第8章单片机接口技术

1、第8章 单片机接口技术8.1 程序存储器和数据存储器接口8.2 键盘及其接口8.3 显示器接口8.4 打印机接口8.5 A/D转换接口8.6 D/A转换接口主 要 内 容8.1.1 存储器接口技术概述存储器接口技术概述回顾第回顾第4章，章，MCS-51单片机的存储器单片机的存储器 数据存储器数据存储器 128B 64KB 程序存储器程序存储器 4KB 64KB 8.1.2 单片机的三总线结构单片机的三总线结构为了使单片机能方便地与各种外围扩展芯片连接为了使单片机能方便地与各种外围扩展芯片连接, 通常将单片通常将单片机的外部连线变为一般的机的外部连线变为一般的3总线结构形式：总线结构形式： 地址

2、总线地址总线 数据总线数据总线 控制总线控制总线 MCS-51系列单片机系列单片机, 其其3总线由下列通道口的引线组成总线由下列通道口的引线组成: 地址总线地址总线: 由由P2口提供高口提供高8位地址线位地址线, 此口具有输出锁存此口具有输出锁存 的功能。的功能。 由由P0口提供低口提供低8位位地址线。地址线。 数据总线数据总线:由由P0口提供（口提供（P0口分时复用地址口分时复用地址/数据总线）数据总线） 控制总线控制总线: 扩展系统时常用的控制信号为扩展系统时常用的控制信号为 ALE 地址锁存信号地址锁存信号, 用以实现对低用以实现对低8位地址的锁存位地址的锁存片外程序存储器选通信片外程序

3、存储器选通信号号PSEN片外存储器读信片外存储器读信号号RD片外存储器写信号片外存储器写信号WR图图8-1 单片机的单片机的3总线结构形式总线结构形式 系统扩展的基本方法系统扩展的基本方法:扩展连接的方法实际上是扩展连接的方法实际上是三总线对接三总线对接。地址总线地址总线 数据总线数据总线 控制总线控制总线地址总线地址总线 数据总线数据总线 控制总线控制总线对接对接对接对接对接对接单片机外围设备 1、 8D锁存器锁存器74LS373 74LS373是一种带输出三态门的是一种带输出三态门的8D锁存器，锁存器， 其结构示其结构示意图如图意图如图8-2所示。所示。 其中：其中： 1D8D为为8个输入

4、端。个输入端。 1Q8Q为为8个输出端。个输出端。 G为数据打入端：为数据打入端： 当当G为为“1”时，时， 锁存器输出状锁存器输出状态态(1Q8Q)同输入状态同输入状态(1D8D)； 当当G由由“1”变变“0”时，时， 数据打入锁存器中。数据打入锁存器中。 常用扩展器件简介常用扩展器件简介图图8-2 74LS373的结构示意图的结构示意图 图图8-3 74LS373用作地址锁存器用作地址锁存器 P0口地址信息由口地址信息由ALE控制锁存，即在控制锁存，即在ALE由高变低由高变低时，时，74LS373锁存锁存P0口地址，直到下一次口地址，直到下一次ALE变高时才发生变化。变高时才发生变化。AL

5、E为低电平期间，为低电平期间，P0口用作数据总线。口用作数据总线。2、总线驱动器、总线驱动器74LS244, 74LS245 在单片机应用系统中在单片机应用系统中, 扩展的三总线上挂接很多负载扩展的三总线上挂接很多负载, 如存如存储器、并行接口、储器、并行接口、A/D接口、显示接口等接口、显示接口等, 但总线接口的负载但总线接口的负载能力有限能力有限, 因此常常需要通过连接总线驱动器进行总线驱动。因此常常需要通过连接总线驱动器进行总线驱动。 总线驱动器对于单片机的总线驱动器对于单片机的I/O口只相当于增加了一个口只相当于增加了一个TTL负载负载, 因此驱动器除了对后级电路因此驱动器除了对后级电

