数字量输入输出

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单片机数字量输入输出实验

一、实验目的1．熟悉教学板电路及其结构。

2．掌握利用μVision C51 软件编辑、调试（包括仿真调试、单步调试）、运行单片机程序的步骤和方法，掌握利用STC-ISP V39软件和下载线将程序写入单片机的方法。

3．通过实验熟悉51单片机的并行I/O口，并掌握它们的应用。

4．掌握矩阵键盘、LED动态显示的工作原理。

二、实验设备PC机一台、实验教学板一块。

三、实验内容1.实验线路如附图所示，51单片机的P0口输出接8个发光二极管的阴极，P2.4经NPN 三极管9011控制发光管的阳极。

P3口支持一个8位行列式键盘，其中P3.4~P3.7供键盘扫描输出，P3.2、P3.3作键盘扫描输入。

实验要求：编程实现键盘对发光二极管的控制，每按一个按键，使对应的二极管点亮。

2．51单片机P0口输出同时接4个数码管的阴极，P2.0~P2.3，经NPN三极管9011接数码管的阳极，该端口用于分别控制相应数码管的导通。

实验要求：编程实现对任意按键动作的次数进行计数（最大99次），同时将计数值实时显示。

四、实验步骤1.将实验板与PC机通过COM口连接。

启动PC机，进入μVision软件环境，选择建立新工程文件，即可开始输入源程序。

2．完成汇编、编译、连接，若有错误，则修改源程序，直至编译、连接通过为止。

3．接上实验板上的电源。

4．运行“STC-ISP V39.EXE”，将程序代码下载到实验板的单片机中。

操作的顺序是：1）选择单片机（MCU TYPE）型号。

如：“STC89C51RC”要与实验板上所装单片机的型号一至。

2）打开文件（Open File）。

即把要下载到单片机的程序文件（已通过编译了的机器码文件——二进制（.Bin）或十六进制（.Hex）的）调到“文件缓冲区”，这时可看到右边的“文件缓冲区”有数字变化。

3）选择串行通信口。

选对时，软件上的小灯会变绿。

否则小灯是灰色。

且在左下窗口提示“出错信息”。

4）下载：按“Download/下载”按键下载。

《数字量输入输出》课件

数字量输入输出仍然有许多待解决的问题，如信号干扰、带宽限制等。在这些问题上的研究将有助于推动前沿技术的发展。
结语
数字量输入输出是现代电子科技中不可或缺的基础部分。感谢阅读本课件，祝大家在学习和研究中取得更多的收获。
Hale Waihona Puke 数字量输入输出实验1
搭建实验电路
介绍数字量输入输出实验的电路结构，演示搭建步骤及注意事项。
2
编写控制程序
讲解程序结构和代码特点，演示程序编写步骤和调试技巧。
3
实验结果演示
展示实验结果和数据分析，总结数字量输入输出的应用和局限，为进一步研究提供方向。
总结与展望
应用领域
深入研究方向
数字量输入输出广泛应用于工业、通信、医疗等领域，推动了现代电子技术的快速发展。
数字量输入输出
数字量输入输出是电子电路中最基础的部分之一。本课件将介绍数字量信号的简介、分类、接口和实例，以及数字量输入输出实验的搭建和控制。
数字量输入
数字量信号简介
数字量信号是仅有两种状态的信号。介绍数字量信号的定义、性质和表示方法。
数字量输入接口
介绍数字量输入端口的配置和读取方法。演示读取按钮状态的实例，帮助读者深入理解。
实例演示
给出数字量输入的应用场景，演示基于开关的数字量输入电路的操作和效果。
数字量输出
数字量输出信号简介
数字量输出信号可以控制器件的开关状态。介绍数字量输出信号的定义、性质和分类。
数字量输出接口
介绍数字量输出端口的配置和写入方法。演示控制LED灯亮灭的实例，帮助读者深入理解。
实例演示
给出数字量输出的应用场景，演示控制继电器的数字量输出电路的操作和效果。

数字量输入输出实验

数字量输入输出实验一、实验目的了解P1口作为输入输出方式使用时，CPU 对P1口的操作方式。

二、实验环境1、软件环境要求Windows XP操作系统以及Keil C51 单片机集成开发环境。

2、硬件环境要求电脑一台，TD-51单片机系统，开关及LED显示单元，单次脉冲单元。

三、实验内容编写实验程序，将P1口的低4位定义为输出，高4位定义为输入，数字量从P1口的高4位输入，从P1口的低4位输出控制发光二极管的亮灭。

提高部分：LED灯控制要求：通过KK1实现LED灯工作方式即时控制，完成LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。

