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1、第8章 单片机的I/O接口技术,8.1 I/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。,LIGHTEQU62H ORG0000H AJMPSTART ORG0030H START：MOVSP，#30H CLRP1.0 CLRP1
2、.1 CLRP1.2 CLRP1.3 MOVLIGHT，#01H NOP MAIN：LCALLFLY_LED LCALLDELAYAJMPMAIN,FLYLED：MOVA，LIGHT CLRC RLCA CPLC MOVP1.0，C SETBP1.1 NOP CLRP1.1 SETBP1.2 NOP CLRP1.2 CJNEA，#0，FLYCON MOVA，#01H FLYCON：MOVLIGHT ，A RET,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
3、电路编写数码管显示程序。,LEDO:MOVR0,#LEDDATA MOVR1,#2 OUT1:MOVA,R0 MOVR2,#8 OUT2:RLCA MOVP1.0,C SETBP1.1 NOP CLRP1.1 DJNZR2,OUT2 INCR0 DJNZR1,OUT1 SETBP1.2 NOP CLRP1.2 RET,LED显示器的并行动态控制电路,D_DAT0EQU6AH D_DAT1EQU6BH D_DAT2EQU6CH D_DAT3EQU6DH ORG0000H AJMPSTART,ORG0030H START：MOVSP，#30H MOVD_DAT0，#0 MOVD_DAT1，#1 M
4、OVD_DAT2，#2 MOVD_DAT3，#3 MOVD_DAT2，#4 MOVD_DAT3，#5 MOVP0，#0 CLRP1.1 CLRP1.2 MOVR0，#D_DAT0MOVR1，#01HNOP MAIN：LCALLDISPLCALLDELAYAJMPMAIN,DISP：MOVA，R1 MOVP0，A SETBP1.1 NOP CLRP1.1 MOVA，R0 MOVDPTR，#DISPD MOVCA，A+DPTR MOVP0，A SETBP1.2 NOP CLRP1.2 INCR0 MOVA，R1 CLRC RLCA MOVR1，A JNBACC.4，DISP1 MOVR0，#D_D
5、AT0 MOVR1，#1 DISP1：RET,；数字笔画代码表,； 0 1 2 3 DISPD：DB 3FH，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。,KBMEQU63H D_MAXEQU64H D_MINEQU65H T_DAT0EQU66H T_DAT1EQU67H ,MOVKBM，#0 MOVD_MAX，#80 MOVD_MIN，#70 MOVT_DAT0，#66 MOVT_DAT1，#0 MOVH_DAT0，T_DAT0 MOVH_DAT1，T_DAT1 LCALLHTD M
6、AIN：LCALLDISPLCALLDELAY,JBP1.7，KEY1 LCALLDISP LCALLDELAY JBP1.7，KEY1 INCKBM MOVA，KBM CJNEA，#3，KEY01 MOVKBM，#0 KEY01：NOP AJMPKEND,KEY1：JBP1.6，KEY2LCALLDISP LCALLDELAY JBP1.6，KEY2 MOVA，KBM CJNEA，#1，KEY11 INCD_MAX AJMPKEND KEY11：CJNEA，#2，KEY12 INCD_MIN KEY12：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
7、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:CLRP1.0 CLRP1.2 NOP SETBP1.2 SETBP1.0 ADCON:JBP1.3,$ CLRP1.0 CLRP1.1 MOVADCL,P0 MOVADCH,P2 SETBP1.1 SETBP1.0 RET,10位A/D转换器件TLC1543及应用,时序图,AD_ADDREQU21H AD
8、_DAT0EQU64H AD_DAT1EQU65H MAIN： CLRP1.7 CLRP1.5 CLRP1.4 MOVAD_ADDR，#0 LCALLAD_C LCALLAD_C,AD_C：CLRP1.4 MOVA，#00H MOVC，0BH MOVP1.6，C SETBP1.7 ；第一个时钟信号 MOVC，P1.5 RLCA CLRP1.7 MOVC，0AH MOVP1.6，C SETBP1.7 ；第二个时钟信号,MOVC，P1.5 RLCA CLRP1.7 MOVAD_DAT1，A MOVA，#00H MOVC，09H MOVP1.6，C SETBP1.7 ；第三个时钟信号 MOVC，P1
9、.5 RLCA CLRP1.7 MOVC，08H MOVP1.6，C SETBP1.7 ；第四个时钟信号,MOVC，P1.5 RLCA CLRP1.7 CLRP1.6 SETBP1.7 ；第五个时钟信号 MOVC，P1.5 RLCA CLRP1.7 SETBP1.7 ；第六个时钟信号 ,；第十个时钟信号 MOVC，P1.5 RLCA CLRP1.7 MOVAD_DAT0，A SETBP1.4 RET,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
10、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-2D1D0 B 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,
11、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,#0A800H MOVA,#100 MOVXDPTR,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。MCS5
12、1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12s PWR：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DAC B寄存器和缓冲寄存器 01写数据到缓冲寄存器 10写数据到DAC A寄存器并且用缓冲寄 存器内容更新DAC B寄存器 11保留,在TLV5617A内部有3个数据寄存器：
13、 DAC A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DAC A寄存器时，即启动A路D/A转换； DAC B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DAC B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DAC A寄存器并且同时用缓冲寄存器内容更新DAC B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
14、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_ALEQU60H DATA_AH EQU61H DATA_BL EQU62H DATA_BH EQU63H ,DA_C：MOVR2,#2 CH1:CLRC MOVA,DATA_AL RLCA MOVDATA_AL,A MOVA,DATA_AH RLCA MOVDATA_AH,A DJNZR2,CH1,MOVR2,#2 CH2:CLRC MOVA,DATA_BL RLCA MOVDATA_BL,A MOVA,DATA_BH RLCA MOVDATA_BH,A DJNZR2,C
15、H2,CLRP3.7 MOVR2,#8 MOVA,DATA_BH ORA,#10H SBYTE1:RLCA MOVP3.4,C SETBP3.5 NOP CLRP3.5 DJNZR2,SBYTE1,MOVR2,#8 MOVA,DATA_BL SBYTE2:RLCA MOVP3.4,C SETBP3.5 NOP CLRP3.5 DJNZR2,SBYTE2,SETBP3.7 NOP CLRP3.7 MOVR2,#8 MOVA,DATA_AH ORA,#80H SBYTE3:RLCA MOVP3.4,C SETBP3.5 NOP CLRP3.5 DJNZR2,SBYTE3,MOVR2,#8 MOVA,DATA_AL SBYTE4:RLCA MOVP3.4,C SETBP3.5 NOP CLRP3.5 DJNZR2,SBYTE4 SETBP3.7 RET,本章不做习题,第8章完,