6、路驱动驱动外外,还能对负载的波动变还能对负载的波动变化起化起隔离隔离作用。作用。 系统总线中系统总线中地址总线地址总线和和控制总线控制总线是是单向单向的的, , 因此驱动器因此驱动器可以选用单向的可以选用单向的, , 如如7474LS244LS244。 74LS244 74LS244还带有三态控制还带有三态控制, , 能实现总线缓冲和隔离。其内部有能实现总线缓冲和隔离。其内部有8 8个三态驱动器，分成两个三态驱动器，分成两组，分别由控制端组，分别由控制端 和和 控制。控制。 系统中的系统中的数据总线数据总线是是双向双向的的, 其驱动器也要选用双向的其驱动器也要选用双向的, 如如74LS245

7、。74LS245 有有16个三态驱动器，个三态驱动器， 每个方向每个方向8个。个。在控制端在控制端 有效时有效时( 为低电平为低电平)， 由由DIR端控制驱动方向端控制驱动方向DIR=1时输出时输出(AnBn), DIR=0时输入时输入(AnBn)。 1G2GGG74LS244和和74LS245的引脚图如图的引脚图如图8-4所示。所示。 图图8-4 总线驱动器芯片管脚图总线驱动器芯片管脚图3、 38译码器译码器74LS138 38译码器译码器74LS138为一种常用的地址译码器芯为一种常用的地址译码器芯片，片， 其管脚图如图其管脚图如图8-5所示。所示。 其中其中G1、 ， , 为控制端，为控

8、制端， 只有当只有当G1为为“”且且 , 均为均为“0”时，时， 译码器才能进行译码输出。译码器才能进行译码输出。 否则译码器的否则译码器的8个输个输出端全为高阻状态。出端全为高阻状态。 译码输入端与输出端之间的译码译码输入端与输出端之间的译码关系如表所示。关系如表所示。 具体使用时，具体使用时， G1、 与与 既可直接接至既可直接接至+5 V端和地，端和地， 也可参与地址译码。也可参与地址译码。 但其译码关系必须为但其译码关系必须为100。 需要时也可通过反相器使输入信号符合要求。需要时也可通过反相器使输入信号符合要求。 2G A2GB2G A2GB2G A2GB图8-5 74LS138管脚

9、图 8.1.3 程序存储器扩展程序存储器扩展图8-6 2764与8031的连接图 一般来说，存储器芯片的地址线数目经常少于单片机地一般来说，存储器芯片的地址线数目经常少于单片机地址总线的数目，如此相接后，单片机的高位地址线总有剩余。址总线的数目，如此相接后，单片机的高位地址线总有剩余。剩余地址线一般作为剩余地址线一般作为译码线译码线，译码输出与存储器芯片的，译码输出与存储器芯片的片选片选信号线信号线相接。对存储器芯片访问时，片选信号必须有效，即相接。对存储器芯片访问时，片选信号必须有效，即选中存储器芯片。选中存储器芯片。 存储器芯片的选择有两种方法存储器芯片的选择有两种方法: 线选法线选法和和

10、译码法译码法。 1. 线选法线选法 线选法线选法, 就是直接以系统的就是直接以系统的地址线地址线作为作为存储器芯片的片选信号。存储器芯片的片选信号。 2. 译码法译码法 译码法就是使用地址译码器对系统的片译码法就是使用地址译码器对系统的片外地址进行译码外地址进行译码, 以以译码输出译码输出作为存储器芯片的片选信号。作为存储器芯片的片选信号。 译码法又分为完全译码和部分译码两种。译码法又分为完全译码和部分译码两种。 (1) 完全译码完全译码 地址译码器使用了剩余地址译码器使用了剩余全部全部地址线，地址线， 地址与存储单元地址与存储单元一一对应，一一对应， 也就是也就是1个存储单元只占用个存储单元

11、只占用1个唯一的地址。个唯一的地址。 (2) 部分译码部分译码 所谓部分译码就是存储器芯片的地址线与单片机系统的所谓部分译码就是存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线仅用地址线顺次相接后，剩余的高位地址线仅用一部分一部分参加译参加译码。码。 在设计地址译码器电路时，在设计地址译码器电路时， 如果采用地址译码关系如果采用地址译码关系图的话，图的话， 将会带来很大的方便。将会带来很大的方便。 所谓所谓地址译码关系图地址译码关系图， 就是一种用简单的符号来表就是一种用简单的符号来表示全部地址译码关系的示意图。示全部地址译码关系的示意图。 例如：例如： . 0 1 0 0