四、实验分析P1口是8位准双向口，每一位均可独立定义为输入输出，输入位置1。

通过A的左/右移位及赋值55H、0AAH，再将A值送入P1，可实现LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。

五、实验步骤（一）基础实验程序及实验程序流程图如下。

实验程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV P1,#0F0H ；将开关状态送入P1高位MOV A,P1 ；送入ASWAP A ；高低位互换MOV P1,A ；将开关状态送入P1低位JMP MAIN ；循环SJMP $END程序流程图：图1 LED开关控制显示功能图图2 实验接线图实验步骤：1. 按图2所示，连接实验电路图，图中“圆圈”表示需要通过排线连接；2. 编写实验程序，编译链接无误后进入调试状态；3. 运行实验程序，观察实验现象，验证程序正确性；4. 按复位按键，结束程序运行，退出调试状态；5. 自行设计实验，验证单片机其它IO 口的使用。

（二）提高实验程序及实验程序流程图如下。

实验程序：实验程序流程图：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:KT: ；检查KK1SETB P3.3JNB P3.3,KTCLR P3.3LL1: ；左循环MOV A,#01HX1:MOV P1,ACALL DELAYRL ASETB P3.3JNB P3.3,X1CLR P3.3LL2: ；右循环MOV A,#80HX2:MOV P1,ACALL DELAYRR ASETB P3.3JNB P3.3,X2CLR P3.3LL3: ；间隔闪烁MOV A,#55HMOV P1,ACALL DELAYMOV A,#0AAHMOV P1,ACALL DELAYSETB P3.3JNB P3.3,LL3CLR P3.3JMP KTDELAY: ；延时子程序MOV R2,#00H图3 实验流程图MOV R3,#00HABC:DJNZ R2,ABCDJNZ R3,ABCRETSJMP $END实验步骤：（1）按图4连接实验电路；（2）编写实验程序，编译、链接无误后启动调试；（3）运行实验程序，每按一次KK1+，观察实验现象；（4）验证程序功能，实验结束按复位按键退出调试。

《数字量输入输出》课件

功率驱动电路
将较小的控制信号放大为较大的功率信号，驱动执行机构。
控制逻辑与算法
逻辑运算
利用逻辑门电路实现基本的逻辑运算，如与、或、非等。
时序控制
根据时间顺序控制输出状态的变化，实现定时、计数等功能。
算法控制
利用算法实现复杂的控制逻辑，如PID控制、模糊控制等。
04
数字量输入输出模块
数字量输入输出模块的种类与特点
数字量输出电路
晶体管输出电路
利用晶体管开关特性实现数字信号的输出。
继电器输出电路
利用继电器触点实现数字信号的输出，适用于较大电流的场合。
固态继电器输出电路
利用固态继电器实现数字信号的输出，具有快速、可靠、长寿命等优点。
驱动电路
电压驱动电路
通过电压信号驱动执行机构。
电流驱动电路
通过电流信号驱动执行机构，适用于较大负载的场合。
以及时报警。
数字量输入输出在自动化控制系统中的实现方式
硬件接口
数字量输入输出模块通常与PLC、DCS等自动化控制系统配套使用，通过硬件接口与系统连接。
软件编程
需要编写相应的软件程序，对数字量输入输出进行配置和控制。
通信协议
支持多种通信协议，如Modbus、Profibus等，方便与其他设备进行通信。
数字量输入输出在自动化控制系统中的发展趋势
高精度与高可靠性
随着工业自动化水平的提高，对数字量输入输出的精度和可靠性要求也越来越高。
智能化
未来的数字量输入输出将更加智能化，能够自适应地进行数据处理和控制。
网络化
通过网络技术，可以实现远程监控和诊断，提高系统的可维护性。
THANKS

