单片机原理及接口技术复习题

第7章单片机系统扩展与接口技术7.1外部总线的扩展

7.2外部存储器的扩展7.3输入/输出接口的扩展7.4管理功能部件的扩展7.5A/D和D/A接口功能的扩展系统扩展的含义

单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、定时器、中断系统、存储器等计算机的基本部件（即系统资源），但是对一些较复杂应用系统来说,有时感到以上资源中的一种或几种不够用，这就需要在单片机芯片外加相应的芯片、电路，使得有关功能得以扩充，我们称为系统扩展（即系统资源的扩充）。

接口的含义：

接口是连接单片机与外围电路、芯片、设备（如I/O设备、A/D、D/A设备）的中间环节。接口牵涉到包括外围电路、设备、芯片的结构、使用方法、时序要求；单片机本身的硬件、软件资源等很多问题。接口技术要解决系统扩展时单片机与相应芯片的接口（如地址总线、数据总线、控制总线的连接）与编程问题。系统扩展和接口技术一般有以下几方面内容：1.外部总线的扩展2.外部存储器的扩展3.输入、输出接口的扩展4.管理功能部件（如定时/计数器、键盘/显示器等）的扩展5.A/D和D/A的接口技术7.1外部总线的扩展一、外部总线的扩展图7.1MCS-51外部三总线示意图图7.2地址锁存器的引脚和接口二、总线驱动

在单片机应用系统中,扩展的三总线上挂接很多负载,如存储器、并行接口、A/D接口、显示接口等,但总线接口的负载能力有限,因此常常需要通过连接总线驱动器进行总线驱动。总线驱动器对于单片机的I/O口只相当于增加了一个TTL负载,因此驱动器除了对后级电路驱动外,还能对负载的波动变化起隔离作用。

在对TTL负载驱动时,只需考虑驱动电流的大小;在对MOS负载驱动时,MOS负载的输入电流很小,更多地要考虑电平的兼容和分布电容的电流。一般TTL电平和CMOS电平是不兼容的，CMOS电路能驱动TTL电路，而TTL电路一般不能驱动CMOS电路，在TTL电路和CMOS电路混用的系统中，应特别注意。1．常用的总线驱动器

系统总线中地址总线和控制总线是单向的,因此驱动器可以选用单向的,如74LS244。74LS244还带有三态控制,能实现总线缓冲和隔离。系统中的数据总线是双向的,其驱动器也要选用双向的,如74LS245。74LS245也是三态的,有一个方向控制端DIR,DIR=1时输出(An→Bn),DIR=0时输入(An←Bn)。图7.3总线驱动器芯片管脚(a)单向驱动器；(b)双向驱动器1G，2G为H时，Y为高阻；1G，2G为L时，Y=AG为H时，Y为高阻；G＝L，DIR＝0；B→AG＝L，DIR＝1；A→B2.总线驱动器的接口图7.48051与总线驱动器的接口

(a)

P2口的驱动;(b)P0口的驱动

7.2外部存储器的扩展

MCS－51系列单片机数据存储器和程序存储器的地址空间是相互独立的。

MCS－51系列单片机具有64K的程序存储器寻址空间和64K的片外数据存储器寻址空间。如果系统需要用到的存储器超过了单片机本身具有的容量，就要进行片外程序存储器或者数据存储器的扩展。程序存储器的扩展要解决的几个问题：

.程序存储器的作用——存放程序代码或常数表格

.扩展时所用芯片——一般用只读型存储器芯片（可以是

EPROM、E2PROM、FLASH芯片等）。

.扩展电路连接

——用EPROM2716、2732等扩展程序存储器。

.存储器地址分析——单片机输出什么地址值时，可以指向存储器中的某一单元。7.2.1外部程序存储器的扩展图7.5MCS-51单片机程序存储器的扩展原理1.外部程序存储器的扩展原理与时序分析图2.8读外部程序ROM时序2.EPROM扩展芯片图7.62716的引脚图2716容量：2K*8位2716有五种工作方式,见表7.1。

