次逼近型转换器，在精度、速度和价格上都适中，是最常用的转换器件。 双积分转换器，具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度低。 串行输出的A/D芯片由于节省单片机的I/O口线，越来越多地被采用。如具有SPI三线接口的TLC1549(价格: 20.00元 )、TLC1543、TLC2543、MAX187等，具有2线I2C接口的MAX127、PCF8591（4路8位A/D，还含1路8位D/A)等。,33,骄阳书苑,9.2.1 单通道串行输出A/D芯片TLC1549及接口,1 TLC1549串行A/D转换器芯片 1） 主要性能 逐次比较型10位A/D转换器。 片内自

18、动产生转换时钟脉冲，转换时间21 s； 最大总不可调转换误差为1 LSB； 单电源供电（+5 V）， 最大工作电流仅为2.5 mA； 转换结果以串行方式输出； 工作温度为-55+125 。,34,骄阳书苑,2） 引脚及功能 TLC1549M有DIP和FK(超小型封装) 2种封装形式。其中，DIP封装的引脚排列如图918所示。引脚功能见表92。,图918 TLC1549的引脚图,35,骄阳书苑,表92 TLC1549M引脚功能引脚,36,骄阳书苑,3) TLC1549的工作方式及时序 TLC1549有6种工作方式，如表93所列。 其中方式1和方式3属同一类型，方式2和方式4属同一类型。 一般来说

19、，时钟频率高于280 kHz时，可认为是快速工作方式； 低于280 kHz时，可认为是慢速工作方式。 因此，如果不考虑I/O CLOCK周期大小，方式5与方式3相同，方式6与方式4相同。,37,骄阳书苑,表93 TLC1549的工作方式方式,38,骄阳书苑,工作方式1工作时序图如图919所示。图中从CS下跳到DATA输出数据要有1.3 s的延时；连续进行A/D转换时，在上次转换结果输出的过程中，同时完成本次转换的采样，这样大大提高了A/D转换的速率。 如果I/O CLOCK的时钟频率为2.1 MHz，则完成一次A/D转换的时间大约为26 s。如果用连续模拟信号进行采样转换，显然其转换速率是很高

20、的。,图919 方式1工作时序,39,骄阳书苑,2 TLC1549与89C51接口电路与程序 TLC1549与89C51的SPI接口如图9-20所示。,图9-20 TLC1549M与89C51的接口电路,40,骄阳书苑,89C51读取TLC1549中10位数据程序如下： ORG 0050H R1549：CLR P3.0；片选有效，选中TLC1549 MOV R0，#2；要读取高两位数据 LCALLRDATA；调用读数子程序 MOV R1，A；高两位数据送到R1中 MOV R0，#8；要读取低8位数据 LCALLRDATA；调用读数子程序，读取数据 MOV R2，A；低8位数据送入R2中 SET

21、B P3.0；片选无效 CLR P3.1；时钟低电平 RET ；程序结束 ；读数子程序 RDATA：CLRP3.1；时钟低电平 MOV C，P3.2；数据送进位位CY RLC A；数据送累加器A SETB P3.1；时钟变高电平 DJNZ R0，RDATA；读数结束了吗 RET；子程序结束,41,骄阳书苑,9.2.2 多通道串行输出A/D芯片TLC2543及接口,TLC2543的特性如下： 12位A/D转换器（可8位、12位和16位输出）； 在工作温度范围内转换时间为10 s； 11通道输入； 3种内建的自检模式； 片内采样/保持电路； 最大1/4096的线性误差； 内置系统时钟； 转换结束标

22、志位； 单/双极性输出； 输入/输出的顺序可编程（高位或低位在前）； 可支持软件关机； 输出数据长度可编程。 TLC1543为11个输入端的10位A/D芯片，价格比TLC2543低。,42,骄阳书苑,1 TLC2543的片内结构及引脚功能,TLC2543引脚如图9-21所示，片内结构如图9-22所示。 TLC2543片内由通道选择器、数据（地址和命令字）输入寄存器、采样/保持电路、12位的模/数转换器、输出寄存器、并行到串行转换器以及控制逻辑电路7个部分组成。 通道选择器根据输入地址寄存器中存放的模拟输入通道地址，选择输入通道，并将输入通道中的信号送到采样/保持电路中，然后在12位模/数转换器