输入模拟量与输出数字量的计算公式

输入模拟量与输出数字量的计算公式在我们的电子世界里，输入模拟量与输出数字量之间有着神秘而有趣的关系，这背后藏着一套计算公式。

咱们先来说说啥是输入模拟量。

比如说，温度、压力、声音的强度，这些连续变化的量就是模拟量。

就拿温度来说吧，它可不是一下子从 0 跳到 10 度，而是能在 0 到 10 度之间平滑地变化。

而输出数字量呢，就像是我们在计算机里看到的 0 和 1 组成的数字。

比如说，温度传感器把连续变化的温度转变成计算机能处理的数字信号，这就是从模拟量变成了数字量。

那它们之间的计算公式到底是啥呢？一般来说，常用的公式是：数字量 = （模拟量 - 模拟量下限）×（数字量最大值 - 数字量最小值）÷（模拟量上限 - 模拟量下限） + 数字量最小值咱来举个例子哈。

假设我们有一个温度传感器，它能测量的温度范围是 0 到 100 度（这就是模拟量的范围），而对应的数字量范围是 0到 1023 。

现在测到的温度是 50 度，那按照公式算一下：数字量 = （50 - 0）×（1023 - 0）÷（100 - 0） + 0算出来大概是 511.5 ，因为数字量得是整数，所以就约等于 512 。

还记得我之前参加过一个电子小制作的活动。

我们要做一个能显示环境湿度的小装置。

在这个过程中，就得搞清楚湿度这个模拟量怎么变成能在屏幕上显示的数字量。

当时可把我难坏了，对着那一堆公式和数据，脑袋都大了几圈。

我就不停地测试，调整参数，反复计算。

有好几次都算错了，显示出来的湿度数值完全不对，要么超高，要么超低，就像个调皮的孩子在跟我开玩笑。

但我没放弃，继续琢磨，终于算出了正确的结果。

当看到那个小装置准确地显示出环境湿度的时候，心里那叫一个美呀！这就像是解开了一道神秘的谜题，找到了通往数字世界和现实世界的桥梁。

其实啊，输入模拟量与输出数字量的计算公式在很多地方都有用。

比如在工业自动化控制中，要精确控制机器的运行，就得靠这个公式把各种模拟量转化成数字量，让计算机能明白该怎么做。

数字量输入输出

port2 RD
图2-31查询式输入程序流图
图2-30 查询式输入接口电路
数字量的输入输出控制方式
outport 输出设备数据锁存器 WD DB 数据总线 inport RD
busy？
译码器
PO
地址总线 AB
准备输出数据 AWAIT 读状态端口 D7 D0 busy
busy
三态缓冲器
并行输入输出接口
通用并行I/O接口芯片具有以下特点：每个芯片集成了多个独立的并行数据传输通道，且每个通道均可编程设置工作方式。每个通道都提供状态查询功能，芯片有一定的中断管理功能。
二状态信息反应当前外设的工作状态，是外设通过接口往CPU传送的。三控制信息是CPU通过接口传送给外设的，CPU通过发送控制信息控制外设的工作。
I/O接口
在计算机中，介于CPUO接口的作用
对信息的传输形式进行变换。（模数转换和数模转换）电平转换和放大 I/O定向串并转换及并串转换锁存和缓冲
DMA方式 1. 优点外设与内存间直接进行数据交换，不通过CPU。DMA方式由硬件请求信号启动，又由DMAC电路完成数据传送，整个过程完全由硬件实现，所以传送速率非常高。 2. DMA控制器的功能能向CPU发出HOLD信号当CPU发出HLDA信号后，接管总线控制权，进入DMA方式发出地址信息，能对存储器寻址及能修改地址指针能发出读写等控制信号能决定传送字节数及判断DMA传送是否结束发出DMA结束信号，使CPU恢复正常工作状态。
二、 I/O接口的构成
DB 数据端口 AB CPU CB
译码
状态端口控制端口
I/O 设备

第五章(8259)

采用I/O独立编址方式(但地址线与存储器共用) 地址线上的地址信号用 IO/M来区分：

IO/M=1 时为I/O地址

I/O操作只使用20根地址线中的16根： A15 ～ A0 可寻址的I/O端口数为64K(65536)个 I/O地址范围为0～FFFFH IBM PC只使用了1024个I/O地址(0～3FFH)
符号 ’0’ ’1’ ’2’ ’3’ ’4’ ’5’ ’6’ ’7’

应用例子：发光二极管接口
+5V
D0 ｜ D7 Q0
D0～D7
A0～A15 M/IO
译码器
. . .
Q7
=1 . . . =1
R
. . .
. . .
R
CP
WR
74LS373
I/O接口综合应用例

