单片机精品课件第八章单片机的接口技术--华中科技大学.ppt

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第8章单片机的I/O接口技术,8.1I/O接口技术概述,数字计算机系统CPU对外设的控制、处理，或者CPU与各种外设之间交换数据信息，往往是通过挂在系统总线上的接口电路实现的。

在单片机诞生之前就有接口电路的概念，早期专指外部设备与CPU总线相连的电路。

接口技术指的就是这部分电路相应的硬件和软件技术。

8.2单片机与LED显示器的接口技术,1）单个LED的控制,2）多个LED的控制,例8.1利用图8-2电路实现“跑马灯”功能，使8个指示灯循环点亮。

LIGHTEQU62HORG0000HAJMPSTARTORG0030HSTART：

MOVSP，#30HCLRP1.0CLRP1.1CLRP1.2CLRP1.3MOVLIGHT，#01HNOPMAIN：

LCALLFLY_LEDLCALLDELAYAJMPMAIN,FLYLED：

MOVA，LIGHTCLRCRLCACPLCMOVP1.0，CSETBP1.1NOPCLRP1.1SETBP1.2NOPCLRP1.2CJNEA，#0，FLYCONMOVA，#01HFLYCON：

MOVLIGHT，ARET,8.2.2单片机与LED数码管显示器的接口,LED显示器的串行静态控制电路,例8.2假定需输出显示的数据存储在内部RAM以LEDDATA命名的2个存储单元中，试基于图8-4所示的控制电路编写数码管显示程序。

LEDO:

MOVR0,#LEDDATAMOVR1,#2OUT1:

MOVA,R0MOVR2,#8OUT2:

RLCAMOVP1.0,CSETBP1.1NOPCLRP1.1DJNZR2,OUT2INCR0DJNZR1,OUT1SETBP1.2NOPCLRP1.2RET,LED显示器的并行动态控制电路,D_DAT0EQU6AHD_DAT1EQU6BHD_DAT2EQU6CHD_DAT3EQU6DHORG0000HAJMPSTART,ORG0030HSTART：

MOVSP，#30HMOVD_DAT0，#0MOVD_DAT1，#1MOVD_DAT2，#2MOVD_DAT3，#3MOVD_DAT2，#4MOVD_DAT3，#5MOVP0，#0CLRP1.1CLRP1.2MOVR0，#D_DAT0MOVR1，#01HNOPMAIN：

LCALLDISPLCALLDELAYAJMPMAIN,DISP：

MOVA，R1MOVP0，ASETBP1.1NOPCLRP1.1MOVA，R0MOVDPTR，#DISPDMOVCA，A+DPTRMOVP0，ASETBP1.2NOPCLRP1.2INCR0MOVA，R1CLRCRLCAMOVR1，AJNBACC.4，DISP1MOVR0，#D_DAT0MOVR1，#1DISP1：

RET,；数字笔画代码表,；0123DISPD：

DB3FH，06H，5BH，4FH，,8.4单片机与按键的接口技术,例8.5将3个按键设计为一个实用的温度控制系统的按键功能，通过按键设定一个上限值和一个下限值。

KBMEQU63HD_MAXEQU64HD_MINEQU65HT_DAT0EQU66HT_DAT1EQU67H,MOVKBM，#0MOVD_MAX，#80MOVD_MIN，#70MOVT_DAT0，#66MOVT_DAT1，#0MOVH_DAT0，T_DAT0MOVH_DAT1，T_DAT1LCALLHTDMAIN：

LCALLDISPLCALLDELAY,JBP1.7，KEY1LCALLDISPLCALLDELAYJBP1.7，KEY1INCKBMMOVA，KBMCJNEA，#3，KEY01MOVKBM，#0KEY01：

NOPAJMPKEND,KEY1：

JBP1.6，KEY2LCALLDISPLCALLDELAYJBP1.6，KEY2MOVA，KBMCJNEA，#1，KEY11INCD_MAXAJMPKENDKEY11：

CJNEA，#2，KEY12INCD_MINKEY12：

AJMPKEND,8.7单片机与A/D转换器的接口技术,工程实际中需要测量的信号，一般都是模拟信号，而计算机系统只能对数字信号进行运算、处理和存储。

因此要用计算机系统测量模拟信号，必须先将模拟电压信号转换为数字信号，这一过程称为模/数（A/D）转换。

A/D转换原理,2、采样/保持电路,3、模拟多路开关CD4051,10位A/D转换器件TLC1551及应用,时序图,ADC:

CLRP1.0CLRP1.2NOPSETBP1.2SETBP1.0ADCON:

JBP1.3,$CLRP1.0CLRP1.1MOVADCL,P0MOVADCH,P2SETBP1.1SETBP1.0RET,10位A/D转换器件TLC1543及应用,时序图,AD_ADDREQU21HAD_DAT0EQU64HAD_DAT1EQU65HMAIN：