表7.12716工作方式选择图7.72716与8031的连接图

由图7.7可确定2716芯片的地址范围。方法是A10～A0从全0开始,然后从最低位开始依次加1,最后变为全1,相当于211=2048个单元地址依次选通,称为字选。即3.E2PROM2864A的扩展图7.82864A管脚及原理框图(a)管脚；(b)原理框图表7.22864A工作方式图7.92864A与8031的接口电路7.2.2外部数据存储器的扩展1.外部数据存储器的扩展方法及时序图7.10MCS-51数据存储器的扩展示意图

图2-9读外部数据RAM时序2.静态RAM芯片图7.116264管脚图

I/O0~7：数据线A0～A12：地址线CE1、CE2：片选线OE：输出使能WE：写入使能VCC、GND：电源NC：未使用表7.36264的工作方式图7.12扩展6264静态RAM

6264的8KB地址范围为6000H~7FFFH。当向该片6000H单元写一个数据DATA时,可用如下指令:

MOVA,＃DATA

MOVDPTR,＃6000H

MOVX@DPTR,A

从７FFFH单元读一个数据时,可用如下指令:

MOVDPTR,＃7FFFH

MOVXＡ,@DPTR常用的地址译码器常用的地址译码器是：3-8线译码器74LS138双2-4线译码器74LS13974LS13812345678910141615131211ABCG2AG2BG1GNDY7Y6Y4Y3Y2Y1Y0Y5VCC8个输出端3个选择输入端3个允许输入端Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y7Y611111111111111111111111111111111011111111011111111011111111011111111011111111011

01

10

110

100100100100100100XX

000001011010X

010101CBAG2BG2AG1100110

11111101100111

11111110输入输出74LS138译码器真值表禁止允许74LS139123456789101416151312112个允许输入端2个选择输入端4个输出端1A1BGND1G1Y31Y21Y11Y02Y32Y22Y12Y0VCC2A2B2G输出输入GB

AY0Y1Y2Y31XX1111000011100110110101101001111074LS139译码器真值表4个输出端7.2.3多片存储器芯片的扩展1.线选法寻址

线选法使用P2、P0口的低位地址线对每个芯片内的统一存储单元进行寻址，称为字选。所需地址线数由每片的存储单元数决定，对于8K×8容量的芯片需要13根地址线A12~A0。然后将余下的高位地址线分别接到个存储芯片的片选端CS，称为线选。图7.13用线选法实现片选

下图是利用线选法，用3片2764A扩展24K×8位EPROM的电路图：各芯片的地址范围如下:

2.译码法寻址

译码法寻址就是利用地址译码器对系统的片外高位地址进行译码,以其译码输出作为存储器芯片的片选信号。译码法仍用低位地址线对每片内的存储单元进行寻址,而高位地址线经过译码器译码后输出作为各芯片的片选信号。常用的地址译码器是3/8译码器74LS138。

译码法又分为完全译码和部分译码两种。

完全译码：译码器使用全部地址线，地址与存储单元一一对应；部份译码：译码器使用部份地址线，地址与存储单元不是一一对应。部份译码会大量浪费寻址空间，对于要求存储器空间大的微机系统，一般不采用。但对于单片机系统，由于实际需要的存储容量不大，采用部份译码可简化译码电路。

例

要求用2764芯片扩展8031的片外程序存储器空间,分配的地址范围为0000H~3FFFH。

本例采用完全译码方法。

(1）确定片数。因0000H~3FFFH的存储空间为16KB,则所需芯片数=实际要求的存储容量/单个芯片的存储容量

=16KB/8KB

=2（片）(2)分配地址范围。

(3)存储器扩展连接如图7.14所示。

图7.14采用地址译码器扩展存储器的连接图

7.3输入/输出接口的扩展7.3.18255A可编程并行I/O接口

8255A具有3个8位并行I/O口,称为PA口、PB口和PC口。其中PC口又分为高4位和低4位,通过控制字设定可以选择三种工作方式:①基本输入/输出;②选通输入/输出;③PA口为双向总线。1.8255的内部结构和引脚（1）端口A、B、C（2）工作方式控制（3）总线数据缓冲器（4）读写控制逻辑8255引脚功能:RESET:复位信号线。CS:片选信号线RD:读信号线WR:写信号D0～D7:三态双向数据总线PA0～PA7:端口A输入输出线PB0～PB7:端口B输入输出线PC0～PC7:端口C输入输出线，A1、A0:端口地址总线，8255中有端口A、B、C和一个内部控制字寄存器，共4个端口，由A0、A1输入地址信号来寻址。