根据开关状态在7段数码管上显示数字或符号设输出接口的地址为F0H

设输入接口地址为F1H
当开关的状态分别为0000～1111时，在7段数码管上对应显示’0’和内存地址空间相互独立。优点：内存地址空间不受I/O编址的影响缺点：I/O指令功能较弱，使用不同的读写控制信号
内存地址空间 I/O地址空间 0000H FFFFH
内存空间 (1MB)
00000H
I/O空间 (64KB)
FFFFFH

8088/8086 CPU的I/O编址方式
第5章数字量输入输出

5.1 概述 1.I/O信号形式通常有以下4种类型： (1) 数字量: 二进制形式的数据，最小单位为 “位”(bit)，8位称为一个字节(BYTE)。 (2) 模拟量: (3) 开关量: 用一位二进制数表示。 (4) 脉冲量:

计算机控制系统数字量输入输出接口与过程通道

2.4模拟量输入接口与过程通道
2.4.1 模拟量输入通道的组成
2.4.2 信号调理和I/V变换
1.信号调理电路信号调理电路主要通过非电量的转换、信号的变换、放大、滤波、线性化、共模抑制及隔离等方法，将非电量和非标准的电信号转换成标准的电信号。信号调理电路是传感器和A/D之间以及D/A和执行机构之间的桥梁，也是测控系统中重要的组成部分。（1）非电信号的检测-不平衡电桥（2）信号放大电路 1)基于ILC7650的前臵放大电路
VOUT 2
D n 2
R3 R3 D ( VREF VOUT1 ) VREF ( n1 1) R1 R2 2
2.5.4 V/I变换
1.集成V/I转换器ZF2B20
2.集成V/I转换器AD694
2.5.5 模拟量输出通道模板举例
图2-47 PCL-726板卡组成框图
2. D/A 转换程序流程 D/A 转换程序流程如下（以通道1为例）：（1）选择通道地址n=1（n=1～6）。（2）确定D/A高4位数据地址（基地址+00）。（3）臵 D/A高4位数据(D3～DO 有效 )。（4）确定D/A低8位数据地址（基地址+01）。（5）臵 D/A低8位数据并启动转换。 3. 程序设计举例 PCL-726 的D/A 输出、数字量输入等操作均不需要状态查询，分辨率为12位， 000H～0FFFH分别对应输出0%～100%，若输出50%，则对应的输出数字量为7FFH，设基地址为220H，D/A通道l输出50%的程序如下： C语言参考程序段如下： outportb ( 0x220 , 0x07 ) // D/A 通道l 输出50% outportb ( 0x221 , 0xff ) 汇编语言参考程序如下：（基地址为220H ）： MOV AL， 07H ；D/A 通道l 输出50% MOV DX， 0220H OUT DX， AL MOV DX， 0221H MOV AL， 0FFH

数字量的输入输出控制方式

一、输入/输出接口
2.I/O接口电路 • （1）输入设备的I/O 接口要起到三态门的作用 • 在总线结构的微机系统中,任一时刻只能有一个设备利用总线进行数据传送,输入设备的数据线应通过三态门与系统相连.
一、输入/输出接口
• (2)输出设备的I/O 接口要起到锁存的作用在总线结构的微机系统中,CPU送出的数据以广播的形式在数据线上传出.CPU要利用总线不停的传送数据,总线上的数据变化快,如何使慢速设备有足够的时间处理数据?
二、CPU对输入/输出数据控制的方式
• 4、DMA传送方式 • 实现方法:某个I/O设备需要传送时,经过DMA控制器 (DMAC)发出总线请求信号,CPU响应后暂停正在执行的当前指令,交出总线控制权,DMAC接管总线,发出要访问的存储器的地址及读(写)控制信号,同时也对该I/O设备的数据端口发出读(写)控制信号,使存储器和I/O设备直接通过数据总线完成传送.DMAC还可以进行地址修改和字节计数,在一次请求得到响应后完成一批数据的传送,然后撤销总线请求信号,CPU收回总线控制权,继续完成被打断的指令。 • DMA传送方式的特点: • (1)外设和内存之间,直接进行数据传送,不通过CPU,传送效率高.适用于在内存与高速外设、或两个高速外设之间进行大批量数据传送。 • (2)电路结构复杂,硬件开销较大。
数字量的输入输出控制方式
一、输入/输出接口
• 1.I/O接口的作用 • （1）实现信号的交换 • 一是实现信息性质的交换，因计算机使用的是数字信号，而又些外围设备需要提供的是模拟信号，两者必须通过接口进行交换；二是实现传输方式的交换，因计算机内部的信息都是以并行方式进行传送的，而进行计算机通信时，信号常以串行方式传送，因此，I/O接口电路必须具有把串行数据变换成并行传送的功能。

