【正文】 閘管輸出型光耦 (過零型固態(tài)繼電器 ),一般用于控制交流電，作交流開關(guān) 。 控制字 MOVX DPTR， A MOV DPTR， 7FFDH MOV A， R2 。 特點(diǎn)：電路簡單。 掃描時(shí) , 使 ~ “ 0” 。 程序流程圖及程序見 P239。 對(duì)數(shù)字鍵：通常直接將鍵值 送顯示緩沖區(qū)顯示 。 ①判斷有無鍵按下： P1口下輸出 FEH P1口上輸入。 軟件消抖動(dòng)：按鍵較多時(shí) ， 在按鍵按下或釋放后 ， 通過 5～10ms的延時(shí) ,在前沿抖動(dòng)消失后再檢測鍵的狀態(tài) 。 三、可編程并行 I/O接口器件的擴(kuò)展技術(shù) ? 設(shè) 8255的 PA口接一組開關(guān)， PB口接一組指示燈。 “1” 3）因光耦輸入級(jí)發(fā)光二極管是電流驅(qū)動(dòng)器件，所以用光耦易形成電流環(huán)路的傳送形式，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送（右圖）。 它具有高 增益 、 低損耗 、 耐高壓等特點(diǎn) 。 ? 也可用繼電器做現(xiàn)場開關(guān)量的輸入接口，如圖： （ a） 現(xiàn)場開關(guān)信號(hào)經(jīng)光耦隔離并輸入 現(xiàn)場開關(guān)閉合時(shí)， R2上輸出高電平，開入電平為 “ 0” 現(xiàn)場開關(guān)斷開時(shí)，開入電平為 “ 1” 。 ② 負(fù)載能力的解決：當(dāng)負(fù)載多時(shí)，加總線驅(qū)動(dòng)器。 因此 ， 在有些場合下 ， 可以直接接外部設(shè)備 。 成的四種狀態(tài)，可以選中位于不同地址空間的芯片。 NEXT： DJNZ R1， WR1 ； 未完再寫 DEC R0 ； 寫完 16個(gè)字節(jié) CHECK： MOVX A， R0 ； 查最后一個(gè)字節(jié)是否存貯 XRL A， R4 ；到 E2PROM陣列 。 第二步 ：在最后一個(gè)字節(jié) （ 第 16個(gè)字節(jié) ） 寫入到頁緩沖器后 20ns開始 ， 把頁緩沖器中的內(nèi)容寫到 E2PROM陣列中 的對(duì)應(yīng)地址單元中 ——頁存貯 。 ② 讀方式： =0＆ =0， =1，可讀出數(shù)據(jù)。因?yàn)?89系列單片機(jī)內(nèi)有 4～ 32 KB的不同型號(hào)產(chǎn)品可供選擇。不同的熱電偶需要不同的補(bǔ)償導(dǎo)線，主要作用就是與熱電偶連接。 2. 1線（ 1Wire） 熱電偶測高溫 熱電偶技術(shù) ? 普遍用于工業(yè)測量的熱電偶金屬組合有： K型和 E型兩種。 此命令后允許跟 64位序列號(hào)，只有序列號(hào)相符的器件才能對(duì)后續(xù)的 RAM操作響應(yīng)。 ? 測溫原理：計(jì)數(shù)器對(duì)一個(gè)受溫度影響的振蕩器計(jì)數(shù)。從理論上來說，在一條總線上可以掛接任意多個(gè) DS18S20芯片（距離在 20 m以內(nèi)掛接 10片）。 ?接收 N字節(jié)數(shù)據(jù)子程序 RDNBYT 主控器 按接收方式從外圍器件中讀出 N字節(jié)數(shù)據(jù) ，其數(shù)據(jù)操作格式如下 ： ?主節(jié)點(diǎn)在接收完 N字節(jié)后，必須發(fā)送一個(gè)非應(yīng)答位； ?SLAR： 外圍器件尋址字節(jié)（讀） RDNBYT： MOV R3， NUMBYT LCALL STA ； 發(fā)送啟動(dòng)位 MOV A， SLA ； 發(fā)送尋址字節(jié)（讀） LCALL WRBYT LCALL CACK ； 檢查應(yīng)答位 JB F0， RDNBYT ； 非正常應(yīng)答時(shí)重新開始 RDN： MOV R1， MRD ； 接收區(qū)首址 MRD入 R1 RDN1： LCALL RDBYT ； 讀入一字節(jié) MOV R1， A DJNZ R3， ACK ； N字節(jié)未讀完轉(zhuǎn) ACK LCALL MNACK ； N字節(jié)讀完發(fā)送非應(yīng)答位 LCALL STOP ； 發(fā)送停止信號(hào) RET ； 子程序結(jié)束 ACK： LCALL