A1A0=00A口

01

B口

10C口

11控制口。2、工作方式选择（1）工作方式0：基本输入输出方式（2）工作方式1：选通输入输出方式（3）工作方式2：双向传输方式，仅A口可以工作在方式2选通输入、输出方式下各联络信号的含义：STB：选通信号输入端，由外设送往8255。IBF：输入缓冲器满信号。由8255送往CPU。INTR:中断请求信号，由8255送往CPU。OBF:输出缓冲器满信号。由8255送往外设。ACK:外设响应输入信号。由外设送往8255。INTR:中断请求信号，由8255送往CPU。8255的控制字:工作方式控制字D6D5：A组方式控制，00-方式0，01-方式1；10-方式2D4：A口输入输出选择：1-输入，0-输出D3：PC7-PC4输入输出选择：1-输入，0-输出D2：B组方式选择，0-方式0，1-方式1D1：B口输入输出选择：1-输入，0-输出D0：PC3-PC0输入输出选择：1-输入，0-输出D1D2D3D4D5D6D01标志位C口置0置1控制字:D3D2D1：000-111分别选择PC0—PC7D0：所选位置0或置1选择，0—置0，1-置1例1：要求A口工作在方式0输入，B口工作在方式1输出，C口高四位为输入，C口低四位为输出

MOVR1，#03H；8255控制端口

MOVA，#9CH；工作方式控制字

MOVX@R1，AD1D2D3D00标志位例28255与8031的接口如图,要求编程序段实现PC3置1，PC5置0。

MOVR0，#03H;8255控制端口

MOVA，#07HMOVX@R0，AMOVA，#0AHMOVX@R0，A例3、

MOVR0，#7FH;8255控制端口

MOVA，#8EH;A口输出，C口高四位输入，低四位输出。

MOVX@R0，AMOVR1，#20H;数据区首址

MOVR2，#50H;数据块长度

LP：MOVR0，#7EH;C口LP1：MOVXA，@R0；PC7=？Busy?JBACC.7，LP1MOVR0，#7CH;A口

MOVA，@R1；从RAM取数据

MOVX@R0，AINCR1MOVR0，#7FH;控制端口

MOVA，#00H;PC0置0控制字

MOVX@R0，AMOVA，#01H;PC0置1控制字

MOVX@R0，ADJNZR2，LP7.3.28155可编程并行接口芯片1、8155的结构及引脚8155的结构8155256字节RAM三个可编程并行口PA口，8位PB口，8位PC口，6位14位二进制减法计数器8155芯片的内部结构256B静态RAM

A

定时器B

C

口APA0~PA7口BPB0~PB7PC0~PC5口CIO/MAD0~AD7CEALERDWRRESET定时器输入定时器输出接单片机接外设接外设接外设图7.218155引脚功能PC3PC4

PC5

IO/MCERDWRALEAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7VssVccPC2PC1PC0PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0PA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA08155TIMERINRESETTIMEROUTAD0-AD7三态地址/数据线IO/M端口/存储器选择RD读ALE地址锁存允许写WR片选CE定时器输入TIMERIN定时器输出TIMEROUTPA0-PA7A口端口线PB0-PB7B口端口线PC0-PC5C口端口线图7.11aI/O口地址----当IO/M加高电平时2.8155的RAM和I/O口地址RAM地址----当IO/M加低电平时此时AD0-AD7上得到的地址值是指8155的某一RAM单元的地址，地址范围是

00000000--11111111分别指向8155RAM的256个存储单元。此时AD0-AD7（仅用到低三位AD2、AD1、AD0）上得到的地址值是指8155的某一I/O口的地址，具体端口地址分配是：AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0I/O端口╳╳╳╳╳000命令/状态口╳╳╳╳╳001A口╳╳╳╳╳010B口╳╳╳╳╳011C口╳╳╳╳╳100计数器低8位╳╳╳╳╳101计数器高6位8155的RAM和I/O口地址分配