ABB机器人组合信号的应用

ABB机器机器人组合信号的说明在ABB机器人中一共有三种信号类型，他们分别是1.数字量输入输出（DO/DI）、2.模拟量输入输出（AO/AI）、3.组合输入输出（GO/GI），这里针对第三种组合输入输出做详细介绍:1.什么是组合输入输出？解析：组输入输出就是把2个或2个以上的数字输入或者输出信号通过一个组输入输出信号去控制输出或者获取输入。

例如：ABB机器人在和PLC走IO通讯时，机器人需要通过DO1=1、DO2=0、DO3=1这样的组合去告诉PLC机器人取料完成，或者PLC通过DI1=1、DI2=1，DI3=0这样的组合来告诉机器人去取1号物料，那么用一般的程序如下：机器人输出：机器人输入;Setdo DO1,1; WaitDI DI1=1;Setdo DO2,0; WaitDI DI2=0;Setdo DO3,1; WaitDI DI3=1;这样的程序就会有两个问题：（1）.整个程序很臃肿；（2）.信号是顺序给的不是同时，PLC就会有可能误判。

这时候我们就可以用组合信号GO/GI还解决这个问题2.如何配置GO/GI信号？下面以组输出（GO）为例：（1）打开Signal，点击“添加”（2）“Name”输入我们组输入/输出的名称，这里我以“GO1”为例(3).在Type of Signal中选择信号类型为组输出“Group Output”（4）在Assigned to Device 中选择的IO单元和需要绑定的DO信号一致。

（5）在Device Mapping填写地址填写地址原则：这里填写的地址和需要绑定的DO信号的地址一致例如地址是连续的：DO1地址是1，DO2地址是2，DO3地址是3则可以填：1-3如果DO的地址不是连续的：DO1地址是1，DO4地址是4，DO6地址是6 则可以用：1,4,6*此处地址一定要和需要绑定的DO地址一致（6）配置完点击“确定”，重启机器人，等待重启完成至此组信号已经全部配置完成，下面介绍GO的值如何计算因为GO是通过二进制的值取控制DO信号的输出，所以要输出DO1-DO3中的信号，就需要给GO赋予对应的二进制的值，按DO的地址在GO中排的位数对应的二进制数，需要第几位就拿他们相加。

PLC模拟量输入和数字量输入是什么

PLC模拟量输⼊和数字量输⼊是什么
数字信号输⼊输出: 就是开关闭合，断开。

输出: 就是⼀个数值。

⽐如：液位1.5⽶，温度30度，这样的数。

输⼊单元
输⼊单元是PLC与被控设备相连的输⼊接⼝，是信号进⼊PLC的桥梁，它的作⽤是接收主令元件、检测元件传来的信号。

输⼊的类型有直流输⼊、交流输⼊、交直流输⼊。

输出单元
输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作⽤是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执⾏元件。

输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

扩展资料：
PLC⼯作原理
当可编程逻辑控制器投⼊运⾏后，其⼯作过程⼀般分为三个阶段，即输⼊采样、⽤户程序执⾏和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作⼀个扫描周期。

在整个运⾏期间，可编程逻辑控制器的CPU以⼀定的扫描速度重复执⾏上述三个阶段。

第四章数字量输入输出通道

（2）输出驱动电路——继电器驱动电路
图为经光耦隔离器的继电器输出驱动电路，当CPU数据线Di 输出数字“1”即高电平时，经7406反相驱动器变为低电平，光耦隔离器的发光二极管导通且发光，使光敏三极管导通，继电器线圈KA得电，动合触点闭合，从而驱动大型负荷设备。由于继电器线圈是电感性负载，当电路突然关断时，会出现较高的电感性浪涌电压，为了保护驱动器件，应在继电器线圈两端并联一个阻尼二极管，为电感线圈提供一个电流泄放回路。
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流电源
交流SSR输出波形如下图所示。
波形
过零型导通时间
控制信号
SSR两端的电压在导通
时为0。
非过零型导通时间立即导通
非过零型SSR，加上控制信号便导通
过关零断型时导间相通同时，间在
过零时
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
在实际使用中，要特别注意固态继电器的过电流与过电压保护以及浪涌电流的承受等工程问题，在选用固态继电器的额定工作电流与额定工作电压时，一般要远大于实际负载的电流与电压，而且输出驱动电路中仍要考虑增加阻容吸收组件。具体电路与参数请参考生产厂家有关手册。
Vc
Di 7406
RL
交
流
电
+ _
～ SSR ～
源
图 4-13固态继电器输出驱动电路
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流型SSR按控制触发方式不同又可分为过零型和移相型两种，其中应用最广泛的是过零型。
过零型交流SSR是指当输入端加入控制信号后，需等待负载电源电压过零时，SSR才为导通状态；而断开控制信号后，也要等待交流电压过零时，SSR才为断开状态。移相型交流SSR的断开条件同过零型交流SSR，但其导通条件简单，只要加入控制信号，不管负载电流相位如何，立即导通。

