声部)实例分析02数字输出端口

1、人工融实验平台机3-blbuju J - ！ - I af . :;一去2三和三；1 1了雲除一 二 薈卑晁高阶编程实例分析数字输出端口 （02声部）数字输出端口的特点及应用输出端口是数字电路中的一种端口形式。在数字电路中,按 电信号的流动,判断识别方向来区分，可以分为输入端和输出端两 种。端口以系统弓I脚的形式存在，当系统引脚的用途用来识别与之 相连的夕卜部电路信号时，这时的引脚是作为输入端口的功能之用， 此引脚叫做输入引脚（输入端口）。当系统引脚的用途用来向与这 相连的夕卜部电路输出高电平或低电平信号时，这时该引脚是作为信 号输出功能使用,此引脚叫做输出引脚（输出端口）。本节课中，我们学习

2、的端口叫做输出端口，它的主要作用是 控制与端口相连的外部电路上的电压状态”它的具体控制执行过程 是这样的,首先同输入端口“ 一样,每一个输出端口在系统 内部都有一个与之相对应的存储单元”端口上的高、彳氐电平信号始 终与这个相应的存储单元信息保持一致，当存储单元里的信息为T 时,端口输出高电平,当存储单元里的信息为 时,端口输出低 电平，根据这样的控制原理，我们想要控制端口输出电平时，只需 要让CPU向该端口的存储单元写入要输出的信息就可以了。这个写 入的过程,也是通过机器指令来实现的。输出端口是一个数字输出控制端口，它只能输出两种类型的 电平，彳氐电平和高电平。当系统发出控制指令时，即系统开始

3、向某 端口存储单元写入输出信息时，该引脚上的电压信号，便随存储单 元里面的信息做相应的变化，一旦信息写入存储单元，则引脚上的 电压信号立即做出相应改变,并保持当前的电平信号不变化，直到 存储单元中再次写入新的信息内容时,端口引脚的电压才会重新做 出改变，并保持之。输出端口不能输出高电平，低电平以外的 任I可其它电平值，存储单元中存放的电平信息也只能是0或T ,即0代表低电平,T代表高电平。输出端口主要是对所连设备发出的控制命令信号,当它与执 行部件模块的数字量端口相连接时”则主要是对所连设备发出触发 命令信号,这个命令信号可能是高电平，也可能是彳氐电平，视所连 的设备要求而定。当控制命令信号电

4、平输出到引脚上发生变化时, 则执行部件模块产生了触发功能,开始动作。此外,输出端口不能 与传感器类的模块相连接,只能与相关的执行部件相连接。所以，输出端口就一个数字量输出控制端口，它所输出的是 高电平电压或低电平电压信号,这些信号在系统中用相应的0或1”来代替表达。在具体的使用中,可对单一信号进行输出控制,也可以与时间，时序相组合”对一组信号进行输出控制,通过这样 的形式，可以实现更复杂，更高级的设计，执行，控制内容。那么输出端口在AI平台机上的具体应用有哪些呢？下面我们 就举一些具体的实来说明一下。如图所示。STor5oil2#=皂”址111If !；承口Rm 二 1输出端口所连接的外部设备

5、,只能是执行部件或显示部件”或 具有相关数字输入功能的模块，如：LED灯，数码管，液晶，点阵 LED , HMI这些属于显示部件，还有继电器，扬声器,蜂鸣器，电 机，步进电机,电磁阀等等都属于执行机构部件。输出端口无 法与传感器类模块的输出端口相连接，因此它不适合应用于传感器 类的使用。在输出控制方面,输出端口可以通过一个单一信号的发生 对外部设备产生控制，如简单的高电平信号保持或低电平信号保持, 触发某一个功能的实现，通过这种方式工作的外部设备有LED灯， 蜂鸣器，继电器，电磁阀，直流电机等，这些设备都可以通过一个 输入一个高电平或低电平信号来实现启动、点亮工作的目的。在以 前的课程中,我们