3.8155I/O口的工作方式1)基本I/O两种工作方式与8255类似。2)选通I/O4.8155的命令/状态字8155命令字含义

PAPBPC1PC2IEAIEBTM1TM2PB、PA—A口、B口数据传送方向0—输入1—输出00—C口输入，A、B口基本I/O方式11—C口输出，A、B口基本I/O方式01—PC3-PC5输出，A口选通方式，B口基本I/O方式10—A、B口选通方式PC2、PC1—C口数据传送方向及AB口工作方式IEA、IEB—A、B口中断允许控制0—禁止1—允许TM1、TM2—定时器/计数器控制00空操作01停止定时器10记满回零停止计数11启动D0(INTRA):A口是否有中断请求D1(ABF):A口缓冲器满/空D2(INTEA):A口中断是否允许D3(INTRB):B口是否有中断请求D4(BBF):B口缓冲器满/空D5(INTEB):B口中断是否允许D6(TIMER):定时器溢出中断D1D2D3D4D5D6×D08155内部有一个14位减法计数器使用定时器前要先装入“时间常数”----14位二进制数。其格式为：5.8155定时器/计数器高6位计数值低8位计数值定时器方式M2M100单方波01连续方波单脉冲连续脉冲8155定时器编程方式及相应的输出波形M2M1方式定时器输出波形00110101单方波连续方波单脉冲连续脉冲三.8155的接口电路及应用80318155RESETRDWRALEP2.1P2.2P0.0P0.1P0.2P.03P0.4P0.5P0.6P0.7RESETRDWRALEIO/MCEAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7口APA0~PA7口BPB0~PB7PC0~PC5口C图7-25例1设8155与单片机连接电路如图7-25，现要求其A、C口为基本输入方式，B口为基本输出方式，定时器为连续方波发生器，对输入脉冲进行24分频，编制初始化程序段。解：首先分析各端口地址命令状态口地址为0200HA口地址为0201HB口地址为0202HC口地址为0203H

定时器低8位地址0204H

定时器高6位地址0205H8155的控制字为0C2H：PAPBPC1PC2IEAIEBTM1TM211000010MOVDPTR,#0204HMOVA,#18HMOVX@DPTR,AINCDPTR24分频即计数初值为24(0000000011000B=18H)加上定时计数控制01（连续方波），则送往定时计数器的时间常数及定时控制字应为

0100000000011000B=4018HMOVA,#40HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#0200HMOVA，#0C2HMOVX@DPTR，A例2采用图7.25所示的电路，从8155的A中输入数据，并进行判断：若不为0，则将该数据存入8155的RAM中，同时从B口输出，并将PC0置“1”；若为0，则停止输入数据，同时将PC0清“0”，试编写程序。MOVDPTR,#0200H;指向命令端口MOVA,,#0EH；A、B口为基本输入输出，C口输出MOVX@DPTR,AMOVR0，#00HMOVR1,#00HLP1:MOVDPTR,#0201;A口MOVXA，@DPTRJZLP3MOVX@R0，A；存入RAM单元INCR0INCDPTR；指向B口MOVX@DPTR，AINCDPTR；指向C口MOVXA，@DPTR;??SETBACC.0MOVX@DPTR,ADJNZR1,LP1LP2:SJMP$LP3:MOVDPTR,#0203HMOVX@DPTR,ASJMPLP27.4管理功能部件的扩展7.4.1键盘接口

键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系列按键开关组成,用户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令。键盘按其结构形式可分为:编码式键盘和非编码式键盘两类。单片机系统中普遍使用非编码式键盘,这类键盘主要解决以下几个问题:

①键的识别;

②如何消除键的抖动;

③键的保护。

1.非编码式键盘工作原理

非编码式键盘识别按键的方法有两种:一是行扫描法,二是线反转法。

1)行扫描法通过行线发出低电平信号,如果该行线所连接的键没有按下的话,则列线所接的端口得到的是全“1”信号,如果有键按下的话,则得到非全“1”信号。为了防止双键或多键同时按下,往往从第0行一直扫描到最后1行,若只发现1个闭合键,则为有效键,否则全部作废。找到闭合键后,读入相应的键值,再转至相应的键处理程序。

