【正文】 Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7774 L S 1 38V CCamp。 延時(shí)等待 10ms 仍有按鍵信號(hào)？ Y 有按鍵信號(hào)？ N Y N 鍵盤處理 按鍵釋放？ N Y 3)鍵處理 根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)移到不同程序段。確定被按鍵的鍵號(hào)，獲取鍵號(hào)。將擴(kuò)展的并口作為行列式鍵盤的列線，將 P3口的兩個(gè)端口線作為行線。 29 ? 掃描法 ：列線輸出，行線輸入。該擴(kuò)展方法只占串行口，而且通過移位寄存器的級(jí)聯(lián)方法可以擴(kuò)展多數(shù)量的并行 I/O。 ?復(fù)用性：地址、數(shù)據(jù)復(fù)用 (當(dāng) P0端口作為地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用，就不能再作為 IO口 ) ?驅(qū)動(dòng)能力：不同端口的驅(qū)動(dòng)能力 K1+5V123J2D3CTL1LS1SPEAKERR61KQ1NPN 9013VCCFMQGND25 IO擴(kuò)展方法 ?總線擴(kuò)展方法 ? I/O擴(kuò)展芯片的并行數(shù)據(jù)輸入取自單片機(jī)接口。 21 DMA技術(shù) ?假如一外設(shè)一秒能傳送 100個(gè)字節(jié)，若用查詢方式，這一秒內(nèi) CPU全部用于查詢和傳送；采用中斷方式，假定 CPU每傳送一個(gè)字節(jié)的服務(wù)程序需要 100us，則傳送 100字節(jié)， CPU只需用 10ms，即只占一秒的 1/100。當(dāng)奇數(shù)次按下 S1時(shí)， 8個(gè) LED每次同時(shí)點(diǎn)亮 4個(gè)，點(diǎn)亮 3次，即D0D3與 D4D7交叉點(diǎn)亮 3次。當(dāng)多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)，編碼器只對(duì)一個(gè)優(yōu)先權(quán)最高的中斷作為反應(yīng)，并輸出其矢量代碼到單片機(jī)的端口 (比如 8個(gè)外部中斷源需 )。 如何定義矢量地址和優(yōu)先級(jí)參考具體的單片機(jī)。 因此 ， 對(duì) CPU來說仍有較大的無(wú)用開銷 。 中斷可實(shí)現(xiàn)快速 CPU與慢速外部設(shè)備之間的并行工作 ，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理和故障處理 ， 不但速度快而且可以實(shí)現(xiàn)多道程序方式 ， 所以在計(jì)算機(jī)中被廣泛采用 。 待服務(wù)完成之后 ， 程序返回 ， CPU再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序 。 查詢方式是 CPU的主動(dòng)形式 ， 中斷方式是 CPU等待中斷請(qǐng)求的被動(dòng)形式 。 13 乒乓緩沖結(jié)構(gòu) C M O SI m a g e S e n s o rC P L D / F P G AS R A M 1S R A M 2M C UY 0?Y 7H R E FV S Y N CP C L Kn C E n O E n W EA [ ] D [ ]n C E n O E n W EA [ ] D [ ]R / WD [ ]A [ ]I N T? 這種結(jié)構(gòu)是將輸入數(shù)據(jù)流通過輸入 數(shù)據(jù)選擇單元等時(shí)地將數(shù)據(jù)流分配到 兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 。 7 具體功能：（不同接口功能不同） ? 尋址功能 ? 傳遞功能 ? 位功能 ? 中斷功能 ? 聯(lián)絡(luò)功能 ? 變換功能 ? 可編程功能 ? 錯(cuò)誤檢測(cè)功能 8 典型 I/O接口的結(jié)構(gòu) 控制REG 狀態(tài)REG 數(shù)據(jù)輸出 REG 數(shù)據(jù)輸入 REG CPU 控制線 數(shù)據(jù)線 外設(shè) 數(shù)據(jù)輸入 /輸出寄存器：保存數(shù)據(jù) 控制寄存器：保存控制信息，決定接口工作方式 狀態(tài)寄存器：存放狀態(tài)信息，反映外設(shè)當(dāng)前狀態(tài) 9 MCU與外設(shè)信息交互方式 ?