单片机接口技术

1、 第8章 单片机接口技术 8.1 单片机的系统总线 8.2 简单并行I/O口扩展 8.3 可编程并行I/O口扩展 8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线单片机的系统总线8.1.1 三总线结构三总线结构 8.1.2 地址锁存原理及实现8.2 简单并行I/O口扩展 8.3 可编程并行I/O口扩展 8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术计算机系统是由众多功能部件组成 三总线：地址总线(AB) 、数据总线(DB)、控制总线

2、(CB)CPUROMRAM T/C控制总线 CB数据总线 DB地址总线 AB第8章 单片机接口技术为减少连线简化结构，可将传送同类信息的连线传送同类信息的连线作为一种公共通道总线（总线（BUS）。 51单片机属于总线型结构，片内各功能部件都是按总线关系设计并集成为整体的。 51单片机有两种外设连接方式：第8章 单片机接口技术I/O方式方式（非总线方式 ）总线方式总线方式I/O方式采用片内片内RAM指令指令访问外设 例如 MOV P0 , A （片内地址80H,90H,A0H,B0H）总线方式采用片外片外RAM指令指令访问外设 例如 MOVX DPTR ,A（片外RAM 00FFFFH）51单片

3、机由P0、P2和P3引脚兼作总线引脚（没有专用总线引脚）第8章 单片机接口技术P0口为复用总线方式，即数据总线+低8位地址总线通过地址锁存器地址锁存器将数据与地址信息分开第8章 单片机接口技术1、P0输出的A0-A7出现在地址锁存器的输出端；2、地址锁存器的输出与输入端隔离；3、P0输出D0-D7;P2输出A8-A15;地址锁存器输出A0-A74、同时产生16位地址信号+8位数据信号地址锁存器工作过程 第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线单片机的系统总线8.1.1 三总线结构 8.1.2 地址锁存原理及实现地址锁存原理及实现8.2 简单并行I/O口扩展 8.3 可编程并行I/O口扩展

4、 8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术原理原理：当/OE端为低电平，LE端为高电平时，1D-8D端的数据可由1Q-8Q端锁存输出； LE为低电平时D端与Q端隔离。第8章 单片机接口技术结构结构：带有三态输出门的八-D触发器锁存器锁存器74HC373，74LS373，54LS377等负边沿D触发器典型总线方式接口电路 第8章 单片机接口技术接线关系接线关系：/OE地，LE正脉冲源，D0D7P0，Q0Q7外设地址端P0口此时无需上拉电阻（总线方式）地址锁存使能输出VCC读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器读引脚读引脚内部总线内部总线

5、1V1DQCLKQP0.N锁存器2地址地址/数据数据控制控制V2MUXP0.NXA第8章 单片机接口技术S1P2S2P2期间： P0 (A0A7）； ALE正脉冲； Q0Q7 （A0 A7）S5P1S6P1期间： P0 （D0D7） Q0Q7 （A0 A7）S1P2 S6P1期间： P0分时输出低8位地址和8位数据信息。 部分时序图 MOVX DPTR ,AVCC读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器读引脚读引脚内部总线内部总线1V1DQCLKQP0.N锁存器2地址地址/数据数据控制控制V2MUXP0.NXA地址锁存使能输出P0与与373的配合关系的配合关系第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统

6、总线8.2 简单并行简单并行I/O口扩展口扩展8.2.1 访问扩展端口的软件方法访问扩展端口的软件方法8.2.2 简单并行输出接口的扩展 8.2.2 简单并行输入接口的扩展8.3 可编程并行I/O口扩展 8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术I/O口扩展可有口扩展可有3种办法种办法：采用锁存或缓冲芯片的简单并行扩展简单并行扩展；采用串口方式0的串并转换扩展串并转换扩展；采用可编程控制功能芯片的并行扩展并行扩展。 第8章 单片机接口技术P0和P2口作为地址/数据总线后，留给用户使用的I/O口只有P1口和部分P3口，通常需要扩展I

7、/O口数量。D0D1D0D2D1D3D3D4D5D6D6D2D4D5D7D7XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012

8、P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C51SRG8RC1/-&1D1324561081112913U274164D1R1D2R2D3R3D4R4D5R5D6R6D7R7VCCD8R8VCC访问扩展端口有2种软件方法: MOVX A,DPTR MOVX A,Ri MOVX DPTR,A MOVX Ri,A（读操作,RD）（写操作,WR）1、汇编语言方法第8章 单片机接口技术MOVX指令的写端口写端口时序前半周期：P0低8位地址，P2高8位地址,ALE正脉冲后半周期：P08位数据， P2高8位地址， WR 负脉冲第8章 单片机接口技