23、中将采样的模拟量进行量化编码，转换成数字量，存放到输出寄存器中。 这些数据经过并行到串行转换器转换成串行数据，经TLC2543的DOUT输出到微处理器中。 TLC2543的引脚意义如表9-4所列。,图9-21 TLC2543引脚排列,43,骄阳书苑,图9-22 TLC2543片内结构框图,44,骄阳书苑,表9-4 TLC2543各引脚定义(1),45,骄阳书苑,表9-4 TLC2543各引脚定义(2),46,骄阳书苑,2. TLC2543的接口时序,TLC2543的时序有两种： 使用片选信号CS和不使用片选信号CS。这两种时序分别如图9-23和图9-24所示。,图9-23 使用片选信号CS高位

24、在前的时序,47,骄阳书苑,图9-24 不使用片选信号CS高位在前的时序,48,骄阳书苑,3 TLC2543的命令字,TLC2543的命令字如下：,输入到输入寄存器中的8位编程数据选择器件输入通道和输出数据的长度及格式。其选择格式如表9-5所列。,49,骄阳书苑,表9-5 输入寄存器命令字格式,50,骄阳书苑,4 TLC2543与89C51的SPI接口及程序,TLC2543串行A/D转换器与89C51的SPI接口电路如图9-25所示。 SPI（Serial Perpheral Interface）是一种串行外设接口标准，串行通信的双方用4根线进行通信。 这4根连线分别是： 片选信号、I/O时钟

25、、串行输入和串行输出。 这种接口的特点是快速、高效，并且操作起来比I2C要简单一些，接线也比较简单，TLC2543提供SPI接口。,图9-25 TLC2543和89C51的接口电路,51,骄阳书苑,对不带SPI或相同接口能力的89C51，须用软件合成SPI操作来和TLC2543接口。 TLC2543的I/O CLOCK、DIN和CS端由单片机的P1.0、P1.1和P1.3提供。 TLC2543转换结果的输出(DIN)数据由P1.2接收。 89C51将用户的命令字通过P1.1输入到TLC2543的输入寄存器中，等待20s开始读数据，同时写入下一次的命令字。,52,骄阳书苑,1) TLC2543与

26、89C51的8位数据传送程序,TLC2543：MOV R4，#04H；置控制字，AIN0，8位数据高位在前 MOV A,R4 CLR P1.3；片选CS有效，选中TLC2543 MSB：MOV R5，#08H；传送8位 LOOP：MOV P1，#04H；P12为输入位 MOV C,P1.2;将TLC2543 A/D转换的8位数据串行读到C中一位 RLC A；带进位位循环左移 MOV P1.1,C；将控制字(在ACC中)的一位经DIN送入TLC2543 SETB P1.0；产生一个时钟 NOP CLR P1.0 DJNZ R5，LOOP MOV R2，A；A/D转换的数据存于R2中 RET 执行

27、上述子程序的过程如图9-26所示,53,骄阳书苑,图9-26 TLC2543与89C51数据交换示意图,54,骄阳书苑,2) TLC2543与89C51的12位数据传送程序,ORG0100H MOVP1,#04H；P12为输入位 MOVR6，#0AH；转换10次 MOVR0，#2FH；置数据缓冲区指针 CLRP1.0；置I/O时钟为低 SETBP1.3；置CS为高 ACALLTLC2543；调转换子程序 SJMP TLC2543：MOV A，#00H；设置通道选择和工作模式（IN0，12位） CLRP13；置CS为低 MOVR5，#0CH；置输出位计数初值 LOOP：MOVP1，#04H；P1