12、X X X X X X X X X X XA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 从地址译码关系图上可以看出以下几点：从地址译码关系图上可以看出以下几点： 属完全译码还是部分译码；属完全译码还是部分译码； 片内译码线和片外译码线各有多少根；片内译码线和片外译码线各有多少根； 所占用的全部地址范围为多少。所占用的全部地址范围为多少。 例如在上面的关系图中，例如在上面的关系图中， 有有1个个“”(A15不接不接)， 表示为部分译码。表示为部分译码。 片内译码线有片内译码线有11根根(A100), 片外片外译码线有译码线有4根。根。 其所占用的地址范围如下：其所

13、占用的地址范围如下： 当当A15为为0时，时， 所占用地址为所占用地址为00100000000000000010011111111111， 即即2000H27FFH。 当当A15为为1时，时， 所占用地址为所占用地址为10100000000000001010011111111111, 即即A000HA7FFH。 共占用了两组地址，共占用了两组地址， 这两组地址在使用中同样有这两组地址在使用中同样有效。重叠的地址范围中真正能存储信息的只有一个，效。重叠的地址范围中真正能存储信息的只有一个，其余仅是占据，因而会造成浪费。这是部分译码的缺其余仅是占据，因而会造成浪费。这是部分译码的缺点。它的优点是译

14、码电路简单。点。它的优点是译码电路简单。 线选法编址线选法编址 采用线选法编址采用线选法编址, 以以P2.7(A15)直接作为直接作为片选信号片选信号, 当当P2.7= 0 时时, 选中左边选中左边1片片2764, 其地址范围为其地址范围为0000H1FFFH; 当当P2.7=1 时时, 选中右边选中右边1片片 2764 , 其地址范围为其地址范围为8000H9FFFH。 这是部分译码这是部分译码, 有有2根地址线未接根地址线未接, 1个单元要占用个单元要占用22=4个地址号。个地址号。 以上只是以上只是4组地址中的组地址中的1组。组。 若需地址连续的话若需地址连续的话, 可取地址可取地址:

15、6000H 7FFFH 和和8000H9FFFH。 左片：左片：000000000000000000001111111111111，即，即0000H1FFFH； 001000000000000000011111111111111，即即2000H3FFFH； 010000000000000000101111111111111，即即4000H5FFFH； 011000000000000000111111111111111，即即6000H7FFFH；右片：右片：100000000000000001001111111111111，即，即8000H9FFFH； 101000000000000001011

16、111111111111，即即A000HBFFFH； 110000000000000001101111111111111，即即C000HDFFFH； 111000000000000001111111111111111，即即E000HFFFFH。全部可取地址为：全部可取地址为：(3) 采用地址译码器的多片程序存储器的扩展。采用地址译码器的多片程序存储器的扩展。 例例: 要求用要求用2764芯片扩展芯片扩展 8031 的片外程序存储器的片外程序存储器空间空间, 分配的地址范围为分配的地址范围为 0000H3FFFH。 解：采用完全译码的方法，每单元只占用唯一的解：采用完全译码的方法，每单元只占用唯

17、一的1个地址个地址 确定片数确定片数: 片数片数= (末地址末地址-首地址首地址)+1 芯片字节数芯片字节数 = (3FFFH-0000H) +12000H = 4000H 2000H =2(片片) 分配地址范围分配地址范围: 第第1组组(1片片)所占用的地址范围为所占用的地址范围为: 0000000000000000 0000H 0001111111111111 1FFFH第第2组组(1片片)所占用的地址范围为所占用的地址范围为: 0010000000000000 2000H 0011111111111111 3FFFH 画出地址译码关系图画出地址译码关系图: 第第1组组 0 0 0 X X

18、 X X X X X X X X X X XP2.7P2.6P2.5P2.4 P2.0 P0.7 P0.0 (A15)(A14)(A13)(A12) (A8)(A7) (A0)0 0 1 X X X X X X X X X X X X X 第第2组组 8.1.4 数据存储器扩展数据存储器扩展 数据存储器的扩展与程序存储器的扩展相类似数据存储器的扩展与程序存储器的扩展相类似, 不同不同之处主要在于之处主要在于控制信号控制信号的接法不一样的接法不一样, 不用不用 信号信号, 而用而用 和和 信号信号, 且直接与数据存储器的且直接与数据存储器的 和和 端相连即可。端相连即可。 图为外扩图为外扩1片片