9、术ALE用于低八位地址锁存，/WR可作为外设的片选信号MOVX指令的读端口读端口时序前半周期：P0低8位地址,P2高8位地址，ALE 正脉冲后半周期：P08位数据， P2高8位地址， RD 负脉冲第8章 单片机接口技术ALE用于低八位地址锁存，/RD可作为外设的片选信号2、C51语言方法#include #define port XBYTE 0 x1000unsigned char temp1,temp2; temp1 = port; /读端口操作 port = temp2; /写端口操作 例如，对占用片外RAM 1000H的端口进行读写操作：#include /含有宏定义的包含语句#defi

10、ne 变量名 XBYTE 地址常数 /地址定义语句方法1：利用宏定义建立建立变量名与地址常数的关联性变量名与地址常数的关联性第8章 单片机接口技术方法2：利用xdata型指针变量对外设端口进行操作例如，同样针对上述举例，程序设计如下：unsigned char xdata *PORT = 0 x1000 ；/定义指针变量 unsigned char temp1,temp2; temp = *PORT; /读0 x1000端口 *PORT = temp2; /写0 x1000端口 第8章 单片机接口技术数据类型 xdata * 存储类型2 变量名 =地址常数；方法方法3：采用_at_关键字访问片

11、外RAM绝对地址使用_at_可对指定存储器空间的绝对地址定位绝对地址定位，但使用_at_定义的变量只能为全局变量。例如：unsigned char xdata xram0 x80 _at_ 0 x1000; /在片外RAM 0 x1000处定义一个char型数组变量xram，元素个数为0 x80第8章 单片机接口技术第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行简单并行I/O口扩展口扩展8.2.1 访问扩展端口的软件方法8.2.2 简单并行输出接口的扩展简单并行输出接口的扩展 8.2.2 简单并行输入接口的扩展8.3 可编程并行I/O口扩展 8.4 D/A转换与DAC0832应

12、用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术简单并行扩展常用接口芯片: 74LS 273、377 、244、373等 第8章 单片机接口技术74LS273用于扩展并行输出口输出口原理原理：/MR端为高电平时，D端信号在CP(或CLK)端正脉冲作用下锁存到Q端，此后D与Q隔离。用法用法：/MRVcc，CP正脉冲源，Di接P0，Qi外设输入端第8章 单片机接口技术组成组成：8个带清零功能的D触发器 实例实例1 利用两片74LS273扩展16位并行I/O口，且使其外接LED按1010 1010 0000 1111的规律发光。与通用I/O口方式相比,P0口无需上拉电阻。第8章

13、 单片机接口技术分析：两个273锁存不同P0数据的关键是，CLK端信号应为包含不同地址信息的锁存脉冲包含不同地址信息的锁存脉冲。第8章 单片机接口技术写外设端口时序如何将WR信号与地址信号合成为所需的CLK信号？U2选通，U3不选通的地址: 01xx xxxx xxxx xxxx（0 x7fff）U2不选通，U3选通的地址: 10 xx xxxx xxxx xxxx（0 xbfff）或门一端为0时，相当于给或门 “解锁”；或门一端为1时，相当于给或门 “加锁”。第8章 单片机接口技术实例1运行效果第8章 单片机接口技术第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行简单并行I/O

14、口扩展口扩展8.2.1 访问扩展端口的软件方法8.2.2 简单并行输出接口的扩展 8.2.2 简单并行输入接口的扩展简单并行输入接口的扩展8.3 可编程并行I/O口扩展 8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术接线接线：A1-A4接外设输入端； Y1-Y4接单片机I/O口； 1G接控制端74LS244、74LS245等用于扩展并行输入口 原理原理：每组由1个选通端或控制4只三态门。当选通信号为低电平时，三态门导通，数据从A端流向Y端。当选通信号为高电平时，三态门截止，输入和输出之间呈高阻态。 U3口地址: 0 xxx xxxx

