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1、电子线路设计与制作,专用集成电路及其应用,1,西华大学电气信息学院,课程内容,PLD器件应用 无线收发电路 V/F转换器 A/D、D/A应用 键盘 数字电位器,2,西华大学电气信息学院,A/D、D/A应用,高速A/D、D/A的应用,3,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 A/D、D/A的主要性能指标,A/D： 分辨率（位数）：V/2N 转换速率/时间（采样率）：如，40M、25S 输入电压范围：05V、-5V+5V 输入路数：单路输入、多路输入 数字输出特性：二进制、十进制、BCD码 数字输出方式：并行、串行 供电电源（基准源） 输入电阻（输入阻抗） 工作环境（温度、湿度）,4,西华大
2、学电气信息学院,A/D、D/A的应用 A/D、D/A的主要性能指标,D/A： 分辨率（位数）：V/2N 建立速率（稳定时间）：如，40M、1S 数字输入方式：并行、串行 输出电压范围：05V、-5V+5V 输出电压类型：电压输出、电流输出 供电电源（基准源） 工作环境（温度、湿度）,5,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 常见的A/D、D/A转换器,A/D： MC14433、ICL7135（双积分型） ADC0809、AD574（逐次逼近型） TLC5540（半闪速转换器flash converters）,D/A： DAC0832（低速） MAX5188/MAX5191（高速）,6,西
3、华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 高速A/D、D/A的应用范围,高速数据采集：数字示波器 电荷耦合器件(CCD):数码照相机、扫描仪 机顶盒：数字电视 通信：调制/解调（正交移相键控QPSK）,7,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 高速A/D的使用,“高速”并不意味着“复杂”,操作时序简捷,控制命令简单,电路结构简化,调试过程更为容易,8,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 高速A/D：TLC5540,8位分辨率 最高转换速率40M/S 内部采样和保持功能 内部基准电压产生 5V单电源工作 低功耗（80mW）,9,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用典型应用,O
4、E：使能端 CLK：时钟输入 D0D7：数据输出 ANALOG IN：模拟信号输入,10,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 TLC5540转换时序图,TW,11,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 TLC5540的输出使能,OE：（Output Enable）输出使能,12,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 TLC5540与MCU的接口,能否与51单片机直接连接？,转换时间：1 / 40M = 0.025S,12M晶振、一个机器周期为 1S,加接缓冲存储器,可与其它高速单片机或DSP相连,解决办法：,13,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 TLC5540与
5、MCS51的接口,14,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 控制电路的实现,由数字电路实现 通过CPLD实现 通过FPGA实现 FPGA可以实现控制电路 也可以在内部实现高速RAM 采用双口RAM可使控制电路简化,A/D End,15,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用 高速D/A：MAX5188/5191,8位分辨率 最高转换速率40M/S 内部基准电压产生 低噪声+1.2V基准 双路交替输出 电流差动输出,16,西华大学电气信息学院,A/D、D/A的应用,时钟输入,差动放大器,数据输入,5191内置电阻,电路中只有一路数字输入 有二路模拟输出 而且没有选择引脚,17,西华大
6、学电气信息学院,A/D、D/A的应用 MAX5188/5191,18,西华大学电气信息学院,键盘的应用,PS/2键盘在单片机中的应用,19,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 单片机常用键盘,I/O模式键盘 扫描键盘 8155（I/O扩展芯片）扫描键盘 利用串口实现键盘 专用键盘（显示）集成电路 电脑用PS/2键盘和数字小键盘,20,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 I/O模式键盘,用于键数较少的系统 占用较多I/O,21,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 扫描键盘,用较少的I/O口 实现较多的按键,22,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 8155（I/O扩展芯片
7、）扫描键盘,I/O口不够用时 按键数量很多 常与显示共用,23,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 利用串口实现键盘,利用较少的I/O 实现较多按键 占用串口 可用I/O模拟串口 可扩展更多按键,24,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 键盘抖动产生原因,机械按键或开关在闭合和断开时产生抖动 抖动时间长短与机械特性有关 抖动时间一般为540mS,25,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 键盘抖动的消除方法,硬件消除 在键盘两端接滤波电路 软件消除 通过软件延时消除,26,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 专用键盘(显示)集成电路8279,教材MCS-51单片机P152
8、 可实现对键盘/显示器自动扫描 自动识别键盘上闭合的按键并进行编码 有键闭合产生中断 内含去抖动电路 具有双键锁定功能 具有组合键功能（上档键Shift、Ctrl）,27,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 专用键盘(显示)集成电路8279,PCB图,印制板图,28,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘和数字小键盘,PC键盘 （笔记本键盘、无副键盘）,29,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘和数字小键盘,数字小键盘 17个按键 与标准键盘的副键盘相同,30,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘和数字小键盘,数字小键盘 20个按键 增
9、加了功能键 ESC、F1F6 Clear(退格键) 比较实用,31,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘和数字小键盘,数字小键盘（刷卡） 20个按键 增加了磁卡读卡器 磁卡信息与键盘编码相同,刷卡口,32,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘的特性,使用方便、随处可得 功能齐全（可以随意更改按键功能） 电路结构简单 价格低廉,33,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘的接口规范,共4个有用脚 电源由PC提供 与PC共地 时钟和地都是集电极开路 接上拉电阻（约4.7K）,34,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘的接口规范,
10、自动扫描 自动识别 自动编码 有键按下时才发送数据 减轻了CPU的负担,35,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘与单片机连接,数据,时钟,36,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘时序图,键盘向主机发送信息,37,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 PS/2键盘编码,0 x0e,|, 0 x15,q, 0 x16,1, 0 x1a,z, 0 x1b,s, 0 x1c,a, 0 x1d,w, 0 x1e,2, 0 x21,c, 0 x22,x, 0 x23,d, 0 x24,e,详细编码见其它资料,38,西华大学电气信息学院,PS/2键盘的应用 通过数字电路单片机连接,通过移位寄存器读取数据,P/S2键盘的 数据和时钟,至单片机中断,PS/2 End,39,西华大学电气信息学院,单片机系统板,MCS51,CPLD,RAM ROM,ROM 扩展,总线扩展插槽,串口和 时钟,P/S2接口,LCD接口,40,西华大学电气信息学院,单片机系统板,41,西华大学电气信息学院,单片机系统板,42,西华大学电气信息学院,
