微机接口
数据采集系统与微机的接口参考PPT
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4D型触发器74LS175用作通道译码控制器：
（1）RD=1,CP=0时，输出处于保持状态，MUX与微机总线隔离。 （2）RD=1,CP由0 —>1，Q=D，数据总线的通道选择码被加至多 路开关八选一译码器输入端。
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2．微机与DAC的接口
实现D/A转换器和微型计算机接口技术的关键是数据锁存 问题。有些D/A转换器芯片本身带有锁存器，但也有些 D/A从转换器芯片本身不带锁存器。此时一些并口芯片如 8212，74LS273及可编程的并行I/O接口芯片8255A均可 作为D/A转换的锁存器。
A/D和D/A与微机的接口有串行接口和并行接口之分。本 章主要介绍并行D/A和A/D转换的并行接口。目前大多数 A/D转换器（高速）都内含采样保持器，所以，此处不考 虑采样保持器。
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数据采集系统对微机接口的要求：
（1）具有能与系统总线相连接的数据缓冲器和多根数据线。 由于接口电路是挂在系统总线上的，只有接口电路为三态输出 时才不会对数据产生影响。传输数据在接口电路被激活之前先 保存在数据缓冲器内。 （2）应有地址译码和片选功能，以便微机能通过寻址对其进 行访问。 （3）应有地址或数据锁存功能。因为外部设备送到接口电路 的信息，微机不一定有空读取，此时接口应把信息暂时锁存， 以待微机空闲时读取。 （4）具有中断请求和处理的功能，以便微机能通过中断来读 取或输出信息。
从X、Y同步输出不同电压的程序：
MOV DPTR，#addr1 ；1#输入寄存器地址
微机原理与接口
微机原理与接口微机原理与接口是计算机科学与技术领域中的重要概念，它涉及到计算机系统的基本结构和工作原理，以及计算机与外部设备之间的通信接口。
在现代社会中，计算机已经成为人们生活和工作中不可或缺的工具，而对微机原理与接口的深入了解，对于计算机相关专业的学生和从业人员来说至关重要。
首先，微机原理是指计算机系统的基本结构和工作原理。
计算机系统由中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和外部设备等部分组成。
中央处理器是计算机的核心部件，它负责执行各种计算和控制指令，是计算机的大脑。
内存用于存储程序和数据，是计算机的临时存储器。
输入设备用于将外部信息输入到计算机系统中，输出设备则将计算机处理的信息输出到外部环境中。
而外部设备则是计算机系统与外部环境进行交互的接口，比如打印机、扫描仪、摄像头等。
了解微机原理，可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作原理，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
其次，接口是计算机与外部设备之间进行通信的桥梁。
计算机系统与外部设备之间的通信需要通过接口来实现。
接口可以是硬件接口，也可以是软件接口。
硬件接口是指计算机系统与外部设备之间的物理连接和信号传输方式，比如USB接口、HDMI接口等。
而软件接口则是指计算机系统与外部设备之间的数据交换和通信协议，比如驱动程序、API接口等。
了解接口的原理和工作方式，可以帮助我们更好地理解计算机与外部设备之间的通信过程，为日后的设备连接和数据交换提供技术支持。
综上所述，微机原理与接口是计算机科学与技术领域中的重要概念，它涉及到计算机系统的基本结构和工作原理，以及计算机与外部设备之间的通信接口。
了解微机原理与接口，可以帮助我们更好地理解计算机系统的工作原理，为日后的学习和工作打下坚实的基础；同时，了解接口的原理和工作方式，可以帮助我们更好地理解计算机与外部设备之间的通信过程，为日后的设备连接和数据交换提供技术支持。
因此，对微机原理与接口的深入了解对于计算机相关专业的学生和从业人员来说至关重要。
微机原理与接口技术
微机原理与接口技术一、微机原理概述微型计算机，也称个人计算机或个人电脑，是一种体积小、性能强、价格低廉的计算机系统。
它主要由中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备、存储设备以及系统总线等组成。
微机原理指的是微机系统各组成部分的工作原理，包括计算机基础知识、微型计算机系统结构、指令系统和操作程序、中断系统、I/O系统等方面。
二、微机接口技术概述微机接口技术是指为将计算机和不同设备进行连接而使用的各种技术和标准。
接口技术包括计算机内部接口技术和计算机与外部设备接口技术。