28、2为输入位 MOVC，P1.2；读入转换数据一位 RLCA；将进位位移给A，即将转换数据的一位读入，同时将 控制字的一位输入C,55,骄阳书苑,MOVP1.1，C；送出一位控制位入2543 SETBP1.0；置I/O时钟为高 NOP CLRP1.0；置I/O时钟为低 CJNER5，#04，LOP1；剩4位了吗？ MOVR0，A；前8位存入RAM INCR0 CLRA LOP1：DJNZR5，LOOP；未转完继续读剩余4位 ANLA，#0FH MOVR0，A；转换完的存入单元 RET,56,骄阳书苑,3） TLC2543与89C51的16位数据传送程序,ORG100H START：MOVSP，#

29、50H；初始化堆栈指针 MOVP1，#04H；初始化P1口 CLRP1.0；置I/O CLOCK为低 SETBP1.3；置CS为高 MOVA，#0FFH ACALLTLC2543 ACALLSTORE LJMPSTARJ TLC2543：MOVR4，#0CH；读输入数据命令字到R4，AIN0，16位，高位在前 MOVA，R4；读输入数据到A DW0：CLRP1.3；置CS为低 JBACC.1，LSB；若输入数据D1为1，首先进行低字节数据传送 MSB：MOVR5，#08；以下传送高字节数据 LOOP1：MOVC，P12；读转换数据到C RLCA；转换数据移到A的最低位，输入数据移入C,57,骄

30、阳书苑,MOVP1.1，C；写输入数据（命令字） SETBP1.0；置I/O CLOCK为高 NOP CLRP1.0；置I/O CLOCK为低 DJNZR5，LOOP1；判8个数据送完否，未完跳回 MOVR2，A；转换结果的高字节放入R2 MOVA，R4；读输入数据到A JBACC.1，RETURN；若输入数据D1为1，送数结束 LSB：MOVR5，#08；以下传送低字节数据 LOOP2：MOVC，P1.2 RLCA MOVP1.1，C SETBP1.0 NOP CLRP1.0 DJNZR5，LOOP2 MOVR3，A；转换结果低字节放入R3 MOVA，R4 JBACC.1，MSB；若输入数据

31、D1为1，进行高字节数据传送 RETURN：RET,58,骄阳书苑,STORE：MOVA，R4；读输入数据到A ANLA，#0F0H；只保留地址位 SWAPA；以下产生存储地址 MOVB，#02 MULAB ADDA，#30H MOVR1，A MOVA，R2 MOVR1，A ；把高字节放入相应的偶数地址RAM： ；各通道地址依次为30H、32H INCR1 MOVA，R3 MOVR1，A ；把低字节放入相应的奇数地址RAM： ；各通道地址依次为31H、33H RET END,59,骄阳书苑,9.2.3 逐次逼近型并行输出转换器及接口,ADC0809 A/D转换器芯片 图9-27所示为ADC08

32、09的引脚图及内部逻辑结构图。 它由8路模拟开关、8位A转换器、三态输出锁存器以及地址锁存译码器等组成。,图9-27 ADC0809结构,60,骄阳书苑,引脚功能说明如下： IN0IN7:8个输入通道的模拟输入端。 D0D7:8位数字量输出端。 START:启动信号，加上正脉冲后，A/D转换开始进行。 ALE:地址锁存信号。由低至高电平时，把三位地址信号送入通道号地址锁存器，并经译码器得到地址输出，以选择相应的模拟输入通道。 EOC:转换结束信号，是芯片的输出信号。转换开始后，EOC信号变低；转换结束时，EOC返回高电平。这个信号可以作为转换器的状态信号来查询，也可以直接用作中断请求信号。 O

33、E:输出允许控制端（开数字量输出三态门）。 CLK:时钟信号。最高允许值为640 kHz。 VREF+和VREF-:A/D转换器的参考电压。 VCC:电源电压。由于是CMOS芯片，允许的电压范围较宽，可以是+5+15V。 8位模拟开关地址输入通道的关系见表9-6。,61,骄阳书苑,表9-6 8位模拟开关功能表,ADC0809的时序图见图9-28。,图9-28 ADC0809的时序图,62,骄阳书苑,2. ADC0809与89C51接口,ADC0809与89C51连接可采用查询方式，也可采用中断方式。图9-29为中断方式连接电路图。由于ADC0809片内有三态输出锁存器，因此可直接与89C51接