19、6264的连接图。的连接图。 采用线选法，采用线选法， 将片将片选信号选信号 与与P2.7相连，相连， 片选信号片选信号CE2与与P2.6相连。相连。 PSENRDWROEWE1CE 地址范围不唯一地址范围不唯一 ,6000H7FFFH是一种地址范围。是一种地址范围。 当向该片当向该片6000H单元写一个数据单元写一个数据DATA时时, 可用如下指令可用如下指令: MOV A, DATA MOV DPTR, 6000H MOVX DPTR, A 从从7FFFH单元读一个数据时单元读一个数据时, 可用如下指令可用如下指令: MOV DPTR, 7FFFH MOVX , DPTR 利用利用E2PR

20、OM 28C17A扩展数据存储器扩展数据存储器28C17A是是2KB的电可擦除可编程只读存储器，的电可擦除可编程只读存储器，在写入一个字节的指令码或数据之前，自动对在写入一个字节的指令码或数据之前，自动对所要写如单元进行擦除，从这个意义上讲，使所要写如单元进行擦除，从这个意义上讲，使用用28C17A E2PROM相当于静态相当于静态RAM。RDY/BUSY为写结束输出，当一个字节写入操为写结束输出，当一个字节写入操作完成，作完成， 该脚自动置高电平。该脚自动置高电平。将将00HFFH值分别写入值分别写入7F00H7FFFH中中 ORG 0100HSTART: MOV DPTR #7F00H M

21、OV A, #00HLOOP: MOVX DPTR, AWAIT: JNB P1.0,WAIT INC DPTR INC A JNZ LOOP RET 8.2 键盘及其接口键盘及其接口 键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系列按键开关组成，键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系列按键开关组成，它是单片机系统中最常用的人机联系的一种输入设备。用它是单片机系统中最常用的人机联系的一种输入设备。用户通过键盘可以向户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令。输入数据、地址和命令。 键盘按其结构形式可分为键盘按其结构形式可分为编码式编码式键盘和键盘和非编码非编码式键盘两式键盘两大类。大类。 编码式键盘是由其内部

22、硬件逻辑电路自动产生被按键的编码式键盘是由其内部硬件逻辑电路自动产生被按键的编码。这种键盘使用方便编码。这种键盘使用方便,但价格较贵。但价格较贵。 单片机系统中普遍使用非编码式键盘。这类键盘应主要解决以下几个问题： (1)键的识别键的识别; (2)如何消除键的抖动如何消除键的抖动; 在以上几个问题中，最主要的是键的识别。为高电平；为高电平；当当K按下按下(闭合闭合)时，时，P1.0输入为低电平输入为低电平抖动抖动按下释放理想的按键电压波形实际按键电压波形按下抖动释放抖动稳定闭合(a)(b) 消除键抖动电路 硬件上可利用单稳态电路或硬件上可利用单稳态电路或RS触发器来消除。但单片机系统触发器来消

23、除。但单片机系统中通常采用中通常采用软件延时方法软件延时方法来实现。来实现。 软件消除抖动软件消除抖动8.2.3 8.2.3 独立式非编码键盘独立式非编码键盘直接用直接用I/O口构成按键电路，每个按键独立占有一条口构成按键电路，每个按键独立占有一条I/O线线8.2.4 8.2.4 行列式非编码键盘行列式非编码键盘行列式键盘又叫矩阵式键盘行列式键盘又叫矩阵式键盘，是用一些，是用一些I/OI/O接口线组成行结构，用另一些接口线组成行结构，用另一些I/OI/O接口线组成列结构，其交叉点处不接通，设置为按键。利用这种行列结构只接口线组成列结构，其交叉点处不接通，设置为按键。利用这种行列结构只需需M M

24、条行线和条行线和N N条列线，就可组成具有条列线，就可组成具有M MN N个按键的键盘。个按键的键盘。 矩阵式键盘的工作原理矩阵式键盘的工作原理 矩阵式键盘识别闭合键通常有两种方法：一种称为矩阵式键盘识别闭合键通常有两种方法：一种称为行扫描行扫描法法,另一种称为另一种称为线反转法线反转法。 1)行扫描法行扫描法 所谓行扫描法所谓行扫描法,就是通过就是通过行线发出行线发出低电平信号低电平信号,如果该行线所如果该行线所连接的键没有按下的话连接的键没有按下的话,则列线所连接的输出端口得到的是全则列线所连接的输出端口得到的是全“1”信号信号;如果有键按下的话如果有键按下的话,则得到的是非全则得到的是非