其中，计算机内部接口技术主要包括总线技术和存储器技术；计算机与外设接口技术主要包括串口、并口、USB接口、SCSI接口、以太网接口等。
三、微机原理1、微机基本结构微型计算机由中央处理器、内存、系统总线以及I/O子系统组成。
CPU是微机的中枢，其功能包括指令处理、数据处理、程序控制等。
内存用于存储数据和程序，可以分为RAM（随机访问存储器）和ROM（只读存储器）两种。
系统总线用于连接CPU、内存和I/O子系统，传输数据和控制信息。
I/O子系统分为输入子系统和输出子系统，分别用于输入和输出数据。
2、指令系统和操作程序指令系统是CPU执行的指令集合，用来实现计算机的各种功能。
指令系统分为操作码和地址码两部分，操作码表示执行的操作类型，地址码表示操作的地址。
操作程序是由指令组成的一系列程序，用于实现特定功能。
3、中断系统中断指的是CPU在执行程序时，由于外部事件发生需要停止程序执行的一种机制。
中断可以分为硬件中断和软件中断，其中硬件中断由外设触发，是CPU在执行程序时被迫中断；软件中断由程序内部设置并触发，是CPU在执行程序时人为中断。
4、I/O系统I/O系统用于处理外部设备连接到计算机时的数据传输问题。
I/O系统包括两个主要组件：I/O控制器和设备驱动程序。
I/O控制器是负责和外设交换数据的组件，设备驱动程序则是实现操作系统与I/O控制器之间的通信的程序。
微机原理与接口技术
5.2 I/O端口及其编址方式
5.1.2 接口电路中的信息
❖数据信息 ❖状态信息 ❖控制信息
习惯上把分别传送这三种信息的端口称为 数据口、状态口、控制口
1．数据信息
❖ （1）数字量：
通常以8位或16位的二进制数以及ASCII码的形式传 输，主要指由键盘、磁盘、光盘等输入的信息或主 机送给打印机、显示器、绘图仪等的信息。
❖ （2）模拟量：
第5章 输入输出接口
❖5.1 微机接口及接口技术 ❖5.2 I/O端口及其编址方式 ❖5.3 端口地址译码 ❖5.4 CPU与外设之间的数据传送方式
5.1 微机接口及接口技术
• 5.1.1 为什么要设置接口电路 • 5.1.2 接口电路中的信息 • 5.1.3 接口的基本功能 • 5.1.4 接口的基本结构
2． 端口选择功能
❖微机系统中常有多个外设，而CPU在任一 时刻只能与一个端口交换信息，因此需要 通过接口的地址译码电路对端口进行寻址。
3. 信号转换功能
❖外设所提供的数据、状态和控制信号可能 与微机的总线信号不兼容，所以接口电路 应进行相应的信号转换。
4． 接收和执行CPU命令的功能
❖CPU对外设的控制命令一般以代码形式输 出到接口电路的控制端口，接口电路对命 令代码进行识别、分析，分解成若干控制 信号，传送到I/O设备，并产生相应的具 体操作。
模拟的电压、电流或者非电量。对模拟量输入而言， 需先经过传感器转换成电信号，再经A/D转换器变成 数字量；如果需要输出模拟控制量的话，就要进行 上述过程的逆转换。
❖ （3）开关量：
用“0”和“1”来表示两种状态，如开关的通/断、电 机的转/停、阀门的开/关等。
2．状态信息
CPU在传送数据信息之前，经常需要先了解外 设当前的状态。如输入设备的数据是否准备好 、输出设备是否忙等。
微机接口技术
微机接口技术引言随着计算机技术的不断发展，微机接口技术在各个领域得到了广泛应用。
微机接口技术是指将微型计算机通过适配器与外部设备进行连接和数据交换的技术。
本文将介绍微机接口技术的基本概念、分类、应用和前景。
基本概念微机接口技术是指通过适配器将微型计算机与外部设备连接的技术。
它包括了硬件接口和软件接口两个方面。
硬件接口是指连接微机与外部设备的物理接口，例如串口、并口、USB接口等。
软件接口是指通过编程实现微机与外部设备之间的数据交换。
分类根据接口的传输方式和规范，微机接口技术可以分为以下几类：串行接口串行接口是一种将数据按照位的顺序进行传输的接口。
它的特点是传输速度较慢，但传输距离较远，适用于长距离传输数据。
常见的串行接口有RS-232接口和RS-485接口。
并行接口并行接口是一种将数据同时按照多个位进行传输的接口。
它的特点是传输速度较快，但传输距离较短，适用于近距离传输数据。
常见的并行接口有并口（Parallel Port）和总线接口（如PCI、ISA等）。
USB接口USB（Universal Serial Bus）接口是一种通用的串行接口标准，它支持多种外部设备的连接和数据交换。
USB接口具有插拔方便、数据传输速度快等特点，已成为现代计算机中最常用的接口之一。
网络接口网络接口是指通过网络将微机与外部设备进行连接和数据交换的接口技术。
它可以实现不同地理位置的微机之间的数据传输。
常见的网络接口有以太网接口、无线网络接口等。
应用微机接口技术在各个领域都有广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用场景：工业自动化在工业自动化领域，微机接口技术被广泛应用于监控系统、控制系统和数据采集系统中。
