常用接口电路
10MCS-51单片机常用接口电路
0000H
START
000BH
T0_INT
SP，
#5FH
TMOD， #01H
TH0， #0F8H
TL0，
#30H
TR0
ET0
EA
DISP_W， #00H
DISP_BIT
DISPLAY
LOOP
；复位入口地址。
；跳到主程序。
；定时/计数器0中断入口地址-51使用统一编址的方式每一接口芯片中的 一个功能寄存器（端口）的地址就相当于一个RAM单 元。 10.1.3 I/O数据的几种传送方式
为实现和不同的外设的速度匹配，I/O接口必须 根据不同外设选择恰当的I/O数据传送方式。I/O数据 传送的几种传送方式是：
（1）同步传送 （2）查询传送 （3）中断传送。
；定时/计数器0工作于方式1。 ；设置定时2ms的定时器初值高位。 ；设置定时2ms的定时器初值低位。 ；允许T0计数。 ；允许T0中断。 ；开单片机中断。
；指向显示的第一个数码管。
；清除定时标志DISP_BIT。 ；调显示子程序。
T0_INT： MOV
MOV
SETB RETI
；显示子程序入口： DISPLAY： JB
d
c
b
a
段码如下表所示:
显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B
共阴极段码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77FH 7CH
共阳极段码 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 83H
显示字符 C D E F P U T y H L
第10章 MCS-51单片机常用接口电路 10.1 扩展I/O接口的设计 ➢MCS-51单片机要通过I/O接口来和外设交换信息。 ➢I/O扩展属于单片机系统扩展的一部分，MCS-51单 片机有P0～P3共4个8位的并行I/O口，由于P0和P2 在很多场合要用作16位的地址总线和8位的数据总 线，真正能用作I/O接口的只有P1口和P3口的部分 引脚。 ➢在具体应用设计中往往需要扩展I/O接口。
单片机系统常用接口电路、功能模块和外设
引言概述:单片机系统是嵌入式系统中最常见的一种，它由单片机芯片以及与之配套的外围接口电路、功能模块和外设组成。
在上一篇文章中，我们介绍了单片机系统的基本概念和常用接口电路、功能模块和外设。
本文将继续深入探讨单片机系统的常用接口电路、功能模块和外设。
正文内容:1.时钟电路1.1晶振电路晶振电路是单片机系统中非常重要的一部分，它提供了系统的时钟信号。
晶振电路可以通过外部晶振或者由单片机内部产生的时钟源来实现。
1.2PLL电路PLL电路（PhaseLockedLoop）可以通过将输入信号与一个本地振荡器（通常为晶振）频率和相位锁定来提供精准的系统时钟。
PLL 电路在需要稳定时钟的系统中非常常见。
1.3复位电路复位电路用于初始化整个系统，在系统通电或发生异常情况下，将系统恢复到初始状态。
复位电路通常由电源复位和外部复位信号组成。
2.存储器接口电路2.1RAM电路RAM电路用于存储临时数据，在单片机系统中起到缓存作用。
常见的RAM电路有静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。
2.2ROM电路ROM电路用于存储常量和程序代码，它是只读存储器，一旦存储内容被写入后将无法修改。
常见的ROM电路有EPROM、EEPROM和闪存。
2.3外部存储器扩展电路由于单片机内部存储器有限，常常需要扩展外部存储器来满足系统需求。
外部存储器扩展电路主要包括地质解码电路和控制信号电路。
3.通信接口电路3.1串口电路串口电路是单片机系统中常用的通信接口电路，它允许单片机通过串行通信与其他设备进行数据交换。
常见的串口通信标准有RS232、RS485和TTL等。
3.2并口电路并口电路主要用于并行数据通信，它通常用于连接显示器、打印机和外部存储设备等外部设备。
3.3SPI接口电路SPI（SerialPeripheralInterface）是一种常用的串行通信接口，它通过四根信号线实现全双工的数据传输。
3.4I2C接口电路I2C（InterIntegratedCircuit）是一种支持设备间通信的串行总线，它可以连接多个设备，并通过两根信号线进行数据传输。
第6章常用IO接口电路
6.2.2 常用并行I/O接口电路