关于模拟量A，数字量D,输入I，输出O的理解

关于模拟量A，数字量D,输⼊I，输出O的理解
模拟量（A）：即连续不间断的物理量。

如：压⼒P，温度T，流量Q，液位L，位移等，他们的数值有⼤⼩，且各⾃的变化不⼀。

例如：室内温度现在是20℃，⼀分钟，（由于空调的影响）它可能就变成21℃，两分钟后，它可能就是21.5℃了。

数字量（D）：即此类物理量只有通、断两种状态。

电⽓上常⽤1表⽰接通，0表⽰断开。

看看饮⽔机的开关，上⾯⼀般都标有，当你把1按下时，电路接通，饮⽔机通电，饮⽔机正常⼯作；当你按下0时，电路断开，饮⽔机停⽌⼯作。

它们再也没有第三种状态，即不接通也不断开的状态。

输⼊（I）：即我们需要采集的信号。

（为了对被控物的控制，我们需要对相关的设备的现⾏相关物理量进⾏采集，输⼊）
输出（O）：即我们对被控物的控制信号（包括显⽰信号）。

数字量的输入输出控制方式

输入/ 输出接口
I/O 接口电路
从I/O 接口电路完成的工作看，CPU 和外设间交换的信息有三类：数据信息、状态信息和控制信息。
锁存器的作用是接收和保护来自数据总线的数据
输入/ 输出接口
? 输入输出信息的组成
? 数据信息 ? 状态信息 ? 控制信息
输入/ 输出接口
? 输入输出信息的传送方式
出
器
设
备
outport
WD 译
数据总线
码
DB
器
inport
RD
地址
总线 AB
三
态
busy
缓
冲
器
去地址总线 DB0
? 查询式输出接口电路
数字量的输入输出控制方式
PO 准备输出数据
AWAIT 读状态端口
busy？
输出数据
D7
D0
busy
busy=1，外设忙 busy=0,外设已空
查询式输出程序流图
数字量的输入输出控制方式
（3）中断控制方式
? 能提高CPU工作效率和及时处理外设的请求，可与多个外设同时工作。
? 中断：指CPU暂时中止其正在执行的程序，转至执行请求中断的某个外部设备或事件的服务、程序，待处理完毕后再返回原来中止的程序顺序进行（程序在执行过程中由于外界的原因而中间打断的情况）称中断。
数字量的输入输出控制方式
数字量的输入输出控制方式
数字量的输入输出控制方式
? 输入/ 输出接口 ? CPU对数字量输入/输出的控制方式1
数字量的输入输出控制方式
一、输入/输出接口
外部设备与 CPU交换信息必须通过输入 /输出接口电路。输入 /输出的信息有数据、状态和控制三类不同的信息，为了区别不同类型的信息需设置不同的端口。因此一个典型的数字量输入 /输出接口电路必须包括数据端口、状态端口和控制端口 , 如图 2-27 所示。