通过与传感器、执行器等外部设备的连接，微机可以实时监测和控制生产过程，提高生产效率和质量。
医疗设备在医疗设备领域，微机接口技术被应用于各种医疗仪器和设备中。
例如，心电图仪、血压计、血糖仪等设备可以通过与计算机的接口连接，实现数据的传输和分析。
微机与接口技术实验报告
微机与接口技术实验报告微机与接口技术实验报告引言微机与接口技术是计算机科学中的重要领域，它涉及到计算机与外部设备之间的通信和数据传输。
本实验报告旨在介绍微机与接口技术的基本概念、实验过程和结果，以及对实验结果的分析和讨论。
一、实验目的本实验旨在通过设计和实现一个简单的数据输入输出接口，加深对微机与接口技术的理解。
具体目标包括：1. 理解接口技术的基本原理和工作方式；2. 掌握接口电路的设计和实现方法；3. 学会使用编程语言控制接口电路进行数据输入输出。
二、实验原理1. 接口技术的基本原理接口技术是计算机与外部设备之间进行数据传输的关键。
通过接口电路，计算机可以与各种外部设备进行通信，实现数据的输入和输出。
接口电路通常由硬件和软件两部分组成，硬件部分负责物理连接和信号转换，而软件部分则负责控制和管理数据传输。
2. 接口电路的设计和实现接口电路的设计需要考虑多个因素，包括外部设备的接口标准、数据传输速率、数据格式等。
常用的接口标准包括串行接口（如RS-232）和并行接口（如Centronics接口）。
设计接口电路时，需要根据具体需求选择合适的接口标准，并合理设计电路结构和信号处理方式。
3. 编程语言控制接口电路为了实现数据的输入和输出，需要使用编程语言控制接口电路。
常用的编程语言包括C、C++和Python等。
通过编写相应的程序，可以控制接口电路进行数据传输，并实现与外部设备的交互。
三、实验过程1. 硬件设计与连接根据实验要求，设计并连接适当的硬件电路，包括接口芯片、电阻、电容等。
确保电路连接正确，且与计算机的接口兼容。
2. 软件编程使用C语言编写程序，实现对接口电路的控制。
程序应能够实现数据的输入和输出，并确保数据的正确传输和处理。
3. 实验操作根据实验要求，进行相应的实验操作。
包括数据输入和输出测试、数据传输速率测试、数据格式转换测试等。
记录实验过程中的数据和结果。
四、实验结果分析1. 数据输入输出测试通过实验操作，测试接口电路的数据输入和输出功能。
微机原理接口
微机原理接口
微机原理接口是计算机系统中用于连接外部设备的接口，用于实现数据和控制信号的传递。
接口通常由硬件和软件组成，硬件部分包括物理接口和逻辑接口。
物理接口是指连接计算机与外部设备之间的电缆、插座、连接器等物理连接部分。
不同的外部设备需要的物理接口类型各不相同，常见的物理接口有USB接口、HDMI接口、VGA接口等。
物理接口的设计需要考虑带宽、传输速率、信号噪声等因素。
逻辑接口是指连接计算机与外部设备之间的软件接口，通过逻辑接口可以实现数据的读写、设备的控制等功能。
逻辑接口通常由驱动程序提供，驱动程序负责将计算机的指令转换为硬件操作，使计算机与外部设备进行有效的交互。
在计算机系统中，各个设备的接口需要进行标准化，以确保不同厂商生产的设备可以互相兼容。
例如，USB接口就是一种标准接口，使得不同品牌的计算机可以连接同一种类型的USB设备。
接口的设计需要考虑可靠性、易用性、扩展性等因素。
良好的接口设计能够提高系统的稳定性和性能，使得不同外部设备能够方便地连接到计算机系统中，为用户带来更好的使用体验。
微机原理及接口技术
微机原理及接口技术一、前言随着信息时代的到来，计算机技术的不断发展，微机技术已经得到了广泛的应用和发展。
微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础，对于了解微机的结构和工作原理，以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。
本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。
二、微机的结构微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。
CPU是微机的核心部分，它能对数据进行处理、控制微机的运作；内存是储存数据和指令的地方，CPU可以直接对内存进行读取和写入操作；I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁；总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起，并传递数据和控制信息。
三、微机的工作原理微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。