15、xxxx xxxx（0 x7fff）举例举例：若左图为总线方式电路，试分析244的端口地址第8章 单片机接口技术汇编指令： MOVX A,DPTR ;DPTR=7FFFHC51语句： PORT = U3; / #define U3 XBYTE 0 x7fff读外扩端口时序实例实例2：分析如下端口扩展原理，编程实现键控LED功能，即启动后先置黑屏，随后根据按键动作点亮相应LED（保持亮灯状态，直至新的按键压下为止）。第8章 单片机接口技术电路分析芯片273和244的片选均由P2.0实现，故访问地址均为：xxxx xxx0 xxxx xxxx (0 xfeff)读操作读操作：/RD负脉冲，/WR

16、=1，故U1:B=负脉冲，U1:A=1，芯片244被选中。写操作写操作： /RD =1，/WR负脉冲，故U1:B=1，U1:A=负脉冲，芯片273被选中。第8章 单片机接口技术实例2程序第8章 单片机接口技术实例2运行效果第8章 单片机接口技术由于本例只有1个地址，故可省略U1。第8章 单片机接口技术第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行I/O口扩展8.3 可编程并行可编程并行I/O口扩展口扩展 8.3.1 8255A的内部结构、引脚及地址的内部结构、引脚及地址8.3.2 8255A 的控制字8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8

17、.6 开关量功率驱动接口技术可编程接口可编程接口其功能可由微处理器的指令来加以改变的接口芯片。利用编程的方法，可以使一个接口芯片执行多种不同的接口功能。（INTEL系列）：8259可编程中断控制器8253可编程计数/定时器8250可编程串行接口（异步）8251可编程串行接口（异步+同步）8255可编程并行扩展接口可编程并行扩展接口8279可编程键盘显示接口8237可编程DMA控制器8155可编程多功能接口第8章 单片机接口技术8255A的内部结构第8章 单片机接口技术（1）A口、B口和C口8255A连接外设的3个通道，每个通道有1个8位控制寄存器，对外有8根引脚，可以传送外设的输入/输出数据或

18、控制信息。（2）A组和B组控制电路两组控制8255A工作方式的电路。其中A组控制A口及C口的高4位，B组控制B口及C口的低4位。（3）数据总线缓冲器一个双向三态8位驱动口，用于连接单片机的数据总线，传送数据或控制字。（4）读/写控制逻辑接收CPU送来的读、写命令和选口地址，用于控制对8255A的读/写。40引脚双列直插式芯片第8章 单片机接口技术数据端控制端PA口PB口PC口8255A与51单片机的连接一般采用总线方式第8章 单片机接口技术据此接线，各内部寄存器的地址：第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行I/O口扩展8.3 可编程并行可编程并行I/O口扩展口扩展 8.

19、3.1 8255A的内部结构、引脚及地址8.3.2 8255A 的控制字的控制字8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术1、8255A的控制字（用于管理8255A的命令）8255A有两个控制字： 方式选择控制字方式选择控制字（D7=1）设置A,B,C端口的工作方式第8章 单片机接口技术方式方式0 基本输入/输出方式方式方式1 应答输入/输出方式方式方式2 双向总线方式第8章 单片机接口技术方式方式0（基本输入/输出方式）可无条件进行的单向输入或单向输出工作方式，A、B、C三个端口都可以独立地设置为二者之一。方式方式1（应答输入/

20、输出方式）在联络信号控制下进行的单向输入或单向输出工作方式，只有A和B口具有方式1，C口用作A口和B口的联络线。方式方式2（双向总线方式）在联络信号控制下进行的既能输入又能输出的工作方式，只有A口才具有方式2，C口的PC3PC7作为联络线；B口及PC0PC3可设置为方式0或方式1。 端口端口C置位置位/复位控制字复位控制字（D7=0）对C口按位进行赋值第8章 单片机接口技术通过D3、D2、D1、D0位的编码关系可实现C口中具体某位（PC7PC0）置1或清0的功能，而不影响其它位的状态。例如，要使PC3=1，则需将控制字0000 0111B（0 x07）写入控制字寄存器，而要使PC3=0,则需将

21、控制字0000 0110B（0 x06）写入控制字寄存器。注意：使用该控制字时每次只能对C口中的1位进行置位或复位。实例实例3 试按下图接线关系对8255A分别进行3种初始化：A口、B口、C口均为基本输出方式；A口与上C口为基本输出方式，B口与下C口为基本输入方式；A口为应答输入方式，B口为应答输出方式。8255A.DSN第8章 单片机接口技术第8章 单片机接口技术【解】 由前已知，A、B、C三个控制寄存器的地址分别为0 x7cff、0 x7dff、0 x7eff，控制字寄存器地址为0 x7ffff。程序初始化部分如下：实例4：试将8255A的A口设置为输出口, B口设置为输入口，将B口读入的