2)线反转法线反转法也是识别闭合键的一种常用方法,该法比行扫描速度快,但在硬件上要求行线与列线外接上拉电阻。先将行线作为输出线,列线作为输入线,行线输出全“0”信号,读入列线的值,然后将行线和列线的输入输出关系互换,并且将刚才读到的列线值从列线所接的端口输出,再读取行线的输入值。那么在闭合键所在的行线上值必为0。这样,当一个键被按下时,必定可读到一对唯一的行列值。

2.键盘接口电路图7.26采用8155的键盘接口电路

下面的程序是用行扫描法进行键扫描的程序,其中KS1为判键闭合的子程序。有键闭合时键值存入20H单元和A中。DIR为数码显示器扫描显示子程序,执行一遍的时间约6ms。程序执行后,若键闭合,键值存入A中,键值的计算公式是:键值=行号×4+列号;若无键闭合,则A中存入标志FFH。KEY1:LCALLKS1;检查有无闭合键?

JNZLK1;（A）=0,有键闭合则转

LJMPLK8;无闭合键则返回LK1:LCALLDIR;延时12ms

LCALLDIR;清抖

LCALLKS1;再检查有键闭合否?

JNZLK2;有键闭合则转

LJMPLK8;无键闭合则返回LK2:MOVR3,＃00H;行号初值送R3

MOVR2,＃FEH;行扫描初值送R2

LK3:MOVDPTR,＃0101H;指向8155口AMOVA,R2;行扫描值送A

MOVX@DPTR,A;扫描1行

INCDPTR

INCDPTR;指向8155口C

MOVXA,@DPTR;读入列值

ANLA,＃0FH;保留低4位

MOVR4,A;暂存列值

CJNZA,＃0FH,LK4;列值非全“1”则转

MOVA,R2;行扫描值送AJNBACC.7,LK8;扫至最后一行则转RLA;未扫完,则移至下一行MOVR2,A;行值存入R2中INCR3;行号加1

SJMPLK3;转至扫描下一行LK4:MOVA,R3;行号送入A

ADDA,R3;行号×2

MOVR5,A

ADDA,R5;行号×4

MOVR5,A;存入R5中

MOVA,R4;列值送A

LK5:RRCA;右移一位

JNCLK6;该位为0则转

INCR5;列号加1

SJMPLK5;列号未判完则继续LK6:MOV20H,R5;存键值LK7:LCALLDIR;扫描一遍显示器

LCALLKS1;发扫描信号

JNZLK7;键未释放等待

LCALLDIR;键已释放

LCALLDIR;延时12ms,清抖

MOVA,20H;键值存入A中KND:RETLK8:MOVA,＃FFH;无键标志FFH存入A中

RET

KS1:MOVDPTR,＃0101H;判键子程序

MOVA,＃00H;全扫描信号

MOVX@DPTR,A;发全扫描信号

INCDPTR

INCDPTR;指向8155口C

MOVXA,@DPTR;读入列值

ANLA,＃0FH;保留低4位

ORLA,＃F0H;高4位取“1”

CPLA ;取反,无键按下则全“0”

RET7.4.2LED显示器接口1.LED显示器结构与原理图7.277段LED数码显示器各段码位的对应关系如下:

共阴共阳0:00111111B3FHC0H1:00000110B06HF9H……A:01110111B77H88H表7.8十六进制数及空白与P的显示段码

用户在使用时，应先将待显示数据转换成相应段显码后再送显示器，常通过查表的形式取得段显码。

静态显示：各显示位同时选通，每一位显示器都需要8位数据线提供相应位的段显码，6位LED显示器共需48根数据线。通过8255A连接的3位LED静态显示器

优点:显示无闪烁,效果好,编程简单

缺点:硬件开销大

动态显示：各位依次轮流选通(位扫描)