25、全“1”信号。信号。图 非编码式键盘行扫描法的工作原理(a)无键按下；(b)有键按下；(c)扫描第0行；(d)扫描第1行；(e)扫描第2行；(f)扫描第3行图 非编码式键盘行扫描法的工作原理(a)无键按下；(b)有键按下；(c)扫描第0行；(d)扫描第1行；(e)扫描第2行；(f)扫描第3行图 非编码式键盘行扫描法的工作原理(a)无键按下；(b)有键按下；(c)扫描第0行；(d)扫描第1行；(e)扫描第2行；(f)扫描第3行 具体过程如下：具体过程如下： 首先首先,为了提高效率为了提高效率,一般先快速检查整个键盘中一般先快速检查整个键盘中是否有是否有键按下键按下；其次其次,再用逐行扫描的方法来

26、再用逐行扫描的方法来确定确定闭合键的闭合键的具体位具体位置置。 方法是：先扫描第方法是：先扫描第0行行,即输出即输出1110(第第0行为行为“0”,其余其余3行为行为“1”),然后读入列信号然后读入列信号,判断是否为全判断是否为全“1”。 2) 线反转法线反转法 线反转法也是识别闭合键的一种常用方法。该方法比行线反转法也是识别闭合键的一种常用方法。该方法比行扫描法速度要快扫描法速度要快,但在硬件电路上要求行线与列线均需有但在硬件电路上要求行线与列线均需有上上拉电阻拉电阻,故比行扫描法稍复杂些。故比行扫描法稍复杂些。 先将行线作为输出线先将行线作为输出线, 列线作为输入线列线作为输入线, 行线输

27、出全行线输出全“0”信号信号, 读入列线的值读入列线的值, 然后将行线和列线的输入输出关系互换然后将行线和列线的输入输出关系互换,列线输出全列线输出全“0”, 再读取行线的输入值。这样再读取行线的输入值。这样, 当一个键被当一个键被按下时按下时, 必定可读到一对唯一的行列值。必定可读到一对唯一的行列值。P1P1口输出口输出00H00H，读，读P0P0口状态，口状态，若若P0.0P0.0P0.3P0.3全全1 1则无键按下则无键按下；P1.7P1.7P1.0P1.0依次输出依次输出FEHFEH、FDHFDH、FBHFBH、F7HF7H、EFHEFH、DFHDFH、BFHBFH、7FH7FH。读。

28、读P0P0口状态，若口状态，若P0.3P0.3P0.0P0.0为全为全1 1，则列线输出为，则列线输出为0 0的的这一列上没有键闭合；否则，这一列上没有键闭合；否则，这一列上有键闭合。这一列上有键闭合。 中断方式中断方式 图图8-23 采用中断扫描方式的键盘接口电路采用中断扫描方式的键盘接口电路 根据图中键盘按键排列规则，中断扫描方式参考程序如下根据图中键盘按键排列规则，中断扫描方式参考程序如下(键键值存放在值存放在30H单元中，无效按键时单元中，无效按键时30H为为AA)：ORG 0000HLJMP MAINORG 0013HLJMP INT1 ORG 0100HMAIN:CLR IT1;

29、采用低电平触发采用低电平触发 SETB PX1SETB EX1MOV P1, #0FH; P1.7P1.4输出低电平，将输出低电平，将P1.3 P1.0 置为高电平，以便作为置为高电平，以便作为 输入引脚使用输入引脚使用SETB EAMOV SP, #5FHINT1:PUSH PSWPUSH ACCSETB RS0SETB RS1LCALL DELAY10MOV A, P1ANL A, #0FHXRL A, #0FHJZ EXIT; 如果延迟如果延迟10 ms后，后，P1.3P1.0引脚为高，引脚为高，属于无效属于无效 按键，退出按键，退出 MOV R2, #11101111B; 从从P1.4