当CPU需要执行下一条指令时，会从内存中读取这条指令，然后进行解析并执行相应的操作。
当CPU需要访问数据时，会从内存中读取数据，并将数据写入内存中。
而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。
CPU可以根据需要对内存进行读写操作，这是因为内存与CPU的速度非常接近，对内存的操作是非常快速的。
而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信，则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配，对设备的操作速度也受到限制。
四、微机的接口技术为了实现微机与外部设备的通信，需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。
常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。
其中，USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。
串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术，它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。
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8/32位I/O接口电路设计实验
实验目的
(1) 掌握基本I/O接口电路的设计方法。
(2) 熟悉I/O操作指令及8/32位I/O端口的操作方法。
实验内容
1．利用一组三态缓冲器245、锁存器374或574构成的8位I/O接口，实现微机对外部输入数据的读取和对输出数据的输出。
用拨动开关和数据灯作为输入和输出显示设备，将读到开关的数据显示在数据灯上。
2．利用四组三态缓冲器245、锁存器374或574构成的32位的I/O接口，按照32位的I/O 操作方式，操作点阵LED显示单元的16行×16列点阵。
实验原理
1．输入接口设计
输入接口一般用三态缓冲器实现，外部设备输入数据通过三态缓冲器，通过数据总线传送给微机系统。
74LS245是一种8通道双向的三态缓冲器，其管脚结构如图1所示。
DIR引脚控制缓冲器数据方向，DIR为1表示数据由A[7:0]至B[7:0]，DIR为0表示数据由B[7:0]至A[7:0]。
G 引脚为缓冲器的片选信号，低电平有效。
图1
2．输出接口设计
输出接口一般用锁存器实现，从总线送出的数据可以暂存在锁存器中。
74LS374/74LS574是一种8通道上沿触发锁存器。
74LS574管脚结构如图2所示。
D[7:0]为输入数据线，Q[7:0]为输出数据线。
CLK引脚为锁存控制信号，上升沿有效。
当上升沿到时，输出数据线锁存输入数据线上的数据。
OE引脚为锁存器的片选信号，低电平有效。
图2
3．8位I/O接口设计
用一组74LS245和74LS374/574可以构成一个8位的I/O接口电路，既实现数据的输入又实现数据的输出，输入输出可以占用同一个端口。
是输入还是输出用总线读写信号来区分。
总线读信号IOR和片选信号CS相“或”来控制输入接口74LS245的使能信号G。
总线写信号IOW和片选信号CS相“或”来控制输出接口74LS574的锁存信号CLK。
实验系统中基本I/O接口单元就实现了这种的电路，8位I/O电路连接如图3所示(在TD-PIT+上也有使用74LS374)。
IN AL,DX ;将IA[7:0]连接设备的8位数据通过数据总线D[7:0]输入到AL。
OUT DX,AL ;将AL中的数据通过数据总线D[7:0]输出到OA[7:0]连接的设备。
图3
4．32位I/O接口设计
用四组8位的I/O接口电路可以构成一个32位的I/O接口电路，可以一次进行32位数据宽度的I/O操作。
I/O读、写、片选信号对输入输出的控制基本和8位I/O接口电路相同，但是，对于32位数据总线，每个字节都对应着一位字节使能信号，共有4位字节使能信号BE0~BE3，因此每个8位I/O接口电路是否有效要受BE[3:0]的控制。
IN EAX,DX ;将I[31:0]连接设备的32位数据通过数据总线D[31:0]输入到EAX。
OUT DX,EAX ;将EAX中的数据通过数据总线D[31:0]输出到O[31:0]连接的设备。
实验说明及步骤
1．8位I/O操作实验
本实验实现的是将开关K[7:0]的数据通过输入数据通道读入CPU的寄存器，然后再通过输出数据通道将该数据输出到数据灯显示，该程序循环运行，直到按动键盘上任意按键再退出程序。
实验程序流程如图4所示。
参考实验接线如图5所示。
图4
图5
实验步骤如下