22、开关状态送到A口，控制其外接的8位LED显示。8255A.DSN第8章 单片机接口技术8255A.DSN第8章 单片机接口技术【解】根据题意要求，本例的方式选择控制字应为1000 0010B（0 x82），参考程序如下：第8章 单片机接口技术实例4仿真运行效果第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行I/O口扩展8.3 可编程并行I/O口扩展8.4 D/A转换与转换与DAC0832应用应用8.4.1 DAC0832的工作原理的工作原理8.4.2 DAC0832与单片机的接口及编程8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术D/A转换器转换器（Digi

23、tal to Analog Converter）能把数字量转换为模拟量的电子器件（简称为DAC）。A/D转换器转换器（Analog to Digital Converter）能把模拟量转换成相应数字量（简称为ADC）。第8章 单片机接口技术 单片机测控系统中的ADC和DAC 学习顺序：DACADC电流输出型电流输出型DA转换原理RVIREF总电流分支电流2iniII第8章 单片机接口技术RBRRVVDDDDVIIREFREFREFnininiiniiniiiDDID256256)2222(001166771010100122转换电流I01与“逻辑开关”为1的各支路电流的总和成正比，即转换电流与

24、转换电流与D0D7成正比成正比。 转换电流第8章 单片机接口技术DAC0832外接放大器反馈电阻转换电压25625601VBVBRIVREFREFfboRR转换电压与VREF和B成正比（与R无关），亦即 转换电压转换电压Vo与与VREF和（和（D0D7）成正比）成正比DAC的性能指标：1、分辨率分辨率通常将DAC能够转换的二进制的位数能够转换的二进制的位数n称为分辨率称为分辨率； 一般n = 8位、10位、12位、16位等；有时也将最小输出电压叫做分辨率分辨率 n 一定时，最小输出电压Vmin与VREF成正比； 例如 n=8时，若VREF=10V，则Vmin=10V/25639.1mV ； 若

25、VREF为5V，则Vmin19.5.1mV第8章 单片机接口技术2、转换时间转换时间将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间称为转换时间； 一般DAC的转换时间在几十纳秒(ns)几微秒(s)；DA转换芯片：DAC083220只引脚主要特性参数主要特性参数8位DA转换器分辨率 19.5mV（VREF=5V） 转换时间 S电流输出型数字量并行输入方式参考电压 -10V10V工作电压 5V15V功耗 20m 第8章 单片机接口技术VREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17

26、WR218ILE(BY1/BY2)19DAC0832DAC0832的结构第8章 单片机接口技术内部组成：1个8位输入锁存器1个8位DAC寄存器1个8位D/A转换器5个控制端（2级控制）工作过程工作过程：8位并行数据到达输入锁存器输入锁存器输入端；1级控制允许后，数据到达DAC寄存器寄存器输入端；2级控制允许后，数据达到D/A转换器；转换器； s后，转换电流由Iout1引脚输出； 第1级第2级DAC0832的三种控制方式直通方式直通方式锁存器和寄存器都被选通(4个控制端接地，ILE接Vcc )单缓冲方式单缓冲方式锁存器直通/寄存器受控，或锁存器受控/寄存器直通双缓冲方式双缓冲方式锁存器和寄存器都

27、为受控状态第8章 单片机接口技术第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行I/O口扩展8.3 可编程并行I/O口扩展8.4 D/A转换与转换与DAC0832应用应用8.4.1 DAC0832的工作原理8.4.2 DAC0832与单片机的接口及编程与单片机的接口及编程8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术实例实例5 根据如下电路，编程实现由DAC0832输出一路正弦波的功能。第8章 单片机接口技术电路分析电路分析：1、I/O接口方式（数据端接P2，无地址线，无控制线）2、直通方式4个控制端接地，ILE接Vcc 实例5 参考程序第8章 单片机接口技

28、术实例5 运行效果第8章 单片机接口技术实例6：根据如下电路，编程实现由DAC0832输出一路三角波的功能第8章 单片机接口技术电路分析电路分析:1、总线方式（数据端接P0,无上拉电阻,启用/WR和地址线）2、第1级受控，高8位地址为 11111110 B，第2级直通实例6 参考程序第8章 单片机接口技术实例6 运行效果第8章 单片机接口技术实例7：根据如下电路，编程实现两路锯齿波同步发生功能第8章 单片机接口技术电路分析：电路分析：总线方式（数据端接P0,使用/WR和高8位地址线）2级受控（第1级独立受控，第2级共同受控）U2第1级地址：1111 1110 （0 xfeff）U3第1级地址：

