单片微型计算机课件 第8和9章(第三版)徐惠民

1、第八章第八章 51与与D/A和和A/D接口接口8.1 D/A转换器转换器Vo= - VR*D / 24电阻网络电阻网络-+VRD(d3d2d1d0)VoVo= - VR*D / 28D(d7- d0)8.1 D/A转换器转换器主要参数：主要参数： 转换速度转换速度 主要由运放速度决定主要由运放速度决定 1/40960.0024414062510121/2560.03906251081/2560.01953125581/160.312554分辨率分辨率(相对相对值值)分辨率分辨率(V)参考电压参考电压位数位数图图9.5 DAC0832数模转换器框图数模转换器框图8位位输入输入寄存器寄存器8位位D

2、AC寄存器寄存器8位位D/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAGNDAGNDDGNDDGNDV VC C C CDIDI7 7DIDI0 0ILEILECSCSWRWR1 1WRWR2 2XFERXFERLE1 LE1 LE2 LE2 8.2 51与与D/A的接口的接口8.2.1 08328位位输入输入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAGNDAGNDDGNDDGNDV VC C C CDIDI7 7DIDI0 0ILEI

3、LECSCSWRWR1 1WRWR2 2XFERXFERLE1 LE1 LE2 LE2 LE1 、LE2 = 1 输出跟随输入输出跟随输入LE1 、LE2 = 0 输出锁存输出锁存8位位输入输入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAGNDAGNDDGNDDGNDV VC C C CLE1 LE1 LE2 LE2 +-AGNDAGNDVoIout1+Iout2=常数常数D为全为全1 ，Iout1最大最大D为全为全0， Iout1=08位位输入输入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D

4、/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAGNDAGNDDGNDDGNDV VC C C CDIDI7 7DIDI0 0ILEILECSCSWRWR1 1WRWR2 2XFERXFERLE1 LE1 LE2 LE2 LE1 、LE2 = 1 输出跟随输入输出跟随输入LE1 、LE2 = 0 输出锁存输出锁存ILEILECSCSXFERXFERWRWR1 1WRWR2 2LE1LE2Vcc=515VVREF=10 - 10VWR宽度宽度100500ns数据保持时间数据保持时间100ns8.2.2 8031与与0832的连接的连接WRP0

5、.7P0.0ALE8031锁锁 存存 器器G译译 码码 器器DI I7DI I0EAWR1WR2XFERCSI ILE+E08321. 单缓冲方式单缓冲方式8位位输入输入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAGNDAGNDDGNDDGNDV VC C C CDIDI7 7DIDI0 0ILEILECSCSWRWR1 1WRWR2 2XFERXFERLE1 LE1 LE2 LE2 1. 单缓冲方式单缓冲方式00112. 双缓冲方式双缓冲方式WRP0.7P0.0ALE8031锁锁 存存 器器

6、G译译 码码 器器DI I7DI I0EAWR1WR2XFERCSI ILE+E0832VREFV0R R b b f fI IO O U U T2T2I IO O U U T1T1对应不同的地址对应不同的地址8位位输入输入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAGNDAGNDDGNDDGNDV VC C C CDIDI7 7DIDI0 0ILEILECSCSWRWR1 1WRWR2 2XFERXFERLE1 LE1 LE2 LE2 2. 双缓冲方式双缓冲方式100111003. 8031

7、与多片与多片DAC0832的接口的接口要求输出同步要求输出同步要有要有3个地址个地址WRP0.7P0.08031锁锁 存存 器器译译 码码 器器DI I7DI I0WR1WR2XFERCS0832VXR R b b f fI IO O U U T2T2I IO O U U T1T1DI I7DI I0WR1WR2XFERCS0832VYR R b b f fI IO O U U T2T2I IO O U U T1T120H22H21H8位位输入输入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAG

8、NDAGNDDIDI7 7DIDI0 0LE2 LE2 3. 多片双缓冲方式多片双缓冲方式8位位输入输入寄存器寄存器8位位DAC寄存器寄存器8位位D/A转换器转换器V VREFREFI Iout2out2I Iout1out1R R f f b bAGNDAGNDDIDI7 7DIDI0 0LE2 LE2 20H21H22HMOVR1, #DIGITMOVR0, #20HMOVA,R1MOVXR0,AINCR1INCR0MOVA,R1MOVXR0,AINC R0MOVXR0,A8.2.4 D/A转换器的应用转换器的应用1。阶梯波的产生。阶梯波的产生1 msSTART: MOV A,#00H M