34、口。,图9-29 ADC0809与89C51的连接,63,骄阳书苑,这里将ADC0809作为一个外部扩展并行I/O口，采用线选法寻址由P2.7和WR联合控制启动转换信号端(START)和ALE端，低三位地址线加到ADC0809和ADDA，ADDB，ADDC端，所以，选中ADC0809的IN0通道的地址为7FF8H 启动ADC0809的工作过程是：先送通道号地址到ADDA，ADDB，ADDC，由ALE信号锁存通道号地址后让START有效，启动A/D转换，即执行一条“MOVX DPTR,A”指令产生WR信号，使ALE，START有效，锁存通道号并启动A/D转换A/D转换完毕，EOC端发出一正脉冲，

35、申请中断在中断服务程序中，“MOV A,DPTR”指令产生RD信号，使OE端有效，打开输出锁存器三态门，8位数据便读入到CPU中,64,骄阳书苑,65,骄阳书苑,ADC0809的时钟取自89C531的ALE经二分频(也可用74LS74双D触发器之一)后的信号(接CLK端)当A/D转换完毕， 89C531读取转换后的数字量时，需使用“MOVX A,DPTR”指令在图9-29所示的接口电路中，ADC0809与片外RAM统一地址,66,骄阳书苑,3. 8路巡回检测系统,【例9-3】某粮库或某冷冻厂需对8点(8个冷冻室或8个粮仓)进行温度巡回检测。要求设计一个单片机巡回检测系统，使其能对各冷冻室或各粮

36、仓的温度巡回检测并加以处理。设被测温度范围为-30+50，温度检测精度要求不大于1。 将读数依次存放在片外数据存储器A0HA7H单元。其主程序和中断服务程序如下：,67,骄阳书苑,主程序： MAIN：MOV R0,#0A0H；数据暂存区首址 MOV R2,#08H；8路计数初值 SETB IT1；脉冲触发方式 SETB EA；开中断 SETB EX1 MOV DPTR，#7FF8H；指向0809首地址,7FF8H-P2.7=0,P0.2-0=000 MOVX DPTR，A；启动A/D转换 HERE：SJMP HERE；等待中断 中断服务程序： MOVX A,DPTR；读数 MOVX R0,A；

37、存数 INC DPTR；更新通道 INC R0；更新暂存单元 DJNZ R2，DONE RETI DONE：MOVX DPTR,A RETI,68,骄阳书苑,9.2.4 3 位双积分A/D转换器及接口技术,适用于单片机接口的有 3 位双积分A/D转换器MC14433(精度相当于11位二 进制数) 4 位双积分A/D转换器ICL7135(精度相当于14位二 进制数),69,骄阳书苑,双积分A/D转换器：先对于未知输入UIN进行固定时间积分,然后转为对标准电压进行反向积分,直至积分返回起始值,则对标准电压的积分时间T正比与模拟输入电压UIN.输入电压大,则反向积分时间长,然后用标准时钟脉冲来测量时

38、间T,即可得到相应的模拟电压的数字量. 由于双积分方法二次积分时间比较长，所以A/D转换器速度较慢，但精度可以做得比较高；对周期变化的干扰信号积分为零，抗干扰性能也比较好,70,骄阳书苑,MC14433芯片介绍 MC14433是CMOS工艺的3位双积分A/D集成电路转换器芯片，广泛用于低速的数据采集系统其主要特征参数如下： 转换精度具有1/1999的分辨率或读数的0.05%1个字符(相当于11位二进制数) 电压量程分1.999V和199.9mV两档 转换速度为3次/秒10次/秒，相应的时钟频率变化范围为50kHz150kHz,71,骄阳书苑,输入阻抗大于100M 基准电压取2V或200mV(分

