【正文】 阻使總線在此瞬間為穩(wěn)定的高電平。 上拉電阻一般為 3~10KΩ Z0 R R=Z0 并聯(lián)阻抗匹配 入 射 波 終 端 匹 配 法 Z0 V R1 R2 Z0=R1//R2 并聯(lián)阻抗匹配 Z0 R C RC傳輸線時(shí)延的兩倍 當(dāng) RC信號周期時(shí)， RC終 端匹配比分路終端法功耗小 R=Z0 入 射 波 終 端 匹 配 法 Td = L（ √ε ） C ； Td 是信號通過長度為 L的傳輸線所產(chǎn)生的時(shí)延 2。 PORTA相關(guān)的寄存器 地址 寄存器名 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 05H PPORTA 85H TRISA 0輸出 1輸入 9FH ADCON1 RA、 RB、 RC、 RD和 RE 端口寄存器均在 體 1中。 TRIS(E~A)方向寄存器均在 體 2中。 因此在設(shè)置各端口的輸入 /輸出方式時(shí)，必須注意體 的選擇。 PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0 PCFG3 、 PCFG PCFG1和 PCFG0的狀態(tài)決定了 PORTA各位在 A/D中的功能 STATUS中的 D6和 D5， RP1:RP0=00體 0； RP1： RP0=01體 1； RP1： RP0=10體 2； RP1： RP0=11體 3 方向寄存器 端口寄存器 3。 PORTA輸入端口性能 當(dāng) PORTA當(dāng)工作在數(shù)字 I/O時(shí)，需對 TRISA寄存器進(jìn)行設(shè)置。 當(dāng) TRISAi設(shè)置為“ 0”，表示所對應(yīng)的 PORTAi的 I/O位工作為輸出； 當(dāng) TRISAi設(shè)置為“ 1”，表示所對應(yīng)的 PORTAi的 I/O位工作為輸入。 輸入端口的驅(qū)動能力： 輸入時(shí)端口呈高阻抗，所需的驅(qū)動電流小于 1μA。 OUT IN 輸入端的處理： PORTA 具有 RAi /ANi /VREF這些模擬功能的 I/O位，在單片機(jī)復(fù)位后，均自動工作在 模擬信號輸入的狀態(tài)下 ，而不是工作在數(shù)字信號的輸入狀態(tài)。 對沒有模擬功能的 I/O位，在任何情況下的復(fù)位后均自動工作為數(shù)字的輸入狀態(tài)，其 輸入阻抗為高阻狀態(tài) 。因此通過外接上拉或下拉電阻，使這些數(shù)字 I/O位，在 CPU復(fù)位后都工作在一個(gè)確定的邏輯狀態(tài)，這對單片機(jī)復(fù)位后I/O必須工作在一個(gè)確定的邏輯電平提供了方便。 PORTA所對應(yīng)的 I/O位工作為輸入時(shí)，各輸入寄存器鎖存的是所對應(yīng) I/O引腳上的邏輯狀態(tài)。 禁止數(shù)字輸入端處于懸空狀態(tài) RA4 CPU RS485 RE DE TX RX 輸入端的處理 D Q CK Q D Q CK Q + amp。 amp。 Q D EN VDD DATA BUS WR PORT WR TRIS RD PORT TO AD RD TRIS Analog Input Mode TTL Input bufer P N U1 U2 U3 T1 T2 輸入 ： 方向寄存器 TRISA=1 U2Q=1 T1截止 U2Q=0 T2截止 I/O端口為高阻 I/O位 輸出： TRISA=0 ， U2Q=0 若 U1Q=1，此時(shí) T2截止 U1Q=1，此時(shí) T1導(dǎo)通 T1導(dǎo)通、 T2截止， I/O輸出為 “ 1” 若 U1Q=0，此時(shí) T2導(dǎo)通 U1Q=0，此時(shí) T1截止 T2導(dǎo)通、 T1截止， I/O輸出為 “ 0” 方向寄存器 TRISA 輸入數(shù)據(jù)鎖存器鎖存的是當(dāng)前 I/O引腳的邏輯狀態(tài) 輸出數(shù)據(jù)鎖存器 I/O端口鉗位二極管保護(hù) 另外，當(dāng) RA工作為輸入時(shí)，由于輸入阻抗為高阻抗，當(dāng)輸入端懸空時(shí)，由于 外界干擾對其的影響，因此在執(zhí)行讀操作時(shí)，其讀回的值不是一個(gè)確定的值。