無(wú)條件傳送方式 ? 在進(jìn)行 I/O操作時(shí)，不需要測(cè)試外部設(shè)備的狀態(tài)，可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送操作。 6 ?速度匹配功能 由于速度上的差異，使得數(shù)據(jù)的 I/O傳送難以異步方式進(jìn)行，即只能在確認(rèn)外設(shè)已為數(shù)據(jù)傳送作好準(zhǔn)備的前提下才能進(jìn)行 I/O操作。數(shù)據(jù)鎖存就成為接口電路的一項(xiàng)重要功能。 為什么需要 I/O接口？單片機(jī) IO端口 只能接收和發(fā)送邏輯電平數(shù)字信號(hào)，而 IO外設(shè)輸入輸出的信號(hào)種類、信號(hào)電平各異。 如何以不變應(yīng)萬(wàn)變？ ?接口電路的主要功能： 鎖存功能 緩沖功能 速度匹配 變換功能 5 ?數(shù)據(jù)鎖存功能 數(shù)據(jù)輸出都是通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線進(jìn)行的。 ?三態(tài)緩沖功能 數(shù)據(jù)輸入時(shí)，輸入設(shè)備向 CPU傳送的數(shù)據(jù)也要通過數(shù)據(jù)總線，但數(shù)據(jù)總線是系統(tǒng)的公用數(shù)據(jù)通道，上面可能“掛”著許多數(shù)據(jù)源，工作十分繁忙。而要知道外設(shè)是否準(zhǔn)備好，就需要通過接口或產(chǎn)生或傳送外設(shè)的狀態(tài)信息，以此進(jìn)行 CPU與外設(shè)之間的速度協(xié)調(diào)。只有那些一直為數(shù)據(jù) I/O傳送作好準(zhǔn)備的外部設(shè)備（如發(fā)光二極管、數(shù)碼管、機(jī)械開關(guān)、 ADC， DAC），才能使用無(wú)條件傳送方式。 ? 在第 1個(gè)緩沖周期 ， 將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到數(shù)據(jù)緩沖模塊 1上 ， 在第 2個(gè)緩沖周期 ， 通過輸入數(shù)據(jù)選擇單元的切換 ， 將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到數(shù)據(jù)緩沖模塊 2， 同時(shí) ，將數(shù)據(jù)緩沖模塊 1緩存的第 1個(gè)周期的數(shù)據(jù)通過輸出數(shù)據(jù)選擇單元的選擇 ， 送到運(yùn)算處理單元進(jìn)行處理 ， 第 3個(gè)緩沖周期 ， 再次切換數(shù)據(jù)的輸入與輸出緩沖模塊 。 ? 采用中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí) ， 當(dāng)外設(shè)為數(shù)據(jù)傳送作好準(zhǔn)備之后 ， 就向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求 。 ? 中斷源的中斷請(qǐng)求被 CPU響應(yīng)之后 ， CPU自動(dòng)把中斷源的 中斷入口地址 （ 中斷矢量地址 ， 固定 ） 裝入 PC， 從中斷矢量地址處獲得中斷服務(wù)程序的入口地址 。 ?但中斷請(qǐng)求是一種隨機(jī)事件 ， 如果每傳送一個(gè)字符都要中斷消耗很大 。 18 中斷類型 ?外部中斷類（ INT0， INT1） 由單片機(jī)的輸入輸出設(shè)備等外部原因引起的，可設(shè)置請(qǐng)求信號(hào)是電平觸發(fā)還是邊緣觸發(fā)。 19 外部中斷源擴(kuò)展 ?利用計(jì)時(shí)器擴(kuò)充外部中斷源 當(dāng)計(jì)時(shí)器設(shè)置為計(jì)數(shù)方式時(shí)，一旦外部信號(hào)從計(jì)數(shù)器引腳輸入一個(gè)負(fù)跳變信號(hào)，計(jì)數(shù)器＋ 1；將計(jì)時(shí)器引腳作為外部中斷請(qǐng)求相連，計(jì)時(shí)器的溢出中斷標(biāo)志及中斷服務(wù)程序作為擴(kuò)充外部中斷源的標(biāo)志和中斷服務(wù)程序。當(dāng) CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后， CPU可以通過端口得到中斷矢量。