30、引脚开始扫描，用引脚开始扫描，用11101111B作扫描码，这作扫描码，这; 样通过循环左移即可使样通过循环左移即可使P1.4P1.7引脚输出低电平，引脚输出低电平，; 同时送同时送P1口时又能使口时又能使P1.3P1.0输出高电平输出高电平 MOV R3, #00H; 初始化扫描次数初始化扫描次数LOOP:MOV P1, R2MOV A, P1CPL A; 由于由于P1.3P1.0中被按下为低电平，取反后为高中被按下为低电平，取反后为高ANL A, #0FH; 屏蔽高屏蔽高4位。位。A=01H，表示表示P1.0引脚被按下；引脚被按下；; A=02H，表示表示P1.1引脚被按下；引脚被按下；A

31、=04H，表示表示P1.2; 引脚被按下；引脚被按下；A=08H，表示表示P1.3引脚被按下引脚被按下; A=00，表示对应列无按键。此外表示两键同时被按下表示对应列无按键。此外表示两键同时被按下 JNB Acc.0, K1MOV R4, #00H ; P1.0引脚被按下，引脚被按下，R4=00SJMP SETNOK1:JNB Acc.1, K2MOV R4, #01H ; P1.1引脚被按下，引脚被按下，R4=01SJMP SETNOK2:JNB Acc.2, K3MOV R4, #02H ; P1.2引脚被按下，引脚被按下，R4=02SJMP SETNO K3:JNB Acc.3, NEX

32、T; 本列无按键，退出本列无按键，退出MOV R4, #03H ; P1.3引脚被按下，引脚被按下，R4=03SETNO: ; 计算按键值计算按键值MOV A, R3; 扫描次数送扫描次数送ARL ARL A; 扫描次数乘扫描次数乘4ADD A, R4; 4R3+R4就是键值就是键值MOV 30H, A; 保存键值。保存键值。 SJMP WAITNEXT:INC R3; 扫描次数扫描次数+1MOV A, R3CLR CSUBB A, #04HJNC EXIT; 扫描了所有按键均未发现，退出扫描了所有按键均未发现，退出MOV A, R2RL A; 扫描码左环移一位扫描码左环移一位MOV R2,

33、ALJMP LOOP; 循环扫描，直到循环扫描，直到R3等于等于4WAIT: ; 等待按键释放等待按键释放 MOV P1, #0FHMOV A, P1ANL A, #0FHXRL A, #0FHJNZ WAITSJMP RETURNEXIT:MOV 30H, #0AAH; 将键盘缓冲区置为将键盘缓冲区置为AAHRETURN:CLR IE1; 清除中断标志清除中断标志POP AccPOP PSWRETIEND 8.3 显示器接口显示器接口单片机应用系统中常用的显示器单片机应用系统中常用的显示器 8.3.1 LED数码管数码管 图8-32 LED数码显示管 abcdedfdpCOM(3.8)(c)

34、abcdedfdpCOM(3.8)(d)abcdefgdpcde54321gfa b10 9 8 7 6(a)(b) 从从LED数码管结构可以看出，不同笔段的组合就可以构成数码管结构可以看出，不同笔段的组合就可以构成不同的字符，不同的字符， 例如当笔段例如当笔段a、b、c、d、e、f被点亮时，就可以被点亮时，就可以显示数字显示数字“0”；又如笔段；又如笔段a、b、c、d、g被点亮就显示数字被点亮就显示数字“3”。理论上，七个笔段可以显示。理论上，七个笔段可以显示128种不同的字符，扣除其中种不同的字符，扣除其中没有意义的组合状态后，七段没有意义的组合状态后，七段LED数码管可以显示的字符如表数

35、码管可以显示的字符如表所示。所示。 依据显示驱动方式的不同，可将依据显示驱动方式的不同，可将LED数码显示电路分为数码显示电路分为静静态显示态显示方式和方式和动态显示动态显示方式。方式。a段为最低位段为最低位,dp点为最高位点为最高位 静态显示方式静态显示方式特点：特点：显示亮度强，无闪烁；占用显示亮度强，无闪烁；占用I/O资源较多资源较多 动态显示方式动态显示方式 所有所有LED的的段选线段选线连接在一起共用一个连接在一起共用一个 8位位I/O口，每个口，每个LED的的位选位选分别由一根相应的分别由一根相应的I/O口线控制。因此必须采用动态口线控制。因此必须采用动态扫描显示方式，每一个时刻只