数字量输入输出-基本输入输出

IOW
例:一个输出设备的简单接口电路
D7 数据线 P ~ 锁存器 C D0 288H 总 A15 地址线地址线 ~ 译码 A0 0 与 0 0 非 IOW
输出设备接口电路，即硬件上保证: 只在CPU执行从288H端口输出数据时，锁存器处于触发状态，其输出随输入变化，而CPU执行其它指令时，锁存器均处于锁存状态, 其输出不随输入变化，思考：其他的指令为什么不可以？例：OUT 50H,AL; MOV [0288H],AL
20H 端口1 0 21H 端口2 1 8259
例:一个输入设备的简单接口电路
IO总线
D7 ~ D0
A15 ~ A0 AB
DB
三态缓冲器
开关状态
地址 284H P290图5.11 译码 74LS244G1/G2 0 与 0 0 IOR 非图中译码电路的作用：该电路在CPU执行指令只当A15~A0上出现284H时， MOV DX, 284H （即0000 0010 1000 0100B） IN AL, DX 输出0，其他输出1。将输入设备的数据读入 CPU内AL中
例:一个输入设备的简单接口电路
D7 ~ D0 数据线
D0 D7 三态缓冲器开关输入
K1 : K8
I O 总线
A15 地址线 ~ A0
IOR 执行: MOV DX, 284H IN AL, DX
地址 284H 译码 IN指令时序 0 与 0 T1 T2 T3 Tw T4 0 CLK 非
A15~A0
MOV DX, 288H IN AL, DX
输入设备接口电路，即硬件上保证: 只在CPU执行从288H端口输入数据时，三态门处于工作状态，使输入设备的数据送上总线侧，而CPU执行其它指令时，三态门均处于高阻状态，使输入设备的数据线与总线侧断开。思考：其他的指令为什么不可以？例：IN AL, 50H; MOV AL, [0288H]

数字量输入输出

数字量输入输出模拟量输入输出计数器板\步进电机控制板通讯接口板GPIB通讯远程输入输出扩展单元\总线适配器软件附件\线缆B CDEFGHIJ总线的基础知识2-1工业自动化产品2第章PC上搭载的PCI总线槽口，包含了防止5V用PCI总线板和3V用PCI总线板误插入的结构。

CONTEC支持PCI总线的板卡中，包括支持5V用PCI总线槽的板卡(支持5V的板卡)、同时支持5V用和3.3V用PCI总线槽的板卡(同时支持5V和3.3V的板卡)■特长■对应槽口、板卡尺寸■关于同时支持5V/3.3V的结构和支持5V的结构●5V 32位用PCI总线槽口●5V 64位用PCI总线槽口●3.3V 32位用PCI总线槽口●3.3V 64位用PCI总线槽口●支持5V的板卡●同时支持5V/3.3V的板卡[即插即用]可自动设定占用的I/O端口地址和中断请求级别。

不同于采用ISA或C(98)总线系统的板卡，PCI总线不必进行复杂的手动设置。

[中断(IRQ)的共享]PCI总线允许多块板卡以及其他设备同时使用相同的IRQ中断请求级别。

ISA和C(98)接口的板卡在中断冲突时无法正常工作。

可使用标明为PICMG 2.1以上的单元/扩展槽口。

Compact PCI的尺寸有如下2种。

■设定方法　针型接插口　提高可靠性[兼容PCI总线，提高了开发效率]由于继承了PCI总线的电气规格，所以和PCI总线具有很高的兼容性。

另外，CONTEC的产品更是对PCI总线的接口在“驱动软件”、“接插口”、“接口针位置”等方面都进行了通用化处理。

对基于Compact PCI总线的系统开发，可在基于PCI的开发用环境中高效地进行。

[欧式插卡机械结构　提高了可维护性]Compact PCI系统，采用了欧式插卡机械结构。

在安装上机架后，也可很方便地进行诸如从前面插拔板卡、更换电源等维护工作。

尤其是使用专用手柄可更方便、实用地进行操作。

■使用多块板卡的场合如果扩展槽数量不够或是需要使用的扩展板卡的总功率超过计算机所能提供的功率，此时我们需要使用一个总线扩展单元。

S7-1200数字量输入输出接线图详解和特别说明

S7-1200数字量输入输出接线图详解和特别说明
数字量信号模块SM 1221 数字量输入
①对于漏型输入将“-”连接到“M”（如图示）；对于源型输入将“+”连接到“M”
SM 1222 数字量输出
SM1222 DQ 8 继电器切换模块使用公共端子控制两个电路：一个常闭触点和一个常开触点。

例如输出"0"，当输出点断开时，公共端子(0L) 与常闭触点(.0X) 相连并与常开触点(.0) 断开。

当输出点接通时，公共端子(0L) 与常闭触点(.0X) 断开并与常开触点(.0) 相连。

SM 1223 数字量输入/输出
①对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端SM 1223 也有交流电压输入、继电器输出的模块，如下所示：
SM 1223 DI 8 x 120/230 V AC，DQ 8 x 继电器(6ES7 223-1QH32-0XB0)
通过信号板(SB, Signal Board) 可以给CPU 增加I/O。