MACK ； 發(fā)送應(yīng)答位 INC R1 ； 指向下一個(gè)緩沖單元 SJMP RDN1 ； 轉(zhuǎn)讀入下一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) （ 3） 主程序 SDA BIT SCL BIT MTD EQU 30H ； MTD： 發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 MRD EQU 40H ； MRD： 接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 SLA EQU 60H ； SLA ： 尋址字節(jié) SLAR/W的存放單元 NUMBYT EQU 61H ； NUMBYT： 傳送字節(jié)數(shù)存放單元 必須考慮相關(guān)的約定 三、單總線 ?單總線（ 1－ Wire） 是 Dallas公司推出的外圍串行擴(kuò)展總線。 7. I2C總線數(shù)據(jù)傳送軟件包 ? 單主系統(tǒng) 89C51軟件模擬 I2C總線時(shí)序：主發(fā)送和主接收 ? 選用 圖 816所示， SCL和 SDA， 晶振 6 MHz。 例： 單片機(jī)主機(jī)讀取存儲(chǔ)器從機(jī)中某存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。 總線上數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩喾N組合方式： ?主控器寫數(shù)據(jù) —— 主機(jī)向被尋址的從機(jī)寫入 n個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) ?主控器讀數(shù)據(jù) —— 主機(jī)從被尋址的從機(jī)讀出 n個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) 整個(gè)過程均為主機(jī)發(fā)送，從機(jī)接收，數(shù)據(jù)的方向位 R/W=0 。若相同，器件會(huì)應(yīng)答主機(jī)的尋址，至于是從接收器還是從發(fā)送器由 R/W位決定。 ? 在任何時(shí)刻總線上只有一個(gè)主控器件（主節(jié)點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)總線的控制操作，對(duì)總線上的其他節(jié)點(diǎn)尋址，分時(shí)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送。 ? 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，發(fā)送器每發(fā)完一個(gè)字節(jié)，都要求接收方發(fā)回一個(gè)應(yīng)答信號(hào)（ 0）。 圖 813 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送字節(jié)格式 ? 每傳輸一位數(shù)據(jù)都有一個(gè)時(shí)鐘脈沖相對(duì)應(yīng)。 SDA和 SCL都是雙向的，平時(shí)均處于高電平備用狀態(tài)，只有當(dāng)需要關(guān)閉I2C總線時(shí)， SCL線才會(huì)箝位在低電平。 若為從發(fā)送器，尋址字節(jié)之后，主控接收器通過 SDA線接收被控發(fā)送器的 發(fā)送信息 。 ? 各節(jié)點(diǎn)供電可以不同，但需共地， SDA和 SCL需分別接上拉電阻。 ? 串行接口的使用擴(kuò)展了系統(tǒng)的功能，并極大地利用了系統(tǒng)資源，且接口簡單，控制器體積減小，可靠性提高。 ?串行時(shí)鐘芯片 在對(duì) 絕對(duì)時(shí)鐘 要求較高的場合使用外部時(shí)鐘芯片，串行日歷時(shí)鐘芯片 HT1380就是一個(gè)典型的器件。 ?用于 89C51模擬 SPI串行輸入、串行輸出和串行輸入 /輸出的 3個(gè)子程序 如下 。典型時(shí)序圖如下所示（在一個(gè) CLK中，下降沿輸出，上升沿輸入。 1. SPI總線系統(tǒng)的組成 SPI總線系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖。 