36、选通其中一个扫描显示方式，每一个时刻只选通其中一个LED，同时在段选，同时在段选口送出该位口送出该位LED的字型码。的字型码。 动态显示方式是利用人眼对视觉的残留效应动态显示方式是利用人眼对视觉的残留效应, ,采用动态扫描采用动态扫描显示的方法显示的方法, ,逐个地循环点亮各位数码管逐个地循环点亮各位数码管, ,每位显示每位显示1 1msms左右，使左右，使人看起来就好象在同时显示不同的字符一样。人看起来就好象在同时显示不同的字符一样。逐位扫描显示方式从段选口送出某位从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位的字型码，然后选通该位LED， 并保持一段延并保持一段延时时间。然后选通下一位，直到

37、所有位扫描完。时时间。然后选通下一位，直到所有位扫描完。1.1.字型码通常通过查表指令字型码通常通过查表指令MOVCMOVC来求得来求得2.2.位选通信号共阴极送低电平，共阳极送高电平位选通信号共阴极送低电平，共阳极送高电平3.3.段选码、位选码每送入一次延时段选码、位选码每送入一次延时1 15ms5ms，以保证一定的亮度以保证一定的亮度注意注意DIS：MOVR0，#7EHMOVR2，#01H；初始位码；初始位码MOVA，R2LP0：MOVP0，A；送位码；送位码MOVA，R0MOVDPTR，#TABMOVC A，A+DPTR ；查段码；查段码MOVP1，A；送段码；送段码ACALL D1MS

38、DECR0MOVA，R2JBACC.6，LP1；6位是否显示完？位是否显示完？RLAMOVR2，AAJMPLP0LP1：RETTAB：DB3FH，06H，5BH，DB4FH，66H，6DHD1MS： MOVR7，#02HDL：MOVR6，#0FFHDJNZR6，$DJNZR7，DLRET 液晶显示器概述液晶显示器概述按显示内容分类按显示内容分类 v 字段式字段式（或称为（或称为笔划式笔划式）v 点阵字符式点阵字符式v 点阵图形式点阵图形式 通常有通常有7 7段、段、8 8段、段、9 9段、段、1414段、段、1616段等，主要段等，主要用来显示数字、西文字母或某些字符，这与用来显示数字、西文字

39、母或某些字符，这与LEDLED数码管相似。数码管相似。 主要有主要有5 58 8、5 51111等点阵块组成，主要用来显示字符、数字、等点阵块组成，主要用来显示字符、数字、符号等。符号等。 在平面上排成多行多列的晶格阵列，可以显示图形和汉字等在平面上排成多行多列的晶格阵列，可以显示图形和汉字等复杂信息。复杂信息。液晶显示形式液晶显示形式 LCD LCD：液晶显示器件，包括前后偏振片在内的液晶显示器件，简称：液晶显示器件，包括前后偏振片在内的液晶显示器件，简称LCDLCD。 LCM LCM：液晶显示模块，包括组装好的线路板、：液晶显示模块，包括组装好的线路板、LCDLCD驱动和控制电路及其附件，

40、驱动和控制电路及其附件，英文名称叫英文名称叫“LCD Module”LCD Module”，简称，简称LCMLCM。 LCD液晶显示器接口技术（字符型）液晶显示器接口技术（字符型） RSR/W操 作00写命令操作(初始化、光标定位等)01读状态操作(读忙标志)10写数据操作(要显示内容)11读数据操作(可以把显示存储区中的数据反读出来)A/D转换器概述转换器概述 A/D转换器用以实现转换器用以实现模拟量向数字量模拟量向数字量的转换。按转换原的转换。按转换原理可分为理可分为4种：种：计数式、双积分式、逐次逼近式及并行式计数式、双积分式、逐次逼近式及并行式A/D转换器。转换器。 目前最常用的是目前

41、最常用的是双积分式双积分式和和逐次逼近式逐次逼近式。双积分式。双积分式A/D转换器的主要优点为转换精度高、抗干扰性能好、价转换器的主要优点为转换精度高、抗干扰性能好、价格便宜格便宜;缺点为转换速度较慢。因此这种转换器主要用于速缺点为转换速度较慢。因此这种转换器主要用于速度要求不高的场合。度要求不高的场合。 A/DA/D转换器性能参数转换器性能参数 A/D转换器的分辨率转换器的分辨率是指转换器对输入的模拟量的分辨能是指转换器对输入的模拟量的分辨能力，是对转换量变化敏感程度的描述。转换器的分辨率通常用力，是对转换量变化敏感程度的描述。转换器的分辨率通常用位数来表示，如位数来表示，如8位、位、10位