39、别对应量程为1.999V或199.9mV) 具有过量程和欠量程输出标志 片内具有自动极性转换和自动调零功能 转换结束输出经过多路调制的BCD码 工作电压范围4.5V8V或9V16V 当电源为5V时，典型功耗为8mW MC14433为24脚双列直插式封装，其管脚功能如图9-30所示,72,骄阳书苑,图9-30MC14433的管脚,73,骄阳书苑,引脚功能介绍如下： VAG(1脚)模拟地 VREF(2脚)基准电压输入端 VX(3脚)被测电压输入端 R1，R1/C1，C1(46脚)外接积分阻容元件，4脚和6脚为输入线，5脚为积分波形输出端若时钟为66kHz，R1为470k(2V)或27k(200mV

40、)时，一次转换的时间约为250ms C01，C02(7，8脚)外接失调补偿电容通常取0.1F DU(9脚)定时输出控制端若输入一个正脉冲，则使转换结果送至结果寄存器 EOC(14)一次转换结束标志输出每一次A/D转换结束时便输出一个正脉冲，其宽度为时钟周期的1/2若把9脚和14脚相连接，则每次转换结束都送到输出锁存器在实际电路中常把它们相连,74,骄阳书苑,75,骄阳书苑,图9-31 MC14433选通脉冲时序,76,骄阳书苑,DS1选通时Q3Q0表示的输出结果,77,骄阳书苑,当DS1=1时，Q3Q2Q1Q0输出过量程、欠量程、千位和极性标志的编码如下：,Q3Q2Q1Q0,01 11 10

41、00 1 0,过量程：计算值大于1.999V欠量程：计数值小于0.179V千位为0千位为1正负,Q3表示1/2位Q3=0，千位为1，Q3=1，千位为0 Q0表示量程Q0=1，VX1.999V，过量程；VX179mV，欠量程；.Q0=0.179mVVX1.999V. Q2表示极性Q2=1，为正，VX；Q2=0，为负，VX0,78,骄阳书苑,2. MC14433与89C51接口,MC14433与89C51的接口电路如图932所示。 该电路采用中断方式管理MC14433的操作。由于引脚EOC与DU连接在一起，所以，MC14433能自动连续转换，每次转换结束便在EOC脚输出正脉冲，经反相后作为89C5

42、1的外部中断请求信号INT1。,图932 5G14433与89C51单片机直接连接的硬件接口,79,骄阳书苑,数据存放格式,D7 D4 D3 D0,D7 D4 D3 D0,2EH,2FH,位地址 77 74,80,骄阳书苑,程序清单如下： 初始化程序： INT1：SETBIT1；选择INT1为边沿触发 MOVIE，#10000100B；CPU开中断,外部INT1中断允许 外部中断INT1服务程序: PINT1:MOVA,P1 JNBACC.4,PINT1;等待DS1选通信号 JBACC.0,Per;查是否过/欠量程 JBACC.2,PL1;查结果是否为正/负,1为正,0为负 SETB77H;负

43、数,符号位置1,77H为符号位位地址 AJMPPL2 PL1:CLR77H;正数,符号位置0 PL2:JBACC.3,PL3;查千位数, ACC.3=0时千位为1 SETB74H;千位数置1 AJMPPL4,81,骄阳书苑,PL3:CLR74H;千位数置0 PL4:MOVA,P1 JNBACC.5,PL4;等待百位BCD码选通信号DS2 MOVR0,#2EH XCHDA,R0;百位数送入2EH低4位 PL5：MOVA,P1 JNBACC.6,PL5;等待百位BCD码选通信号DS3 SWAPA;高低4位交换 INCRO;指向2FH单元 MOVR0,A;十位数送入2FH高4位 PL6:MOVA,P