，每选通一位时，送入该位的段显码，延时1-2ms，再选通下一位，送下一位的段显码，依此类推。利用眼睛的视觉暂留。动态显示有闪烁，成本低，常常采用动态显示。不管是静态显示还是动态显示,为了得到较好的显示效果,一般要加驱动电路.2.LED显示器接口电路图7.286位动态显示器接口

图7.29显示子程序流程图8031RAM79H-7EH中存放的6位待显示数据编程从显示器上显示出来。分析：显示接口8155A口：输出，依次送位选信号。B口：输出，依次送出各位的段显码。显示子程序清单如下:(设初始化程序已完成)

DIR:MOVR0,＃79H;显示缓冲区首址送R0

MOVR3,＃01H;位扫描，使显示器最左边位亮

MOVA,R3

LD0:MOVDPTR,＃0101H;扫描值送PA口

MOVX@DPTR,A

INCDPTR;指向PB口

MOVA,@R0;取显示数据

ADDA,＃12H;加上偏移量

MOVCA,@A+PC;取出段显码

MOVX@DPTR,A;送出显示

ACALLDL1 ;延时2ms

INCR0 ;缓冲区地址加1

MOVA,R3;

JBACC.5,LD1 ;扫到第6个显示位了吗？

RLA ;没有,R3左环移一位,扫描下一个显示位

MOVR3,A

AJMPLD0

LD1:RET

DSEG:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH;显示段码表DSEG1:DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CHDSEG2:DB39H,5EH,79H,71H,73H,3EH

DSEG3:DB31H,61H,1CH,23H,40H,03H

DSEG4:DB18H,00H,00H,00H

DL1:MOVR7,＃02H;延时子程序DL:MOVR6,＃0FFH

DL6:DJNZR6,DL6

DJNZR7,DL

RET7.4.3键盘显示器接口82798279是专用键盘/显示器控制芯片，能对显示器及键盘矩阵进行自动扫描，能识别键盘上按下键的键号；可充分提高CPU的工作效率。8279与MCS-51接口方便，由它构成的标准键盘/显示器接口在微机应用系统中使用越来越广泛。前面的按键识别程序最大的缺点：等待按键时，CPU不能干其它工作，效率低。8279的按键处理可按中断方式工作。

1.8279的组成及引脚8279芯片有40条引脚,由单一+5V电源供电。它主要由以下几部分组成:（1）I/O控制线和数据缓冲器：RD，WR，CS，地址线A0，由片选线和地址线共同决定8279在系统中的地址，8279在系统中仅占用两个端口地址。A0=0时，选中8279的数据端口；A0=1时，选中8279的命令/状态端口。数据缓冲器:8279通过数据缓冲器与CPU交换数据.（2）控制和定时寄存器及定时控制部分：控制寄存器：接收CPU送来的命令字，按照命令字中的要求，组成指定的工作方式，并控制系统按指定的方式工作。定时控制部分：由于8279内部有很多时序电路，因此必须要提供相应的时钟，8279内部时序电路所需时钟频率为100KHz，必须由外部(CLK引脚)接入，若接入信号频率大于100KHz，则必需对其进行分频，定时控制部分提供分频电路，按用户设定的分频值(2-31)对接入时钟分频。（3）扫描计数器：用来为显示器和键盘提供扫描信号，它有两种工作方式：编码方式：其输出端SL3SL2SL1SL0按0000—1111的规律变化，必须经过译码后方可提供给键盘或显示器作扫描线。译码方式：其输出端SL3SL2SL1SL0按1110-1101-1011-0111规律循环变化，可直接用作扫描信号。但只能提供四根扫描线。（4）回复缓冲器与键盘去抖动控制电路：来自RL0—RL7的输入信号(回复信号)送入回复缓冲器，由回复缓冲器保存并锁存。在键盘工作方式中，行扫描线由SL0—SL3提供，逐行扫描时，列线的状态将通过RL0—RL7送入回复缓冲器，当某一键按下时，回复缓冲器中必有一位为零，此时将自动启动去抖电路，延时10ms，再检查该键是否按下，若是，则将行线值、列线值加上移位、控制状态一起形成8位数据，送往8279内部的先进先出(FIFO)存储器，其格式为：CTRLSHIFT行线值列线值例如：用户系统中无CTRL和SHIFT键，按下第二行第三列的键，则系统存入FIFO中的数据为：00010011（5）FIFO（先进先出）寄存器和状态电路：FIFORAM是一个8*8位的RAM，可以存放8个键值，而其状态寄存器用来存放FIFORAM当前的状态，如是满、空、有几个数据等。（6）显示RAM和显示地址寄存器：显示RAM用来存放待显示数据的字符码，最多可以存放16个数据，在显示扫描线的配合下，自动轮流输出待显示数据到LED显示器。显示地址寄存器用来寄存由CPU进行读/写的显示RAM地址，它可以由命令设定。图7.308279的引脚图8279的外特性：D0-D7：CLK：RESET：CS：A0：RD，WR，IRQSL0-SL3RL0-RL7SHIFT，CTRLOUTA0(a)-OUTA3OUTB0-OUTB3(h)BD8279的命令字和状态字：8个命令字，1个状态字。命令字的高三位为标志位键盘及显示方式命令字：设置键盘及显示器的工作方式D4：=1，显示按左进方式；=0，显示按右进方式。D3：=0，显示8个字符；=1，显示16个字符。D2D1：=00，双键锁定扫描键盘。=01，N键轮回扫描键盘