42、和位和12位等。对于位等。对于n位的转换器，其位的转换器，其实际的分辨率为模拟量满量程的实际的分辨率为模拟量满量程的1/2n。 量化误差量化误差是由转换器的转换分辨率所造成的误差，或者说是由转换器的转换分辨率所造成的误差，或者说真实值与转换值之间的误差。真实值与转换值之间的误差。 量化间隔和量化误差量化间隔和量化误差是是A/D转换器的主要技术指标之一。量转换器的主要技术指标之一。量化间隔可由下式求得：化间隔可由下式求得：212nn 满量程输入电压满量程电压 量化误差有两种表示方法：一种是绝对量化误差；另一种量化误差有两种表示方法：一种是绝对量化误差；另一种相对量化误差。可分别由下式求得：相对量

43、化误差。可分别由下式求得： 22量化间隔 相对量化误差相对量化误差112n绝对量化误差绝对量化误差 例如，当满量程电压为例如，当满量程电压为5V，采用采用10位位A/D转换器的量转换器的量化间隔、绝对量化误差、相对量化误差分别为：化间隔、绝对量化误差、相对量化误差分别为： 绝对量化误差：绝对量化误差： 相对量化误差：相对量化误差： 5.量化间隔：量化间隔： 转换时间转换时间被定义为被定义为A/D转换器完成一次转换所需要的时间，转换器完成一次转换所需要的时间，即从输入端加入信号到输出端出现相应数码的时间。即从输入端加入信号到输出端出现相应数码的时间。 电源抑制比电源抑制比(电源灵敏度电源灵敏度)

44、反映反映A/D转换器对电源电压变化转换器对电源电压变化的抑制能力，用改变电源电压使数据发生的抑制能力，用改变电源电压使数据发生1LSB变化时所对变化时所对应的电源电压变化范围表示。应的电源电压变化范围表示。 b 8 8位位CMOSCMOS模数转换芯片模数转换芯片ADC0809ADC0809的主要性能的主要性能 v 采用采用逐次逼近方式逐次逼近方式进行转换。进行转换。v CMOSCMOS低功耗器件，分辨率为低功耗器件，分辨率为8 8位。位。v带锁存控制的带锁存控制的8 8通道通道多路开关多路开关输入切换电路，可对输入切换电路，可对8 8位模拟电位模拟电压信号压信号分时分时进行转换。进行转换。v

45、单单一一+5+5供电供电，输入，输入VinVin范围为范围为0 0+5V+5Vv fmax=1.2MHz fmax=1.2MHz ，推荐，推荐CLK=500KHzCLK=500KHzv 典型转换时间：典型转换时间： 100100 S S，此时，此时CLK=CLK=640KHz640KHzv 转换结果读取方式：转换结果读取方式： 查询方式查询方式 中断方式中断方式b ADC0809 ADC0809的结构的结构ADC0809是一个是一个8位位8通道的通道的AD转换器。转换器。 CBA被选通的通道000 IN0001 IN1010 IN2011 IN3100 IN4101 IN5110 IN6111

46、 IN7：ALEALE信号上升沿，信号上升沿，锁存地址并选中相锁存地址并选中相应通道。应通道。STARTSTART信号下降沿信号下降沿开始转换。开始转换。A/DA/D转转换期间换期间STST为低电平。为低电平。EOCEOC信号输出信号输出高高电电平，表示转换结束。平，表示转换结束。OEOE信号有效，允许信号有效，允许输出转换结果。输出转换结果。ALE 电路连接主要涉及两个问题，一个是电路连接主要涉及两个问题，一个是8路模拟信号的路模拟信号的通通道选择道选择，另一个是，另一个是A/D转换完成后转换数据的传送转换完成后转换数据的传送。ADC0809与与MCS-51单片机的一种常用连接方法如图所示。单片机的一种常用连接方法如图所示。 通道选择表选择的通道选择的通道0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 1 1 1 0 1 1