CLRP1.7CLRP1.5CLRP1.4MOVAD_ADDR，#0LCALLAD_CLCALLAD_C,AD_C：

CLRP1.4MOVA，#00HMOVC，0BHMOVP1.6，CSETBP1.7；第一个时钟信号MOVC，P1.5RLCACLRP1.7MOVC，0AHMOVP1.6，CSETBP1.7；第二个时钟信号,MOVC，P1.5RLCACLRP1.7MOVAD_DAT1，AMOVA，#00HMOVC，09HMOVP1.6，CSETBP1.7；第三个时钟信号MOVC，P1.5RLCACLRP1.7MOVC，08HMOVP1.6，CSETBP1.7；第四个时钟信号,MOVC，P1.5RLCACLRP1.7CLRP1.6SETBP1.7；第五个时钟信号MOVC，P1.5RLCACLRP1.7SETBP1.7；第六个时钟信号,；第十个时钟信号MOVC，P1.5RLCACLRP1.7MOVAD_DAT0，ASETBP1.4RET,8.8单片机与D/A转换器的接口技术,在利用计算机的电气测量与控制系统中，有时只要将测量、计算的结果以数字量的方式显示、存储，或者直接以数字信号输出的方式控制输出开关，起到控制的作用；有时则需将数字信号转换成模拟电压信号输出。

将数字信号转换成模拟电压信号的过程称为数/模（D/A）转换。

D/A转换原理,一个多位二进制数中每一位的1所代表的数值大小称为这一位的权。

如果一个n位二进制自然数用aDn-1Dn-2D1D0B表示从最高位Dn-1（简写作MSB）到最低位D0（简写作LSB）的权依次为2n-1、2n-2、21、20。

显然上式括号中的值即为输入二进制数值，也就是说输出模拟电压值对应于输入二进制数值。

增加权电阻和电子开关的数量，就可以增加输入数据的位数，输出模拟电压值能够反映更多位数输入二进制数字的值，从而提高D/A转换的精度。

并行接口8位D/A转换器件DAC0832,DAC0832是采用CMOS工艺制成的电流输出型8位数/模转换器，是一种较早出现，至今仍应用较广泛的一种D/A转换器件。

0832工作原理,片选信号由高4位地址信号译码产生。

假定连接到DAC0832的地址为0A800H，则向该地址写数据，就能够产生相应的D/A输出。

例如执行指令：

MOVDPTR,#0A800HMOVA,#100MOVXDPTR,A就能够将数值100转换为相应的电压信号输出。

串行接口10位D/A转换器件TLC5617,TLV5617A是带有灵活3线串行接口的双10位电压输出数/模转换器件。

串行接口可与串行外设接口SPI兼容，也可用串行16位字符方式接口。

MCS51没有串行外设接口SPI，只能采用采用字符方式接口的方法。

时序图,SPD：

速度控制位1快速方式0慢速方式当设定为快速方式，转换时间为2.5s，当设定为慢速方式，转换时间为12sPWR：

功率控制位，若不进行D/A转换，可以使器件处于关断（不工作）状态以省电1低功耗省电状态0正常工作状态在上电时，SPD和PWR都被复位为0（设定为慢速方式和正常工作状态）,R1、R0：

寄存器操作选择位00写数据到DACB寄存器和缓冲寄存器01写数据到缓冲寄存器10写数据到DACA寄存器并且用缓冲寄存器内容更新DACB寄存器11保留,在TLV5617A内部有3个数据寄存器：

DACA数据寄存器用于存放A路D/A转换的数据，当将A路需转换的数据写入DACA寄存器时，即启动A路D/A转换；DACB数据寄存器用于存放B路D/A转换的数据，当将B路需转换的数据写入DACB寄存器时，即启动B路D/A转换；另外还有一个缓冲寄存器，当先将B路需转换的数据写入缓冲寄存器，再将A路需转换数据写到DACA寄存器并且同时用缓冲寄存器内容更新DACB寄存器，就能够实现两路D/A转换同步启动。

例8.11电路连接如图8-34所示，定义4个变量存储单元DATA_AH、DATA_AL和DATA_BH、DATA_BL，分别存放需D/A转换输出的两个10位数据，其中高位字节只有最低2位有效。

将这两个10位数据，通过TLC5617的OUTA、OUTB转换为模拟电压输出，请编写程序实现。

DATA_ALEQU60HDATA_AHEQU61HDATA_BLEQU62HDATA_BHEQU63H,DA_C：

MOVR2,#2CH1:

CLRCMOVA,DATA_ALRLCAMOVDATA_AL,AMOVA,DATA_AHRLCAMOVDATA_AH,ADJNZR2,CH1,MOVR2,#2CH2:

CLRCMOVA,DATA_BLRLCAMOVDATA_BL,AMOVA,DATA_BHRLCAMOVDATA_BH,ADJNZR2,CH2,CLRP3.7MOVR2,#8MOVA,DATA_BHORA,#10HSBYTE1:

RLCAMOVP3.4,CSETBP3.5NOPCLRP3.5DJNZR2,SBYTE1,MOVR2,#8MOVA,DATA_BLSBYTE2:

RLCAMOVP3.4,CSETBP3.5NOPCLRP3.5DJNZR2,SBYTE2,SETBP3.7NOPCLRP3.7MOVR2,#8MOVA,DATA_AHORA,#80HSBYTE3:

RLCAMOVP3.4,CSETBP3.5NOPCLRP3.5DJNZR2,SBYTE3,MOVR2,#8MOVA,DATA_ALSBYTE4:

RLCAMOVP3.4,CSETBP3.5NOPCLRP3.5DJNZR2,SBYTE4SETBP3.7RET,本章不做习题,第8章完,