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1、7.1数码管显示与接口技术,第七章 常用的简单外部设备与接口技术,七段显示器的原理,共阴极,共阳极,1. 单个LED显示器结构和字段码关系,段LED字型码（段码）,单个共阴极数码管驱动示意图,3. 多位LED接口电路,显示多位数据的两种电路： 静态显示 静态显示是指LED显示屏的上的灯点在显示时是同时点亮发光 的；,共阴极LED静态显示方式,每位LED分别用一组8位字段口 分别输出显示不同字形。,动态显示,选用1ms左右的时间轮流点亮各个LED数码管，由于人 眼的视觉暂留现象，看起来就像是4个数码管同时显示 不同的内容。这种扫描显示的方法也叫动态显示。,优点：LED数码管显示降低接口电路的成本
2、； 缺点：微处理器频繁访问显示端口；,动态显示举例,以六位共阴极LED数码管显示接口电路为例,共阴数码管显示 123456字形码。,设置显示数码管个数：6减至0显示结束,字形码：06H，5BH，4FH，66H,6DH,7DH,位选码,：01H，02H，04H，08H，10H,20H,位选码,D7 D0,7.2 小键盘接口技术,独立式键盘,1.键盘分类,为了节省并行端口的IO资源，通常小键盘采用矩阵开关的结构，微处理器通过并行端口读取开关的通断情况，用软件来判断是否有键按下，以及按下的是什么键等信息。,矩阵开关键盘,0,4,8,12,以1个44的开关矩阵为例，采用8255的C端口作为并行端口，设
3、置PC7PC4为输出端口， PC3PC0为输入端口。,PC7PC4输出全0，然后读取PC3PC0 如果不为全1，则有按键。,2.按键识别的方法,首先判断是否有键按下：,有键按下,则逐位向PC7PC4输出0，然后读取 PC3 PC0，便可知按键的情况。,同行的重键，很好识别； 不同行的重键，依扫描顺序识别,行列扫描法,0,4,8,12,3.按键去抖,抖动：一般每个键在按下和松开时，都会经历短时间的抖 动才达到稳定接通或稳定断开，因此在脉冲的开头和末尾部 位总要出现些毛齿波。,9.1.1,1）硬件消抖法。 2）软件延时法。,在第一次检测到有键按下时，执行这段延时子程序使键的前沿抖动消失后再检测该键
4、状态，如果该键仍保持闭合状态电平，则确认为该键已稳定按下，否则无键按下，从而消除了抖动的影响。同理，在检测到按键释放后，也同样要延迟一段时间，以消除后沿抖动，然后转入对该按键的处理。,去抖动的方法通常有两种：,3.LED显示与小键盘接口实例,PA0,PA3,PC0,PC3,输出,输入,PB口,输出,第0行,第1行,第3行,第2行,第0列,第1列,第2列,第3列,LED显示与小键盘接口实例,利用Intel 8255的A端口和C端口，读取44键盘矩阵和显示4位16进制数。 在读取键盘时，关闭LED显示, 以免相互干扰。,该程序没有设置程序出口，是一个死循环程序。,则设置PA7 PA0为输入端口，
5、PB3PB0为输出端口。再向 PB3PB0输出刚才读取的列值， 然后读取PA7PA0的行值，将 行列值组合后查表即得对应 按键。,行翻转法,首先判断是否有键按下,有键按下,设置PA7PA0为输出端口，PB3PB0为输入端口。向PA7PA0 输出全0，然后读取PB3PB0，如果不为全1，则有 按键。,3.LED显示与小键盘接口实例,利用Intel 8255的A端口和C端口，读取44键盘矩阵和显示4位16进制数。 在读取键盘时，关闭LED显示, 以免相互干扰。,7.3数模转换,7.3.1数模转换原理,一般情况下，输入数字量的各位是同时进行D/A转换的，所以也将其称为并行DAC。以输出电压量为例，D
6、AC输出电压u0与输入数字量N之间的关系为： u0kN k为比例系数，N为输入的数字量，是n位的二进制代码,权电阻解码网络,一个四位权电阻网络DAC。 主要包括四部分： 参考电压源VREF 模拟开关S0S3 电阻译码网络 求和运算放大器,设输入一个四位二进制代码Dd3d2d1d0, 根据图可得，流入求和运算放大器输入端的电流为：,设反馈电阻RFR/2，求出电路输出电压为：,所以，电路的输出电压u0与输入的四位二进制代码成正比：,若输入一个四位二进制代码Dd3d2d1d01010，转换成十进制为10,电路的输出电压为：,依此类推，n位权电阻网络DAC的求和运算放大器输入端电流、输出电压表达式分别
7、为：,T型电阻网络DAC，只使用阻值为R和2R的两种电阻，比权电阻网络的制造要简单易行。,T型电阻网络DAC,推广到n位的T型电阻网络，有：,可见，输出的模拟电压VO正比于输入的二进制数字量Bn。,6.2 D/A(数模）转换器,7.3.2 DAC0832简介,三种工作方式：,直通工作方式,单缓冲工作方式,双缓冲工作方式,DI7DI0：8位数字量输入信号，DI7为最高位。 CS：片选信号，低电平有效； WR1：输入寄存器写信号，低电平有效； ILE：允许输入寄存器锁存信号，高电平有效。 上述3个控制信号共同作用选通输入寄存器。 WR2：DAC寄存器写信号，低电平有效； XFER：传送控制信号，低
8、电平有效； 上述2个控制信号共同作用选通DAC寄存器。 IOUT1：模拟电流输出1，电流的大小与DI7DI0成正比。 IOUT2：模拟电流输出2，IOUT1+IOUT2=常数。,RFB：反馈电阻引出端，可以直接连接运算放大器 的输出端。 VREF：参考电压输入，-10V+10V。 VCC： 芯片工作电压，+5V+15V。 AGND：模拟信号地； DGND：数字信号地。,使用DAC0832的一级锁存器锁存数字量，构成下图所示电路。假设IO地址为DA_PORT时选通CS,产生锯齿波的程序如下，锯齿波的周期由延迟子程序控制。,7.3.3利用DAC0832产生锯齿波,7.4.1模数转换原理,7.4模数
9、转换,计数式A/D转换原理,逐次逼近式A/D转换,ADC0809是8通道逐次逼近式ADC芯片，一次A/D转 换的时间取决于CLK的频率，CLK的频率可以在 101280kHz范围内，典型值为640kHz，对应的典 型转换时间为100s。,7.4.2 8位ADC芯片ADC0809简介,CLK (I)：时钟信号，其频率决定转换速度。 IN7IN0(I) ：8路模拟量输入信号。 ADDC、ADDB、ADDA(I) ：通道选择信号。 ALE(I) ：通道地址锁存允许信号，高电平有效。 START(I) ：A/D转换启动信号，高电平有效。 EOC(O) ：A/D转换结束信号，高电平有效。 D7D0(O) ：数字量输出信号。 OE(I) ：允许数字量输出信号，高电平有效。 VREF+(I) ：参考电平+，典型值为Vcc。 VREF-(I) ：参考电平-，典型值为GND。 Vcc(I) ：供电引脚，+5V。,ADC0809引脚功能,ADC0809与8086微处理器的连接示意图如下。占用2个IO地址，假设为210H和211H。210H是数据端口，211H是状态端口：,ADC0809转换举例,