9、OVR0,#20H MOVR1,#0AHLOOP: MOVXR0,A LCALLDEALY DJNZR1,NEXT SJMPSTARTNEXT : ADDA,#10 SJMPLOOP8.2.4 D/A转换器的应用转换器的应用2。三角波的产生。三角波的产生START: CLRA MOVR0,#20HUP: MOVXR0,A INCA JNZ UP MOVA,#254DOWN: MOVXR0,A DECA JNZ DOWN SJMPUP02558.4 51与与A/D接口接口 A/D分为逐次比较型和双积分型，都需要在分为逐次比较型和双积分型，都需要在时钟的控制下进行比较。时钟的控制下进行比较。8.4

10、.1 ADC0809转换器转换器8路路模拟模拟开关开关地址锁存地址锁存与与译码器译码器8位位A/D转换器转换器三态三态锁存锁存输出输出缓冲器缓冲器DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0IN7IN7IN0IN0ALEADDAADDBADDCOESTARTCLOCKEOCVREF() VREF()电源电源地地图图8.18 ADC0809的时序图的时序图转换时间转换时间ALEADDAADDC地址地址模拟入模拟入STARTE0C0E数字出数字出地址锁存地址锁存0809复位复位转换开始转换开始 完成完成 打开输出打开输出三态门三态门图图8.19 ADC0809控制信号的产生控制信号的产生地址译

11、码器地址译码器+RDWROESTART , ALE转换时间转换时间ALEADDAADDC地址地址模拟入模拟入STARTE0C0E数字出数字出锁存模拟通道地址锁存模拟通道地址0809复位复位转换开始转换开始 完成完成 打开输出打开输出三态门三态门MOVX R0,AMOVX A,R0图图8.20 8031与与ADC0809的连接图的连接图RDP0.7P0.0ALE8031锁锁 存存 器器G译译 码码 器器DB7DB0E0CINT1INT1OEALEADDA0809+WRSTARTADDBADDCIN7IN02CLOCK ORG 0013H AJMP BINTI ORG 0030H MOV R1,#

12、30H ;数据区首址数据区首址 MOV R4,#8 ;8路模拟信号路模拟信号 MOV R2,#0 ;准备第准备第0路路IN0 SET EA ;开中断开中断 SETB EX1 SETB IT1 MOV R0,#0F0H ;送送0809地址地址 MOV A,R2 MOVX R0,A ;启动第启动第0路路A/D转换转换 SJMP $ BINTI: MOV R0,#0F0H ;0809的地址的地址 MOVX A,R0 ;输入转换结果输入转换结果 MOV R1,A ;保存转换结果保存转换结果 INC R1 ;转换结果区地址加转换结果区地址加1 INC R2 ; 模拟通道加模拟通道加1 MOV A,R2

13、;准备下一路通道准备下一路通道 MOVX R0,A ;启动转换启动转换 DJNZ R4,LOOP ;8路未采集完路未采集完,循环循环 CLR EX1 ; 8路采集完路采集完,关中断关中断 LOOP: RETI ;中断返回中断返回 第九章第九章 串行口串行口9.1 串行通信的基本知识串行通信的基本知识 并行通信和串行通信并行通信和串行通信9.1.1串行通信的两种基本方式串行通信的两种基本方式1。异步传送方式。异步传送方式 2。同步传送方式。同步传送方式 00起始位起始位xx最低位最低位11xxTB8停止位停止位最高位最高位图图9.1 异步通信的字符格式异步通信的字符格式停止位停止位10位位11位

14、位图图9.3 串行通信中数据传输方式串行通信中数据传输方式全双工全双工发发收收收收发发AB半双工半双工发发收收发发收收AB9.1.2 串行通信中数据传输方式串行通信中数据传输方式9. 2 51的串行接口的串行接口SBUF10100101A5H低低SBUF11100111低低E7H发送发送接收接收9. 2 51的串行接口的串行接口9.2.1 51的串行接口控制的串行接口控制98H9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI接接收收中中断断标标志志发发送送中中断断标标志志发发送送数数据据第第9位位接接收收数数据据第第9位位接收接收控制控制0不

15、不允允许许1 允允许许多机多机通信通信0不不允允许许1 允允许许工工作作方方式式控控制制SMODPCON不可以位寻址不可以位寻址87H波特率选择位波特率选择位SMOD=1 方式方式1、2、3波特率加倍波特率加倍SM0 SM1工作方式工作方式说明说明波特率波特率00方式方式0同步移位寄存器同步移位寄存器Fosc/1201方式方式110位异步接收发送位异步接收发送由定时器控制由定时器控制10方式方式211位异步接收发送位异步接收发送Fosc/32或或Fosc/6411方式方式3由定时器控制由定时器控制9.2.2 51的串行接口的工作方式的串行接口的工作方式1。方式。方式0-移位寄存器输入移位寄存器