同時(shí)外界的干擾通過高輸入阻抗的輸入端，導(dǎo)致內(nèi)部電路工作（ U4施密特觸發(fā)器輸入）產(chǎn)生額外的功耗，因此在 硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)必須避免輸入端懸空 。 D Q CK Q D Q CK Q amp。 amp。 Q D EN DATA BUS WR PORT WR TRIS RD PORT TO AD RD TRIS Analog Input Mode TTL Input bufer P N U1 U2 U3 T1 T2 I/O位 方向寄 存器 輸入數(shù)據(jù)鎖存器 輸出數(shù)據(jù)鎖存器 VDD 4。 PORTA輸出端口性能 R1 R2 K1 K2 充電 VOUT = VDD I充 R1 放電 VOUT = I放 R2 負(fù) 載 T1 =R K1 “P” T2=R K2 “N” U4 VDD + I/O端口鉗位二極管保護(hù) K1閉合， K2截止， VDD通過 R1給負(fù)載 R和 C充電， 浪涌電流 在電阻 R1上消耗能量。 K1截止， K2閉合， C通過 R2放電， 浪涌電流 在電阻 R2上消耗能量。 電容存在自身漏電流，但 主要能量是通過 R1和 R2以 熱的形式呈現(xiàn)。 R1和 R2是 T1和 T2導(dǎo)通時(shí)的等效電阻，因此 輸出高 電平的電壓幅值同輸出的電流（ 負(fù)載）有關(guān)，這樣導(dǎo)致 實(shí) 際輸出高電平的電壓幅值小于電源電壓幅值 。 實(shí)際輸出低電平電壓大于“ 0”V， 它和負(fù)載流入的電 流有關(guān)。 PNP NPN VCC PIC 16F877 I/O的驅(qū)動能力為： 每一位 I/O位輸出高電平時(shí)輸出 20mA電流（拉流） 每一位 I/O位輸出低電平時(shí)輸入 25mA電流（灌流） 每個(gè)端口 總的驅(qū)動電流為 60~70mA 5個(gè)端口 總的驅(qū)動電流為 200mA IOH=∑IiH n i=1 IOL=∑IiL n i=1 16F877 I/O 注意：雖然 PIC每一位 I/O輸出 /輸入電流是 20mA/25mA，注意 僅能驅(qū)動純阻抗或容性負(fù)載， 不能直接驅(qū)動感性負(fù)載 。 雖然 20mA電流可驅(qū)動繼電器，由于繼電器在通 /斷瞬間，此時(shí)由繼電器線圈所產(chǎn)生的瞬態(tài)反向電動勢 比電源電壓高 10倍以上 的，如此高的反向電動勢對 I/O端口是致命的。 RA0 V=L (di/dt) RA0 V V RA3 CPU V=L (di/dt) 信號 當(dāng)導(dǎo)通 /斷開時(shí)，雖然各I/O端口內(nèi)部鉗位二極管對瞬態(tài)反向電動勢具有抑制能力，但由于二極管為非理想器件，即導(dǎo)通需有一定的導(dǎo)通時(shí)間，因此無法完全抑制由 繼電器 導(dǎo)通／截止所產(chǎn)生的電流在瞬間產(chǎn)生的反向電動勢。 若反向電動勢較大，則導(dǎo)致 內(nèi)部鉗位二極管的損壞，I=V/R最后導(dǎo)致 IC的損壞。 V P143 PIC單片機(jī) 端口引腳可 直接驅(qū)動小 型繼電器等 25mA 即使二極管導(dǎo)通是理想的，仍 然存 (硅 )或 (鍺 )的飽和 導(dǎo)通壓降，同樣導(dǎo)致 I/O端口超 壓。 V = L 設(shè)： L=10mH， di = 100mA， dt = 10μS 當(dāng)繼電器線圈在瞬間通過電流時(shí)，所產(chǎn)生反向電動勢的電壓為： V = L = 100V di dt 102 101 10 106 雖然 PIC每一位 I/O 25mA的輸入電流滿足對繼電器的驅(qū)動，但?。。?！ ? ? ? ? 所以必須在繼電器和 I/O引腳間加一隔離驅(qū)動電路。 