（1）实验接线图如图5所示，按图连接实验线路图（注意：TD-PIT+和TD-PIT++接线稍有区别，其中带括号信号是TD-PIT+才有的）。
（2）运行Tdpit集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，对实验程序进行编译、链接。
（3）运行程序，拨动开关，观看数据灯显示是否正确。
2．32位I/O操作实验
本实验需在TD-PIT++实验系统上完成。
利用点阵LED显示单元的16×16点阵，将16行控制和16列控制合成一个32位端口来操作（列控制连接到发光管的阳极，行控制连接发光管的阴极，列为“1”，相应的行为“0”，则对应的一列发光管点亮）。
用32位I/O接口单元中的32位输出O[31:0]的高16位控制16列，低16位控制16行，即一次I/O操作就可完成LED点阵的一次显示。
实验要求控制点阵循环逐行显示，直到按动PC键盘上任意按键再停止程序退出。
实验步骤如下：
（1）实验接线图如图6所示，按图连接实验线路图。
（2）运行Tdpit集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，对实验程序进行编译、链接。
（3）运行程序，观看LED点阵显示是否正确。
图7
地址译码电路设计实验
实验目的
(1) 学习3-8译码器在接口电路中的应用。
(2) 掌握地址译码电路的一般设计方法。
实验内容
用74LS138译码器设计地址译码电路，并用其输出作为基本输入输出单元的片选信号，使用设计的端口地址编写程序，实现数据的输入输出。
实验原理
微机接口电路中，常采用74LS138译码器来实现I/O端口或存储器的地址译码。
74LS138有3个输入引脚、3个控制引脚及8个输出引脚，其管脚信号如图1所示。
当3个控制信号有效时，相应于输入信号A、B、C状态的那个输出端为低电平，该信号即可作为片选信号。
图1
32位总线地址是由XA2开始，所以地址是以4字节边界对齐的。
实验系统的I/O地址空间共有256字节，偏移地址一般从00H～FFH。
起始地址由PC机系统分配，可以查看端口资源得到起始地址。
所以设计地址译码电路，主要是针对XA7以下低8位地址线译码，得到偏移在00H～FFH之间的端口。
本实验要求不使用总线上的片选信号，自行设计端口偏移地址为E0H～FFH的译码电路，然后用译码输出作为I/O接口单元的片选。
编写程序，完成I/O数据操作。
实验参考线路如图2所示。
实验步骤
(1) 实验接线图如图4-2-2所示，按图连接实验线路图（注意：TD-PIT+和TD-PIT++接线稍有区别，其中带括号信号是TD-PIT+才有的）。
（2）运行Tdpit集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，对实验程序进行编译、链接。
（3）运行程序，拨动开关，观看数据灯显示是否正确。
图2
点阵LED显示设计实验
实验目的
(1) 学习点阵LED的基本结构。
(2) 学习点阵LED的扫描显示方法。
实验内容
(1) 在TD-PIT+上使用基本输入输出单元中的两路输出OA[7:0]、OB[7:0]分别控制点阵LED的行控制R[7:0]和列控制L[7:0]。
编写程序，使点阵LED的每一行和每一列依次循环显示。
(2) 在TD-PIT++上使用32位I/O接口单元的32位输出O0～O31控制点阵LED单元R0～R15和L0～L15。
编写程序，在16×16点阵上循环显示汉字。
实验说明及步骤
8×8点阵LED相当于8×8个发光管组成的阵列，其中每一行共用一个阳极（行控制），每一列共用一个阴极（列控制）。
行控制和列控制满足正确的电平就可使相应行列的发光管点亮。
实验平台上点阵LED的管脚及相应的行、列控制位如图1所示。
图1
共阳极和共阴极LED的内部结构分别如图2和图3所示。
图2 共阳极LED内部结构图
图3 共阴极LED内部结构图
TD-PIT+实验系统上的LED点阵单元使用了一片Φ3.0的共阳极LED点阵，利用基本输入输出单元的两路输出分别控制点阵LED的行和列，编写一个简单的程序，使每一行和每一列依次循环显示。
实验参考接线如图4所示。
在TD-PIT++实验系统上的LED点阵单元采用了4片Φ1.9的共阴极LED点阵组成16×16的点阵。
利用取字模软件得到汉字字符数组，设计程序，在点阵上滚动显示“西安唐都科教仪器公司”。
实验参考接线如图5所示。
实验步骤如下。
(1) 实验接线图如图4和5所示，按图接线。
(2) 运行Tdpit集成操作软件，根据实验要求编写实验程序，编译、链接。
(3) 运行程序，观察点阵的显示，验证程序功能。
使用点阵显示符号时，必须首先得到显示符号的编码，这可以根据需要通过不同的工具获得。
在本例子中，我们首先得到了显示汉字的字库文件，然后将该字库文件修改后包含到主文件中。
图4
图5。