偶數(shù)次按下 S1時(shí)，則D0D7進(jìn)行左移和右移 2次。 ?中斷每次要保護(hù)斷點(diǎn)，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)需用多條指令，每條指令要有取指和執(zhí)行時(shí)間。該擴(kuò)展方法只分時(shí)占用 P0口，不影響 P0口與其它擴(kuò)展芯片的連接操作，不會(huì)造成單片機(jī)硬件的額外開支。 ?通過單片機(jī)內(nèi) I/O的擴(kuò)展方法 ? 擴(kuò)展芯片輸入輸出的數(shù)據(jù)線不通過 P0口而通過其他片內(nèi) I/O口。列線逐行輸出 0，某行有按鍵，行線輸入有 0，若無(wú)按鍵，行線輸入全部為 1。通過串口的 TXD產(chǎn)生移位脈沖，由 RXD輸出需移位的數(shù)據(jù)。 硬件電路消除抖動(dòng)或軟件消除抖動(dòng)－雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 若鍵值屬于數(shù)字、字符鍵，則調(diào)用顯示數(shù)字和字符的子程序。amp。 但是作為并行總線，也有一些局限性，不利于遠(yuǎn)距離傳輸， 與 I/O端口的數(shù)目存在矛盾。位 ) 雙積分型 ICL7135 (4 189。對(duì)于舍入（四舍五入）量化誤差在 1/2LSB之間。 ?漏碼： 如果模擬輸入連續(xù)增加（或減?。r(shí)，數(shù)字輸出不是連續(xù)增加（或減小）而是越過某一個(gè)數(shù)字，即出現(xiàn)漏碼。 42 MC14433與 80C51的接口電路圖 80C51 MC14433 BCD碼數(shù)據(jù)輸出端 多路選通脈沖輸出端 43 ICL7109與 80C51的接口電路圖 80C51 44 80C51與 AD574A的接口電路圖 80C51 45 ADC和 MCU接口應(yīng)注意的幾個(gè)問題 ? A/D芯片的數(shù)字輸出問題 ? 轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)應(yīng)由 A/D芯片鎖存，數(shù)據(jù)輸出最好具有三態(tài)能力。 注意區(qū)分 D/A內(nèi)部是否帶有鎖存器。 有鎖存器：最好與 P0直接接口。 ? 數(shù)字量位數(shù)越多，分辨率就越高。 ? 輸出形式為電流的轉(zhuǎn)換器比電壓的建立時(shí)間短。 特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度快。數(shù)字量的輸入鎖存和 D/A轉(zhuǎn)換輸出分兩步完成。 100ms include include define DAC0832 XBYTE[0x00FE] define uchar unsigned char define unit unsigned int void stair(void) { uchar i。 /*D/A轉(zhuǎn)換輸出 */ } } 53 常用接口芯片 ?溫度芯片 DS18B20 ?濕度芯片 HS1101 ?日歷時(shí)鐘 PCF8563 ?語(yǔ)音芯片 ISD4004 ?電機(jī)驅(qū)動(dòng) LMD18200 ?…… 123J4DS18B20VCCR368KTEMP1 2J5HS11015 6U1ACHCC40106BF5 6U1BCHCC40106BF5 6U1CCHCC40106BFHUMR4200KR530K54 例：溫度測(cè)控系統(tǒng) 放大A / D單片機(jī)打 印 輸 出光 隔 驅(qū) 動(dòng)電 熱 箱溫 度 傳 感 器模 數(shù)設(shè) 定 值控 制 信 號(hào)電 熱 絲電 源雙 向 可 控 硅調(diào) 節(jié) 電 壓 控 溫~55 液體加熱塔 ?打開進(jìn)水閥 ?如液位到上限，關(guān)進(jìn)水閥 ?加熱器通電 ?根據(jù)溫度控制加熱器 ?停止加熱器 ?打開出水閥 設(shè)計(jì)要求： 電源單相 220VAC； 加熱功率 1250W； 加熱溫度 70177。 ?熱電偶 ?溫度范圍寬，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固； ?輸出 mv級(jí)電壓，需放大； ?需冷端補(bǔ)償。 60 硬件設(shè)計(jì) MCU選擇 ?I/O口線數(shù)量： ?按鍵 3個(gè)，故需 3根掃描線； ?4位 LED數(shù)碼管顯示，即 4根掃描