=10，扫描传感矩阵；=11，选通输入方式。D0：=0：编码扫描=1：译码扫描。

时钟编程命令字：设定对CLK引脚的输入脉冲的分频值(2-31)，0和1无意义。读FIFORAM命令字：8279有一个数据口，当CPU从8279端口读取数据时，数据来源有两个：一个是FIFORAM，另一个是显示RAM，到底读哪一个必须先发相应的命令。D4：=1，读出数据后，地址自动加1=0，读出数据后，地址不变。D2D1D0：仅用于传感器方式。读显示RAM命令字：D4：=1，读出数据后，地址自动加1=0，读出数据后，地址不变。D3D2D1D0：指定显示RAM的地址。写显示RAM命令字：虽然8279往数据端口写数据时，目的地只有显示RAM，但必须由该命令字指定显示RAM的地址。D4：=1，读出数据后，地址自动加1=0，读出数据后，地址不变。D3D2D1D0：指定显示RAM的地址。显示禁止写入/消隐命令字：用于OUTA0-OUTA3，OUTB0-OUTB3分别显示及写入情况。D3：=1，禁止写入A=0，允许写入AD2：=1，禁止写入B=0，允许写入BD1：=1，消隐A，=0，不消隐AD0：=1，消隐B，=0，不消隐B。清除命令字：D4：=1，允许清除显示RAM；=0，不允许清除D3D2：0×：显示RAM全清010：显示RAM全清成20H11：显示RAM全置1D1：=1，清空FIFORAMD0：=1，清空FIFORAM，并清显示RAM，按D3D2指出的格式清错误方式置位命令字：当8279被设置成N键轮回的工作方式时，如置D4=1，则当有多键同时按下时，则将状态字中的错误特征位S/E=1,向CPU申请中断，并禁止写入FIFORAM。8279的状态字：当从控制端口读取数据时，为状态字DU：=1，显示无效，显示RAM不可用。S/E：特殊工作方式下，有多键同时按下时，该位被置1O：=1，当FIFO满后，再往里面写入数据，则置该位为1U=1，FIFO为空F=1，FIFO为满NNN：FIFO中有几个数据。2.8279的接口电路与应用图7.318031与8279接口连接框图上述电路中，8279数据端口地址为：命令端口地址为：STRT1:MOVDPTR,＃7FFFH;命令端口

MOVA,＃0D1H;11010001，清显示RAM和FIFO

MOVX@DPTR，A

WAITD:MOVXA，@DPTR;读取状态字

JBACC.7，WAITD；等待清除完

MOVA，#2AH;设置分频数为10

MOVX@DPTR，A

MOVA，#08H；显示器左入，编码，双键锁定

MOVX@DPTR，AMOVR0，#30H；数据区初始化例：将内部RAM30H开始的16个数据送显示器显示，并读取16个键值，送入缓冲器(查询方式)。MOVR7，#10HMOVA，#90H；写显示RAM命令字MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#7EFFHLOOP1：MOVA，@R0MOVX@DPTR，A；数据送入显示RAMINCR0DJNZR7，LOOP1MOVR0，#40HMOVR7，#10HLOOP2：MOVDPTR，#7FFFH；读8279状态LOOP3：MOVXA，@DPTRANLA，#0FHJZLOOP3MOVA，#40H；读FIFORAM命令字MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#7EFFH；数据端口

