[工學(xué)]第10章單片機(jī)的并行口線(編輯修改稿)
2025-02-15 11:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 長(zhǎng)度置“ 1 ”，讀狀態(tài)后清“ 0 ” 圖 107 8155狀態(tài)寄存器格式 8155的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 8155內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器實(shí)際上是一個(gè) 14位的減法計(jì)數(shù)器，它對(duì) TIMER IN端輸入脈沖進(jìn)行減 1計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束（即減 1計(jì)數(shù)“回 0” ）時(shí)，由 TIMER OUT端輸出方波或脈沖。當(dāng) TIMER IN接外部脈沖時(shí)，為計(jì)數(shù)方式；接系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，可作為定時(shí)方式。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器由兩個(gè) 8位寄存器構(gòu)成，其中低 14位組成計(jì)數(shù)器，剩下的兩個(gè)高位（ M2， M1）用于定義輸出方式。其格式如圖 108所示。 圖 108 8155定時(shí) /計(jì)數(shù)器控制字 輸出口線的驅(qū)動(dòng)與隔離 ? ? 光耦合器件 輸出口線的驅(qū)動(dòng)與隔離 開(kāi)關(guān)量的輸入 /輸出，從原理上講十分簡(jiǎn)單，在控制現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常遇到。 CPU只要通過(guò)對(duì)輸入到端口的信息進(jìn)行分析，判斷其狀態(tài)是“ 0” 還是“ 1” ，就可得知開(kāi)關(guān)是“閉合”的還是“斷開(kāi)”的。對(duì)于軟件設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，如果要控制某個(gè)執(zhí)行器的工作狀態(tài)，只需在編程時(shí)送出“ 0” 或者“ 1” ，即可操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。但是由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在著電、磁、振動(dòng)、溫度等各種干擾，再加上各類執(zhí)行器所要求的一電壓量及功率不同，所以在接口電路中除根據(jù)需要選用不同的元器件來(lái)設(shè)計(jì)電路外，還需要考慮各種緩沖、隔離和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。見(jiàn)圖 109單片機(jī)驅(qū)動(dòng)口線的幾種接法 . 圖 109單片機(jī)口線驅(qū)動(dòng)其它電路的幾種接法 常用驅(qū)動(dòng)芯片有 ULN2803,7407等 ,見(jiàn)圖 1010所示。 八達(dá)林頓晶體管陣列 ULN2803中的八 NPN達(dá)林頓連接晶體管是低邏輯電平數(shù)字電路 (如 TTL， CMOS或 PMOS／ NMOS)和大電流高電壓要求的燈、繼電器、打印機(jī)錘和其它類似負(fù)載驅(qū)動(dòng)理想器件。廣泛用于計(jì)算機(jī)，工業(yè)和消費(fèi)類產(chǎn)品中。所有器件的集電極開(kāi)路輸出并接有用于瞬變抑制的續(xù)流鉗位二極管。 ULN2803的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) TTL系列兼容。7407是一種集電極開(kāi)路的驅(qū)動(dòng)芯片 ,用它可以驅(qū)動(dòng)小型電器的電路 .由于集電極開(kāi)路 ,故可以由電源經(jīng)負(fù)載到 7407輸出端 ,然后到地形成新的控制回路。常用的驅(qū)動(dòng)電路如圖 1010所示 ,圖 1011是 ULN2803驅(qū)動(dòng)小型繼電器的電路。 (a)ULN2803 (b)7407 (C)7406 圖 1010 常用的驅(qū)動(dòng)芯片 圖 1011 ULN2803驅(qū)動(dòng)小型繼電器的電路 光耦合器件 光耦合器件原理 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，為了防止干擾，一般采用隔離技術(shù)， I/O的隔離最常采用的是光耦合器。光耦合器是以光為媒介傳輸信號(hào)的器件，它把一個(gè)發(fā)光二極和一個(gè)光敏晶體管封裝在一起，發(fā)光二極管加上正向輸入電壓信號(hào)（＞ ）就會(huì)發(fā)光。光信號(hào)作用在光敏晶體管上輸出信號(hào)。光電耦合器的輸入電路和輸出電路是絕緣的，是把“電的聯(lián)系”轉(zhuǎn)化為“光的傳輸”，再把“光的傳輸”轉(zhuǎn)化為“電的聯(lián)系”。即采用光耦合器件時(shí)，單片機(jī)用的是一組電源，外圍器件用的是另一組電源，兩者之間完全隔離了電氣聯(lián)系，而通過(guò)光的聯(lián)系來(lái)傳輸信息。一路光耦合器可以完成一路開(kāi)關(guān)量的隔離，如果將 8路或 16路一起使用，就能實(shí)現(xiàn) 8位數(shù)據(jù)或 16位數(shù)據(jù)的隔離。 光耦合器的輸入側(cè)都是發(fā)光二極管，但是輸出側(cè)則有多種結(jié)構(gòu)，如光敏晶體管、達(dá)林頓晶體管、 TTL邏輯電路以及光敏晶閘管等。光電耦合器的主要參數(shù)有： （ 1）導(dǎo)通電流和截止電流：當(dāng)發(fā)光二極管流過(guò)一電流時(shí)，光耦合器輸出端處于導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)流過(guò)發(fā)光二極管的電流小于某一值時(shí)，光耦合器輸出端截止。不同的光耦合器通常有不同的導(dǎo)通電流，一般在 10～ 20mA之間。 （ 2）頻率響應(yīng)：由于受發(fā)光二極和光敏晶體管響應(yīng)時(shí)間的影響，開(kāi)關(guān)信號(hào)傳輸速度受光耦合器頻率特性的影響，普通光耦只能傳輸 10kHz以內(nèi)的脈沖信號(hào)。因此，高頻信號(hào)傳輸中要考慮其頻特性。在開(kāi)關(guān)量 I/O通道中，信號(hào)頻率一般較低，不會(huì)受光耦合
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