30PF 30PF 6MHZ 8051 8751 89C51 VCC VC XLAT1 P0 XLAT2 P2 RESET P3 P1 系統(tǒng)擴(kuò)展概述 2. 系統(tǒng)擴(kuò)展 ——當(dāng)單片機(jī)最小系統(tǒng)不能滿足系統(tǒng)功能要求時(shí) ， 需要擴(kuò)展 ROM 、 RAM、 I/O口及其它所需的外圍芯片 。 串行擴(kuò)展總線接口技術(shù) 一、 SPI（ 串行外設(shè)接口）總線 SPI（ Serial Peripheral Interface）總線 一種同步串行外設(shè)接口，用于 MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信（ 8位數(shù)據(jù)同時(shí)同步地被發(fā)送和接收），系統(tǒng)可配置為主或從操作模式。 數(shù)據(jù)的傳輸格式是高位（ MSB） 在前，低位 (LSB） 在后。 ? 對(duì)于在時(shí)鐘上升沿輸入數(shù)據(jù)和在下降沿輸出數(shù)據(jù)的器件，一般取時(shí)鐘輸出 1；在允許接口芯片后，置 0?？扇〈袝r(shí)鐘輸出的 初態(tài)為 0，在接口芯片允許時(shí)，先置 1，接口芯片輸出 1位數(shù)據(jù)（ MCU接收 1位數(shù)據(jù)）；再置 0，接口芯片接收 1位數(shù)據(jù)（ MCU發(fā)送 1位數(shù)據(jù)），完成 1位數(shù)據(jù)的傳送。 ?串行 LED顯示接口 MAX7219 MAX7219可驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LED顯示器， 89C51與它的接口如圖： 圖 85 MAX7219與單片機(jī)接口電路 ? 單片機(jī)通過串行口以方式0與 MAX7219交換信息： ? TXD作為移位時(shí)鐘 RXD作為串行數(shù)據(jù) I/O端 Load為芯片選擇端 ? 當(dāng) Load低電平時(shí)，對(duì) 7219進(jìn)行讀 /寫操作；當(dāng) Load為高電平時(shí)， DIN處于高阻狀態(tài)。在很多器件上都配備有 I2C總線接口，使用時(shí)一般需要通過 I2C總線進(jìn)行控制。 ? I2C總線的尋址采用純軟件的尋址方法。 ? I2C總線上支持 多主 和 主從 兩種工作方式 ? 在主從方式中： 從器件的地址由 器件編號(hào)地址 和 引腳地址 構(gòu)成 器件編號(hào)地址由 I2C總線委員會(huì)分配 引腳地址決定于引腳外接電平的高低 當(dāng)器件內(nèi)部有連續(xù)的子地址空間時(shí)，對(duì)這些空間進(jìn)行 N個(gè)字節(jié)的連續(xù)讀 /寫，子地址會(huì)自動(dòng)加 1。 ? SDA上傳送的數(shù)據(jù)以起始信號(hào) START開始，停止信號(hào) STOP結(jié)束，不傳送數(shù)據(jù)時(shí) SCL線保持為 1。只有當(dāng)總線處于 “ 非忙 ” 狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸才能被初始化。 ? 主控器發(fā)送時(shí)，被控器接收完每個(gè)字節(jié)需發(fā)回應(yīng)答信號(hào) ， 主控器據(jù)此進(jìn)行下一字節(jié)的發(fā)送。主機(jī)產(chǎn)生起始條件后，發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)為尋址字節(jié) SLA。 表 81 常用 I2C接口通用器件的種類、型號(hào)和尋址字節(jié) （ 2） I2C總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷? ?I2C總線傳輸數(shù)據(jù)時(shí)必須遵循規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸格式 圖 8－ 15 I2C總線一次完整的數(shù)據(jù)傳輸格式 ?地址字節(jié)后面是被控器發(fā)出的應(yīng)答位 ACK。 主機(jī)接收完全部數(shù)據(jù)后發(fā)非應(yīng)答位（ 1） ，表明讀操作結(jié)束。 ?若器件（主控器或被控器）內(nèi)部有一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM， 其地址是連續(xù)的，則地址能自動(dòng)加 /減 1。 結(jié)合指令周期考慮時(shí)序的配合，則起始（ STA）、 終止（ STOP）、 發(fā)送應(yīng)答位（ MACK）、 發(fā)送非應(yīng)答位（ MNACK） 的 4個(gè)模擬子程序如下： ?啟動(dòng) I2C總線子程序 STA SETB SDA SETB SCL ； 起始條件建立時(shí)間大于 NOP NOP CLR SDA NOP ； 起始條件鎖定時(shí)間大于 4μs NOP CLR SCL ； 箝住總線，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù) RET ?停止 I2C總線子程序 STOP CLR SDA SETB SCL ； 發(fā)送停止條件的時(shí)鐘信號(hào) NOP ； 停止總線時(shí)間大于 4μs NOP SETB SDA ； 停止總線 NOP NOP CLR SDA CLR SCL RET ?發(fā)送應(yīng)答位信號(hào)子程序 MACK CLR SDA SETB SCL NOP ； 保持?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)間，即 SCL為高大于 4μs NOP CLR SCL SETB SDA RET ?發(fā)送非應(yīng)答位信號(hào)子程序 MNACK SETB SDA SETB SCL NOP ； 保持?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)間，即 SCL為高大于 μs NOP CLR SCL CLR SDA RET 注： 如果單片機(jī)的主時(shí)鐘不是 6 MHz， 應(yīng)調(diào)整 NOP指令個(gè)數(shù)，以滿足時(shí)序要求。 ? 一個(gè)由單總線構(gòu)成的分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)。 （ 2） DS18S20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ?內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。 ?為保證在有效的 DS18S20周期內(nèi)提供足夠的電流，用一個(gè) MOSFET管和一個(gè) I/O口線（ ） 來完成總線的上拉。 ? RAM占 9字節(jié)，包括溫度信息（第 2字節(jié)）、 TH、 TL值（第 4字節(jié)）、計(jì)數(shù)寄存器（第 8字節(jié)）、 CRC（ 第 9字節(jié)）等，第 6字節(jié)不用。 熱電偶是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件，主要特點(diǎn)是測溫范圍寬，性能比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，能夠遠(yuǎn)傳 4～ 20mA電流信號(hào)，便于自動(dòng)控制和集中控制。 可編程 I/O接口 (8155/8255/8253/8250/8251…… ) 系統(tǒng)擴(kuò)展一般有下列幾方面內(nèi)容： ① 外部程序存儲(chǔ)器 E2PROM / EPROM 的擴(kuò)展 E2PROM： 2816(2K 8), 2864(8K 8)… EPROM： 2716(2K 8), 2732(4K 8), 2764(8K 8)… ② 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 的擴(kuò)展 —— 靜態(tài) RAM： 6116(2K 8), 6264(8K 8) E2PROM既可以擴(kuò)展為片外 EPROM， 也可以擴(kuò)展為片外 RAM. EAEAWR RDPSEN? 地址總線 —— 由 P2口提供高 8位 ， P0口提供低 8位 。 CEPSENALE： 分離數(shù)據(jù)地址。 ? 讀出時(shí)間為 200～ 250ns， 與 同容量的 EPROM 速度相當(dāng)。 要檢查寫周期是否完