6、学习了 LED的点亮过程,发光二极管一端接电源 或地,另一端输入相反的电压即可点亮,通过这样的方式来实现控 制。还有继电器，蜂鸣器等也都是通过输入一个固定的高电平或低 电平即可实现其工作。这种功能的实现是一种开关式的，也就是说 它实现的只是这些设备的启动和停止功能”无法对设备在工作过程 中的其它状态进行控制，这些设备启动后，按自身既定的功能和工 作模式进行运转。因此,我们也称这种控制模式为开关模式”而用 于控制的信号也称为”数字量信号”或”开关量信号” O输出端口还可以通过一组数字量信号的发生来实现对外部 设备的控制，这一组信号代表的是一个工作指令，而一组信号的输 出实现与识别则是配合时间的长

7、短来完成的，也就是按照时间的顺 序来发生,传送的，所以叫做时序O如果实现了这一组信息的 传递,那么按照我们之前讲的原理”这一种信号信息可以代表任1可 的内容信息，所以也就实现了数字化的信息通讯功能。以点阵LED 灯模块的点亮为例，LED点阵灯的指令格式为第几行第几例点亮 或第几行第几列熄灭，那么我们就可以编排一组这样的信号信 息，当然是通过二进制的形式编排,如行用两位二进制码表示,列 也用两位二进制码表示,亮和灭用一种码表示，则行信息中，两位 码共可以表示4行，如00表示第一行，01表示第二行,10表示第 三行，11表示第4行,列信息也为如此设置,根据这样的原理,如 果要以第2行第1列上点亮L

8、ED ,输入的这组信号信息就应该是01 00 r ,这样的一组信号,按照固定的时间间隔顺序发送给 点阵LED灯，实现对其的控制。这种功能的应用，不但可以实现对 外部设备的启、停控制，同时因为一组信号的变化是多样的，所以 可以代表多种信息，也就意味着可以发送多种命令，而不再是只有启动和停止的两种功能指令。而是，可以在外部设备工作 的过程中,通过修改指令来调整设备的工作状态，比如，电机的转 速,LED的亮度，闪烁的频率，显示的图案，汉字信息变动等等。 如果是再复杂一些的控制,信号信息不但可以结合时间传递，还可 以用两路输出端口来实现相应的控制,还可以使用输入端口 与输出端口相结合的方式来实现。甚至

9、是多路端口同时使用相 互配合实现更加复杂的功能。现在的信息通讯技术也是基于这样的 -个原理来设计实现的。数字输出端口在声学方面的应用数字输出信号是用来控制外部设备的一种信号源。也 叫做开关量信号源,它只有两种信号状态,高电平信号状 态，低电平信号状态。这意味着它只能控制相关设备的两 个工作状态,如启动、停止，快速、慢速，开、关，弹起、 收起等。至于是哪种电平信号用来控制哪种状态则可根据 所连接的外部设备的接口特点来决走。输出控制信号在声 音方面相关的外部设备，是以声音输出为主的模块,如蜂 鸣器模块,扬声器,超声波模块,压电陶瓷模块等等,超OSKSi w=as ow=asiwislwi -叵舉如

10、zg毎擲曲出OSHn 常i雲聲 於 osn;乡摻 L參STor9丑OB7申F有源蜂鸣器模块，是 由压电陶瓷片与发声震荡 信号电路共同组成的，所 谓”源指的是信号源， 由震荡信号产生的发声信 号源，不是指电源。因此 称为有源蜂呜器。STds当控制信号启动时，蜂鸣器发出单一频率的声音，即一直保持常鸣状态,通过 这样的特征，要实现对蜂呜器的控制,可以通过对信号输 出的控制来调节发声节奏，如长鸣音,断续音，缓慢节奏, 急促节奏声音等等。在应用中,豎jy門变纾 同的意义表达。台式脳口很BIWiiLfeiiH 多电子设备中常伴有的开机 音,故障音,报警音基本上 都是用这种蜂鸣器来设计的， 结构简单,控制方便。实验的设计也十分简单,模块相应的接口,与主板的 数字输出端口相连接，通过主板改变信号控制状态来实现 蜂鸣器的声音变化。有源压电蜂鸣器是一种一体