V RA3 CPU 注意： 圖中隔離驅(qū)動晶體管的擊穿電壓要大于線圈產(chǎn)生的瞬態(tài)反向電動勢。 V=L (di/dt) 圖中通過保護(hù)電路的瞬態(tài)電流，含有高頻的干擾電流，且瞬時(shí)值較大，這個(gè)瞬態(tài)電流它會通過線路形成較強(qiáng)的電磁輻射，成為一個(gè)干擾源。 因此必須將保護(hù)電路同繼電 器緊緊放在一起。 強(qiáng)者不可懼，弱者不可怠。 驕傲不可有，自信不可無。 事業(yè)不可浮，文章不可虛。 川廣自源，成事在始。 志猶學(xué)海，業(yè)比登山。 志不求易，事不避難。 P143 PIC單片機(jī)端口引腳可直接驅(qū)動小型繼電器等 繼電器的壽命：繼電器具有良好的導(dǎo)通性能，其導(dǎo)通電阻為 50mΩ～ 200mΩ，截止電阻為 1010Ω，信號傳輸失真小，共模干擾小，主要用于大電流、高壓和低速切換的地方。 例： 若繼電器壽命為 5000萬次，通道數(shù)為 100，若各通道每 10S吸合一次，則無故障時(shí)間為： 繼電器壽命 *10mS 5000萬次 *10mS 繼電器個(gè)數(shù) *3600S*24小時(shí) 100*3600S*24小時(shí) = 58日 即 58天后，就會出現(xiàn)觸點(diǎn)粘接。 5。 PIC16F877 PORTA I/O位的設(shè)置方法 具有模擬功能的例如 RAi /ANi /VREF這些 I/O位在單片機(jī)復(fù)位后，自動設(shè)置工作在模擬信號輸入的狀態(tài)下，而不是工作在數(shù)字信號的輸入狀態(tài)。 RA端口若用戶希望工作在數(shù)字 I/O，則必須在程序初始化時(shí)通過對 ADCON1寄存器 ((9FH)=07H） 的設(shè)置，使這些 I/O位工作在數(shù)字的 I/O狀態(tài)，否則用戶無法讀到各引腳的邏輯狀態(tài)（“ 0”和“ 1”）。 ADC控制寄存器 ADCON1 P340 Bit3 Bit0/PCFG3PCFG0: A/D轉(zhuǎn)換引腳功能選擇位。 PCFG3:AN7 AN6 AN5 AN4 AN3 AN2 AN1 AN0 CHAN/PCFG0 RE2 RE1 RE0 RA5 RA3 RA2 RA1 RA0 REFS000 0 A A A A A A A A VDDVss 8/0000 1 A A A A Vref+ A A A RA3 Vss 7 / 100 10 D D D A A A A A VDDVss 5/000 11 D D D A Vref+ A A A RA3 Vss 4 / 10 100 D D D D A D A A VDDVss 3/00 101 D D D D Vref+ D A A RA3 Vss 2 / 1011x D D D D D D D D VDDRA2 0/01000 A A A A Vref+ Vref A A RA3 Vss 6 / 21001 D D A A A A A A VDDVss 6/01010 D D A A Vref+ A A A RA3 Vss 5 / 11011 D D A A Vref+ Vref A A RA3 RA2 4 / 21100 D D D A Vref+ Vref A A RA3 RA2 3 / 21101 D D D D Vref+ Vref A A RA3 RA2 2 / 21110 D D D D D D D A VDDVss 1/01111 D D D D Vref+ Vref D A RA3 RA2 1 / 2VREF+VREF 具有 RAi /ANi /VREF等這些 模擬 I/O位 在 復(fù)位后，均自動工作在模擬的輸入狀態(tài)，且讀值為 “ 0”。這是因?yàn)閮?nèi)部對模擬信號的輸入和數(shù)字信號輸入的電路采用了不同的設(shè)計(jì)。 模擬信號的輸入 幅值可在 0～ 5Ｖ之間，也可以 懸空 ， 不論何種狀態(tài)都不會因內(nèi)部電路導(dǎo)致功耗加大。 數(shù)字 I/O懸空時(shí)將使內(nèi)部電路功耗加大 。 通過對 PO