单片机常用接口芯片及其接口技术介绍ppt课件.ppt

单片机常用接口芯片及接口技术介绍MCU基本结构接口的基本概念数据锁存功能数据输出都是通过系统的数据总线进行的。但是由于CPU的工作速度快，数据在数据总线上保留的时间十分短暂，无法满足慢速输出设备的需要。为此在接口电路中需设置数据锁存器，以保存输出数据直至为输出设备所接收。数据锁存就成为接口电路的一项重要功能。三态缓冲功能数据输入时，输入设备向CPU传送的数据也要通过数据总线，但数据总线是系统的公用数据通道，上面可能“挂”着许多数据源，工作十分繁忙。为了维护数据总线上数据传送的“秩序”，因此只允许当前时刻正在进行数据传送的数据源占用数据总线，其余数据源都必须与数据总线处于隔离状态。为此要求接口电路能为数据输入提供三态缓冲功能。速度匹配功能由于速度上的差异，使得数据的I/O传送难以异步方式进行，即只能在确认外设已为数据传送作好准备的前提下才能进行I/O操作。而要知道外设是否准备好，就需要通过接口或产生或传送外设的状态信息，以此进行CPU与外设之间的速度协调。数据变换功能CPU只能输入和输出并行的电压数字信号，但是有些外部设备所提供或所需要的并不是这种信号形式。为此需要使用接口电路进行数据信号的转换，主要包括模→数转换、数→模转换、串→并转换和并→串转换等。具体功能：（不同接口功能不同）寻址功能传递功能位功能中断功能联络功能变换功能可编程功能错误检测功能典型I/O接口的结构MCU与外设信息交互方式查询方式8路模拟量输入采集缓存技术乒乓缓冲结构14中断技术中断处理流程中断技术中断类型外部中断源扩展中断处理系统的应用DMA技术DMA工作流程外围接口I/OIO扩展方法存储器扩展扩展方法键盘扩展扫描法：列线输出，行线输入。列线逐行输出0，某行有按键，行线输入有0，若无按键，行线输入全部为1。反转法：行列线交换输入、输出，两步获取按键键号。串行I/O端口扩充键盘：使串口在工作方式0状态下，扩展并行输出口。将扩展的并口作为行列式键盘的列线，将P3口的两个端口线作为行线。通过串口的TXD产生移位脉冲，由RXD输出需移位的数据。所以每增加一根P3端口线，将增加8个按键。键盘处理程序任务1)键输入检查键盘是否有键被按下，消除按键抖动。确定被按键的键号，获取键号。硬件电路消除抖动或软件消除抖动－双稳态触发器。按键处理程序流程显示接口直接访问方式下与字符型液晶显示模块接口间接访问方式下与字符型液晶显示模块接口并行扩展总线8155构成的键盘、显示接口电路单片机与被控实体间的接口示意A/D分辨率：表示A/D对模拟输入的分辨能力，由它确定能被A/D辨别的最小模拟量，通常也用二进制位来表示。量化误差：是在A/D转换中由于整量化所产生的固有误差。对于舍入（四舍五入）量化误差在1/2LSB之间。转换时间：是A/D转换完成一次所需要的时间。绝对精度：是A/D转换器输出端所产生的数字代码中，分别对应于实际需要的模拟输入值与理论上要求的模拟输入值之差。相对误差：是满刻度校准以后，任意数字输出所对应的实际模拟输入值（中间值）与理论值（中间值）之差。漏码：如果模拟输入连续增加（或减小）时，数字输出不是连续增加（或减小）而是越过某一个数字，即出现漏码。A/D转换器用于什么系统？输出数据的位数是多少？系统应该达到多高的精度和线性度？提供给A/D转换器的输入信号范围多大？是单极性的还是双极性的？信号的驱动能力怎样？是否要经过缓冲滤波和采样/保持？对A/D转换器输出的数字代码及逻辑电平的要求如何？是二进制码还是BCD码，是串行还是并行？系统是在静态下工作还是在动态下工作？带宽多少？采样速率为多少？参考电压是内部的还是外部的？是固定的还是变化的？A/D转换器的工作环境如何？噪声、温度、振动等条件如何？电源电压、功耗、几何尺寸等其它因素。ADC0809和80C51的连接示意图MC14433与80C51的接口电路图ICL7109与80C51的接口电路图80C51与AD574A的接口电路图ADC和MCU接口应注意的几个问题D/A主要技术指标DAC0832与单片机的接口2、单缓冲方式：只使用一个内部缓冲器，另一个缓冲器呈直通状态，输入数据在写控制信号作用下，直接进入DAC寄存器中，DAC能一步完成数字量的输入锁存和D/A转换输出；WR1和WR2同时进行，并且与CPU的WR相连，CPU对DAC0832执行一次写操作，将数据直接写入DAC寄存器中。适用：只有一路模拟信号输出或几路模拟信号非同步输出。3、双缓冲器方式：输入寄存器和DAC寄存器分配有各自的地址，可分别选通用同时输出多路模拟信号。数字量的输入锁存和D/A转换输出分两步完成。适用：同步输出几路模拟信号的场合，可构成多个DAC0832同步输出电路。DAC0832/1208与单片机的接口例：用DAC0832输出0～+5V三角波，电路为单缓冲方