29、 1111 1101 （0 xfdff）U2和U3第2级地址：1110 1111 （0 xefff）第8章 单片机接口技术实例7参考程序第8章 单片机接口技术DAOUT = num只是用于启动两个DAC寄存器，数据无影响。 实例7 运行效果第8章 单片机接口技术（多路D/A同步输出）第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行I/O口扩展8.3 可编程并行I/O口扩展8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与转换与ADC0809应用应用8.5.1 逐次逼近式数模转换器的工作原理逐次逼近式数模转换器的工作原理 8.5.2 ADC0809与单片机的接口及编程 8.

30、6 开关量功率驱动接口技术逐次逼近型逐次逼近型双积分型-型并行比较型/串行比较型压频变换型AD转换器的分类按转化原理按转化速度超高速（转换速度1ns）高速（转换速度20s）中速（转换速度中速（转换速度1ms）低速（转换速度1s）8位位12位14位16位按转化位数第8章 单片机接口技术ADC0809：8位中速逐次逼近型ADC逐次逼近式ADC的工作原理第8章 单片机接口技术逐次逼近寄存器SAR天平秤重过程若有四个砝码分别为8、4、2、1克。设待秤重物为13克，称量步骤：顺序顺序 砝码重砝码重 比较判断比较判断 暂时结果暂时结果 1 8g 8g13g 保留 8g 2 8+4g 12g13g 撤消 2

31、g 4 8+4+1g 13g=13g 保留 13gN位寄存器最高位=1，其余位=0 VN = 1/2Vref；比较Vin与VN ：若VinVN ，最高位保持1，次高位置1 Vn=3/4Vref；反之最高位=0，次高位=1 Vn=1/4Vref；以此类推直至Vin=VN ，或误差小于预期值；N位寄存器结果锁存缓存器EOC。ADC的性能指标：1、分辨率、分辨率用系统可分辨的最小模拟电压表示AD转换分辨率 一般以1个bit对应的模拟电压大小作为评判基准通常也以转换后输出的二进制位数n表示分辨率 一般n = 8位、10位、12位、16位等；2、转换时间、转换时间完成一次AD转换所需要的时间称为转换时间

32、 逐次逼近型ADC的典型值为1200s 第8章 单片机接口技术主要特性参数主要特性参数分辨率 位 转换时间 00S 逐次比较型模数转换工作量程 05V功耗 15m工作电压 +5V具有锁存控制的8路模拟开关输出与TTL电平兼容 第8章 单片机接口技术AD转换芯片：ADC0809VREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19DAC08322 -1MSB21ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN

33、31IN42IN53IN64IN75START62 -58EOC7OUTPUT ENABLE9CLOCK10VCC112 -220GND132 -7142 -6152 -8LSB172 -4182 -319IN228IN127IN026ALE22ADC0809OUT121ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OUT58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE22ADC080828只引脚VREF8GND3VCC

34、20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19DAC08322 -1MSB21ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START62 -58EOC7OUTPUT ENABLE9CLOCK10VCC112 -220GND132 -7142 -6152 -8LSB172 -4182 -319IN228IN127IN026ALE22ADC0809OUT121ADD B24ADD A25

35、ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OUT58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE22ADC0808 8路模拟开关外接IN0IN7 共8路模拟信号，具有8选1功能； 地址锁存译码采用三根地址线A,B,C编码模入通道； 8路AD转换器采用SAR原理； 三态输出锁存器可实现转换结果的锁存/隔离； START启动AD转换，CLK转换时钟，VR+/VR-参考电压，EOC结束标志， OE输出使能，ALE地址锁存使能ADC0809的结构组成第

36、8章 单片机接口技术工作时序ALEALE锁存ADDA、ADDB、ADDCSTARTSTART正脉冲启动AD转换 EOCEOC由高变低（AD启动后） 保持低电平(转换期间) 由低变高（转换结束）OEOE正脉冲，打开三态门输出第8章 单片机接口技术第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行I/O口扩展8.3 可编程并行I/O口扩展8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与转换与ADC0809应用应用8.5.1 逐次逼近式数模转换器的工作原理 8.5.2 ADC0809与单片机的接口及编程与单片机的接口及编程 8.6 开关量功率驱动接口技术实例8：采用ADC080