44、1 JNBACC.7,PL6 ;等待个位BCD码选通信号DS4 XCHDA,R0 RETI;中断返回 PEr:SETB10H;置过/欠量程标志 RETI;中断返回,82,骄阳书苑,9.2.3 单通道串行输出A/D芯片MAX187及接口,1 MAX187串行A/D转换器芯片 1） 主要性能 12位逐次逼近式12位ADC 1/2 LSB 完整非线性（Integral Nonlinearity），接受05V 的模拟输入 内部采样/保持电路，75KHz 采样速率，转换速度为75Ksps 单5V 电源工作 低功耗：关断模式下2uA 5mA 操作电流 内部4.096V 基准（MAX187） 3 线串行接口

45、，SPI，QSPI 和Microwire 兼容 小管脚8 脚DIP 和16 脚SO 封装。,83,骄阳书苑,84,骄阳书苑,85,骄阳书苑,AD: NOP;start1 setb cs1 clr sclk1 nop nop setb sclk1 nop nop clr sclk1 MOV highdata, #00 MOV lowdata, #00 ; 将转换结果单元清除 CLR cs1 nop nop jnb dout,$ MOV R2,#04h; 置循环初值8 LPh:setb sclk1 nop nop clr sclk1 nop,86,骄阳书苑,nop MOV C, dout; 将数据

46、取到C MOV A, highdata RLC A MOV highdata, A djnz r2,lph mov r2,#08h lpl:setb sclk1 ; 发SCLK脉冲 nop nop clr sclk1 nop nop MOV C,dout ; 将数据取到C MOV A,lowdata RLC A MOV lowdata,A ; 将取到的数据位逐位移入结果保存单元 DJNZ R2,LPl SETB cs1 ; 结束 acall trs mov r2,#200,87,骄阳书苑,loop: acall disp djnz r2,loop ;acall disp ;sjmp start

47、1 RET ;将TEN、ONE中的12位数据（MAX=4097）转换后送入3eh、3dh、3ch、3bh中。 TRS: MOV A,highdata ANL A,#0FH MOV R6,A MOV R7,lowdata LCALL HB2 MOV A,R5 ANL A,#0FH MOV 3eH,A ; MOV A,R5 SWAP A ANL A,#0FH MOV 3dH,A ;,88,骄阳书苑,MOV A,R4 ANL A,#0FH MOV 3cH,A ; MOV A,R4 SWAP A ANL A,#0FH MOV 3bH,A MOV A,#2EH MOV 3AH,A MOV 39H,A R

48、ET,89,骄阳书苑,9.3 系统后向通道配置及接口技术,后向通道是计算机实现控制运算处理后，对被控对象的输出通道接口。 系统的后向通道是一个输出通道，其特点是弱电控制强电，即小信号输出实现大功率控制。常见的被控对象有电机、电磁开关等。 单片机实现控制是以数字信号或模拟信号的形式通过I/O口送给被控对象的。其中，数字信号形态的开关量、二进制数字量和频率量可直接用于开关量、数字量系统及频率调制系统的控制；但对于一些模拟量控制系统，则应通过D/A转换器转换成模拟量控制信号后，才能实现控制。,90,骄阳书苑,9.3.1 后向通道中的功率开关器件及接口,1. 继电器及接口 1) 单片机与继电器的接口

49、一个典型的继电器与单片机的接口电路如图9-33所示。,图9-33 继电器接口,91,骄阳书苑,2） 单片机与固态继电器接口,固态继电器简称SSR(Solid State Relay)，是一种四端器件： 两端输入，两端输出，它们之间用光耦合器隔离。它是一种新型的无触点电子继电器，其输入端仅要求输入很小的控制电流，与TTL、HTL、CMOS等集成电路具有较好的兼容性，而其输出则用双向晶闸管(可控硅)来接通和断开负载电源。 图9-34所示为固态继电器内部结构。 图9-35为89C51单片机I/O口线与固态继电器SSR接口电路。,92,骄阳书苑,图9-34固态继电器内部结构,图9-35 I/O口线与SSR接口电路,93,骄阳书苑,2. 光电耦合器(隔离器)件及驱动接口,后向通道