MOVXA，@DPTR；读取键值

MOV@R0，AINCR0DJNZR7，LOOP1HERE:AJMPHERE7.5A/D和D/A接口功能的扩展

由于计算机本身只能处理数字量(二进制代码)。而在计算机应用领域中，特别是在实时控制系统中，常需要把外界连续变化的物理量(如温度、压力、流量、速度)，变成数字量输入计算机进行加工、处理。反之，也需要把计算机计算结果的数字量转换成连续变化的模拟量输出，用以控制，调节某些执行机构,实现对被控对象的控制。这种把模拟量变成数字量和把数字量转换成模拟量，就称为模/数和数/模转换。实现这类转换的器件，就称为模/数(A/D)和数/模(D/A)转换器。7.5.1A/D转换器接口

1.概述

A/D转换器用以实现模拟量向数字量的转换。按转换原理可分为4种:双积分式、计数式、逐次逼近式以及并行式A/D转换器。逐次逼近式A/D转换器是一种速度较快,精度较高的转换器,其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。常用的这种芯片有:（1）ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D转换器;

（2）ADC0808/0809型8位MOS型A/D转换器;

（3）ADC0816/0817型8位MOS型A/D转换器;量化间隔和量化误差是A/D转换器的主要技术指标之一。

量化间隔由下式计算:

其中n为A/D转换器的位数。量化误差有两种表示方法:一种是绝对量化误差;另一种是相对量化误差。绝对量化误差相对量化误差2.典型A/D转换器芯片ADC0809简介

ADC0809是采用CMOS工艺制造的双列直插式单片8位A/D转换器。分辨率8位，精度7位，带8个模拟量输入通道，有通道地址译码锁存器，输出带三态数据锁存器。启动信号为脉冲启动方式，最大可调节误差为±1LSB，ADC0809内部没有时钟电路，故CLK时钟需由外部输入，fclk

允许范围为500kHz~1MHz，典型值为640kHz。每通道的转换需66~73个时钟脉冲，大约100~110μs。工作温度范围为-40℃~+85℃。功耗为15mW，输入电压范围为0~5V，单一+5V电源供电。图7.32ADC0809的内部结构图7.33ADC0809引脚图

IN0～IN7：8路模拟通道的输入端。D0～D7：8位数字量输出端。REF（+）、REF（-）：正、负参考电压输入端。一般情况下REF（+）与VCC相连接，REF（-）与GND相连接CLK：时钟输入信号。START：转换启动信号，高电平有效。ADDA、ADDB、ADDC：模拟通道选择输入端。ALE：地址锁存信号。EOC：A/D转换结束信号，此信号常被用来作为中断请求信号。OE：允许输出信号。表7.9地址码与输入通道的对应关系

图7.34ADC0809时序图3、ADC0809与8031的接口电路A/D转换器与单片机接口具有软、硬件相依性。一般来说，A/D转换器与单片机的接口主要考虑的是地址线的连接、数字量输出线的连接、ADC启动方式、转换结束信号处理方法以及时钟的连接等。A/D转换器数字量输出线与单片机的连接方法与其内部结构有关。内部带有三态锁存数据输出缓冲器的ADC0809，可直接与单片机数据总线相连。还有，随着位数的不同，ADC与单片机的连接方法也不同。对于8位ADC，其数字输出线可与8位单片机数据线对应相接。对于8位以上的ADC，与8位单片机相接就不那么简单了，此时必须增加读取控制逻辑，把8位以上的数据分两次或多次读取。一个ADC开始转换时，必须加一个启动转换信号，这一启动信号要由单片机提供。对于脉冲启动型ADC0809，只要给其启动控