37、9设计数据采集电路，将IN7通道输入的模拟量信号进行测量，结果以16进制显示。第8章 单片机接口技术 模拟通道地址，经373对低8位地址进行锁存： IN0的低低8位地址位地址为1111 1000B (0 xf8)，IN1为0 xf9，IN7为0 xff。第8章 单片机接口技术电路分析电路分析 采用总线连接方式第8章 单片机接口技术电路分析电路分析 由P2.0形成高8位地址（0 xfe），与/WR信号合成START/ALE正脉冲启动ADC，与/RD信号合成OE正脉冲输出转换数据； 启动某通道AD转换命令的地址为：0 xfef8，0 xfeff，数据不限； 读取AD转换结果命令的地址为：高8位为0

38、 xfe，低8位地址和数据不限。74HC02:2输入或非门EOC信号经非门接P3.3可形成一正脉冲信号（查询转换结束标志） ；AD转换的时钟由虚拟信号发生器提供，频率5kHz；第8章 单片机接口技术电路分析电路分析 实例8参考程序第8章 单片机接口技术实例8运行效果第8章 单片机接口技术8.1 单片机的系统总线8.2 简单并行I/O口扩展8.3 可编程并行I/O口扩展8.4 D/A转换与DAC0832应用8.5 A/D转换与ADC0809应用8.6 开关量功率驱动接口技术开关量功率驱动接口技术8.6.1 开关量功率驱动接口开关量功率驱动接口8.6.2 开关量功率驱动接口应用举例第8章 单片机接

39、口技术1、三态门和、三态门和OC门驱动电路门驱动电路（1）TTL三态门缓冲器74LS244、74LS245等门电路芯片具有TTL三态门缓冲器,其高电平输出电流为15mA，低电平输入电流为24mA，均大于单片机I/O口，一般可用于光耦隔离器、LED数码块等小电流负载的驱动。第8章 单片机接口技术（2）集电极开路门（OC门）OC门驱动电路的输出级是1个集电极开路的晶体管，所以又称为开集输出。 a) b) 图8.36 OC门驱动电路 第8章 单片机接口技术2、小功率晶体管驱动电路、小功率晶体管驱动电路OC门的驱动电流在几十毫安量级，如果被驱动设备所需驱动电流要求在几十到几百毫安时，可以通过小功率晶体

40、管电路驱动。三极管具有放大、饱和和截止3种工作状态，在开关量驱动应用中，一般控制三极管工作在饱和区或截止状态，尽量减小饱和到截止的过渡时间。 第8章 单片机接口技术3、达林顿驱动芯片、达林顿驱动芯片对于晶体管开关电路，输出电流是输入电流乘以晶体管的增益，因此，在应用中，为保证足够大的输出电流必须采用增大输入驱动电流的办法。达林顿管内部由两个晶体管构成达林顿复合管，具有输入电流小，输入阻抗高、增益高、输出功率大、电路保护措施完善等特点。 第8章 单片机接口技术4、光电隔离驱动器件、光电隔离驱动器件在开关量输出通道中，为防止现场强电磁干扰或工频电压通过输出通道反窜到测控系统，一般都采用通道隔离技术

41、。实现通道隔离的常用器件是光电耦合器，即由1个发光二极管与1个光敏三极管或光敏晶闸管光敏组成的电-光-电转换器件。发光二极管中通过一定电流时会发出光信号，被光敏器件接收后可使其导通。而当该电流撤掉后，发光二极管熄灭，光敏器件截止，从而达到信号传递和通道隔离的目的。 第8章 单片机接口技术5、电磁继电器、电磁继电器电磁继电器是较为常用的开关量输出方式。与晶体管相比，继电器的输入端与输出端有较强隔离作用。输入部分通过直流控制，输出部分可以接交流大功率设备，达到通过弱电信号控制高压、交直流大功率设备的目的。 第8章 单片机接口技术6、可控硅驱动器件、可控硅驱动器件可控硅(SCRSilicon Controlled Rectifier)又称晶闸管，是一种大功率的半导体器件，具有用小功率控制大功率、开关无触点等特点。单向可控硅，当阳极与阴极、控制极与阴极之间都为正向电压时，只要控制极电流达到触发电流值时，可控硅将由截至转为导通。此时即使控制极电流消失，可控硅仍能保持导通状态，所以控制极电流没必要一直存在，故通常采用脉冲触发形式，以降低触发功耗。第8章 单片机接口技术双向可控硅，在结构上相当于两个单向晶闸管的反向并