提供所有SIMATIC S7-1200 控制器的低成本有效扩展，同时保持原有空间, SB 连接在CPU 的前端。

SB 1221 200KHZ数字量输入接线
①仅支持源型输入
SB 1222 200KHZ数字量输出接线
①对于源型输出将负载连接到“-”端（如图示）；对于漏型输出将负载连接到“+”端SB 1223 200KHZ数字量输入/输出接线
①仅支持源型输入
②对于源型输出将负载连接到“-”端（如图示）；对于漏型输出将负载连接到“+”端SB 1223 数字量输入/输出接线
①仅支持漏型输入
源型/漏型输入接线说明
支持源型输入的信号板：。

PLC地址

（一）数字量输入和输出映象区1．输入映象寄存器（数字量输入映象区）（I）（1）按“位”方式：从I0.0~I15.7，共有128点（2）按“字节”方式：从IB0~IB15，共有16个字节（3）按“字”方式：从IW0~IW14，共有8个字（4）按“双字”方式：从ID0~ID12，共有4个双字2．输出映像寄存器（Q）（1）按“位”方式：从Q0.0~I15.7，共有128点（2）按“字节”方式：从QB0~QB15，共有16个字节（3）按“字”方式：从QW0~QW14，共有8个字（4）按“双字”方式：从QD0~QD12，共有4个双字（二）模拟量输入映象区和输出映象区1．模拟量输入映象区（AI区）从AIW0~AIW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输入。

2．模拟量输出映象区（AQ区）从AQW0~AQW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输出。

（三）变量存储器（V）（相当于内辅继电器）（1）按“位”方式：从V0.0~I5119.7，共有40960点。

（2）按“字节”方式：从VB0~VB5119，共有5120个字节（3）按“字”方式：从VW0~VW5118，共有2560个字（4）按“双字”方式：从VD0~VD5116，共有1280个双字（四）位存储器（M）区（1）按“位”方式：从M0.0~M31.7，共有256点。

（2）按“字节”方式：从MB0~MB31，共有32个字节（3）按“字”方式：从MW0~MW30，共有16个字（4）按“双字”方式：从MD0~MD28，共有8个双字（五）顺序控制继电器区（S）（1）按“位”方式：从S0.0~S31.7，共有256点。

（2）按“字节”方式：从SB0~SB31，共有32个字节（3）按“字”方式：从SW0~SW30，共有16个字（4）按“双字”方式：从SD0~SD28，共有8个双字（六）局部存储器区（L）（相当于内辅继电器）（1）按“位”方式：从L0.0~L63.7，共有512点。

智能仪器中数字量的输入、输出

开关量输出
中功率开关量输出驱动接口

功率场效应管也称功率MOSFET（Metal-Oxide Silicon Field Effect Transistor），它是一种常用的中等功率的开关控制驱动器件。与双极性晶体管比，它的工作原理不同，驱动方式也不同，一般有TTL集成电路和 CMOS集成电路两种驱动方式驱动场效应管。它有几个优点。 MOSFET有较高的开关速度。有较宽的安全工作区而不会产生热点，同时他是一种具有正的电阻温度系数的器件，所以，容易进行并联使用。可靠性好。过载能力强。阀值电压高，可达2-6V。由于是电压控制器件，对驱动电路要求低。
为测量频率时的相对误差为计数值的相对误差为与门开启时间的相对误差
当与门开闭时间t与被测量脉冲周期的整数倍接近或相等时候，测频法测量频率的最大误差可能为。
分析分析得到结果
的误差来源。即分析。
。
这样，在测量时间t一定的情况下，测量误差随着被测信号频率的降低而增大。当f较低时，应采用别的测量方法。
由MCS-51单片机内部定时器T0和口P3。4送出，T0工作方式1，则PWM输出信号中的高电平和低电平持续时间Th和Tl分别为
Th=(216-x)*12/fosc Tl=(216-y)*12/fosc
式中，x,y分别为Th和Tl相对应的定时常数。
作业：1。使用CPLD，VHDL语言表示PWM。占空比为0.656。 2。书22页，第4题。
开关量输出
数字逻辑电路的额定负载能力表逻辑电路类型输出高电平/V 拉电流/mA 输出低电平/V 灌电流/mA -0.4 1.6 0.4 0.01 16 0.5
标准TTL 2.4 逻辑 4.99 标准 CMOS逻辑 4.99 高速 COMOS 逻辑