16、输入/ 输出方式输出方式RXD51TXDR数据数据时钟（时钟（Fosc/12）输出输出TI =0（软清）（软清）(A)SBUFTI =1（硬置）（硬置）输出完成输出完成RXD51TXDR数据数据时钟（时钟（Fosc/12）输入输入RI =0REN=1RI=1接收完成接收完成(SBUF) A9.2.2 51的串行接口的工作方式的串行接口的工作方式2。方式。方式1-10位异步接收位异步接收 / 发送方式发送方式RXD51TXD数据数据T1溢出率的溢出率的16或或32分频分频发送发送TI =0（软清）（软清）(A)SBUFTI =1（硬置）（硬置）发送完成发送完成REN=1SBUF接收数据接收数据

17、RXD51TXD数据数据T1溢出率的溢出率的16或或32分频分频RI =0和和SM2=0接收有效接收有效RI=1（硬置）（硬置）(SBUF)A 0RIYN接收无效接收无效9.2.2 51的串行接口的工作方式的串行接口的工作方式3。方式。方式2-11位异步接收位异步接收 / 发送方式发送方式发送发送TI =0（软清）（软清）(A)SBUFTB8TI =1（硬置）（硬置）发送完成发送完成RXD51TXD数据数据Fosc的的64或或32分频分频REN=1 SBUF接收数据接收数据 接收有效接收有效R8RB8RI=1（硬置）（硬置）(SBUF)A 0RIYN接收无效接收无效RI =0SM2 =0NR8

18、=1Y接收无效接收无效N9.2.2 51的串行接口的工作方式的串行接口的工作方式4。方式。方式3-11位异步接收位异步接收 / 发送方式发送方式发送发送TI =0（软清）（软清）(A)SBUFTB8TI =1（硬置）（硬置）发送完成发送完成RXD51TXD数据数据T1溢出率的溢出率的16或或32分频分频REN=1 SBUF接收数据接收数据 接收有效接收有效R8RB8RI=1（硬置）（硬置）(SBUF)A 0RIYN接收无效接收无效RI =0SM2 =0NR8=1Y接收无效接收无效N9.3 应用应用10.3.1 波特率的计算波特率的计算 方式方式0： Fosc/12 方式方式2： 2SMODFo

19、sc/64 方式方式1、3 T1溢出率的溢出率的16或或32分频分频 2SMOD Fosc 1 32 12 2K-初值初值定时器定时器1方式方式0 K=13 方式方式1 K=16 方式方式2 K= 8 方式方式3 K= 8方式方式1、3 T1溢出率的溢出率的16或或32分频分频 2SMOD Fosc 1 32 12 2K-初值初值波特率波特率FoscSMODT1 C/TT1 方式方式初值初值方式方式0 0.5M6M方式方式2 187.5K6M1方式方式13 19.2K6M102FEH 9.6K6M102FDH 110Hz6M00272H 55Hz6M001FFFBH2*6M/(32*12*(2

20、56-253)=104169.3.3 方式方式1、3的发送和接收的发送和接收 例例9.3 利用串口收发利用串口收发ASCII字符，最高为奇校验位，字符，最高为奇校验位，1200Baud0A S C I IPPA S C I I例例9.3 利用串口收发利用串口收发ASCII字符，最高为奇校验位，字符，最高为奇校验位，1200Baud定时器定时器1的设置的设置串行口方式设置串行口方式设置发送接收区首地址设置发送接收区首地址设置开中断开中断输出一个字符输出一个字符虚拟主程序虚拟主程序等待中断等待中断接收接收/发送发送中断中断串行口中断串行口中断接收接收发送发送(SBUF)A数据处理数据处理取数处理取

21、数处理(A) SBUF0RI0TIRETI ORG 0030H MOV TMOD,#20H ;T1设为方式设为方式2 MOV TL1,#0F4H ;定时器初值定时器初值 MOV TH1,#0F4H ;8位重装值位重装值 SETB EA ;开中断开中断 SETB ES SETB TR1 ;开开T1 MOV SCON,#50H ;串口方式串口方式1，REN=1 MOV R0,#20H ;发送数据区首地址发送数据区首地址 MOV R1,#40H ;接受数据区首地址接受数据区首地址 ACALL SOUT ;发送一个数据发送一个数据 SJMP $ ;等待中断等待中断例例9。3 ORG 0023H AJMP SBR1 ORG 0100HSBR1: JNB RI,SEND;判断何种中断判断何种中断 ACALL SIN SJMP NEXTSEND: ACALL SOUTNEXT: RETISOUT: MOV A, R0 ；取发送数据到；取发送数据到A MOV C, P ；奇偶标志送；奇偶标志送C CPL C ；取反，奇校验；取反，奇校验 MOV ACC.7, C ；加到；加到ACAII码的高位码的高位 INC R0 ；修改发送数据指针；修改发送数据指针 MOV SBUF, A ；发送；发送ASCII码