1. 并行I/O接口的基本概念 2. 常用简单接口芯片 (1) 缓冲器接口芯片 ①单向缓冲器74LS244 ②双向缓冲器74LS245 （2）锁存器接口芯片 ①锁存器74LS273
②锁存器74LS374
图6-15 74LS374作为输入/输出接口
③量程：量程是指ADC所能够转换的模拟量输入电压范围。 ④绝对精度：是指在ADC输出端获得给定的数字输出时，
所需要的实际模拟量输入值与理论模拟量输入值之差值。 ⑤相对精度：是指ADC进行满刻度校准以后，任意数字输
出所对应的实际模拟输入值（中间值）与理论模拟输入值 （中间值）之差。
（3）ADC0809）ADC0809简介及应用 ①ADC0809的内部结构与引脚功能
6.2.3 常用数/模和模/数转换电路
1.数/模（D/A）转换器 （1）D/A转换原理 ( 2 )D/A转换器的性能参数 ①分辨率 ②转换精度 影响精度的原因有失调误差、增益误差、线性误
差和微分线性误差等。 ③建立时间 ④温度系数
（3）DAC0832简介及应用 ①DAC0832的内部结构与引脚功能
1．无条件传送方式 （1）无条件输入
2．查询传送方式
3．中断传送方式
4．直接存储器存取（DMA）方式
直接存储器存取（DMA，Direct Memory Access）方式， 即外设在专用的接口电路DMA控制器的控制下直接和存储 器进行数据传送的方式。采用DMA方式所传送的数据，无 须CPU干涉，而是在存储器和高速外设之间直接进行交换。
计数器式A/D转换器，双积分式A/D转换器，逐次逼近式 A/D转换器，并行A/D转换器。 （3）A/D转换器的性能参数 ①分辨率（位数）：分辨率是指A/D转换器可转换成数字 量的最小模拟电压值，它标志着A/D转换器对输入电压微 小变化的响应能力。
分析及应用can接口典型电路
分析及应用can接口典型电路CAN接口是一种常见的串行通信协议，主要用于汽车、工业控制等领域。
它能够实现节点之间的高效通信，具有可靠性高、传输速度快等优势。
CAN接口典型电路由电源电路、CAN收发器、MCU芯片、电源管理器等组成，下面将依次进行分析及应用。
1. 电源电路CAN接口必须要有稳定的电源供应来实现正常工作。
一般情况下，CAN接口需要使用5V的电源。
因此，电源电路是CAN接口典型电路中非常重要的组成部分。
电源电路需要提供可靠的稳压作用，以保证数据传输的准确性和稳定性。
2. CAN收发器CAN收发器是CAN接口的重要组成部分。
CAN收发器是将MCU芯片和CAN 总线之间进行隔离的一个元件。
其主要功能是将电压信号转换为差分信号以适应CAN总线，以及进行信号的保护和隔离。
CAN收发器还可以在一定程度上提高CAN总线的抗干扰能力，使其更加稳定可靠。
3. MCU芯片MCU芯片是CAN接口中的核心部件。
MCU芯片可以根据需要自主调整CAN的发送和接收速度，实现数据的传输和处理。
MCU芯片还可以实现CAN的各种功能，如过滤、帧处理和错误检测等。
在CAN接口设计中，MCU芯片是非常重要的部分，不同的MCU芯片还有不同的特点和功能。
4. 电源管理器电源管理器是如果CAN接口，它可以用来控制CAN接口的电源开关和低功耗功能，以实现电源的管理。
电源管理器可以实现电源模块的引脚检测和关闭功能，以实现CAN接口电源的节能和延长使用寿命。
总体来说，CAN接口典型电路是一种高效、可靠和稳定的串行传输系统。
对于设计者来说，电源稳定性，CAN收发器的性能，MCU的选择和电源管理器的应用都非常重要。
设计者需要根据实际应用场景来选择合适的电路和元器件，以确保CAN接口的性能和可靠性。
电路设计常用接口类型说明
电路设计常用接口类型说明本文主要对电路设计常用接口类型进行了简要说明，下面一起来学习一下：(1)TTL电平接口：这个接口类型基本是老生常谈的吧，从上大学学习模拟电路、数字电路开始，对于一般的电路设计，TTL电平接口基本就脱不了“干系”!它的速度一般限制在30MHz以内，这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故(构成一个LPF)，输入信号超过一定频率的话，信号就将“丢失”。
它的驱动能力一般最大为几十个毫安。
正常工作的信号电压一般较高，要是把它和信号电压较低的ECL电路接近时会产生比较明显的串扰问题。
(2)CMOS电平接口：我们对它也不陌生，也是经常和它打交道了，一些关于CMOS的半导体特性在这里就不必啰嗦了。
许多人都知道的是，正常情况下CMOS的功耗和抗干扰能力远优于TTL。
但是!鲜为人知的是，在高转换频率时，CMOS系列实际上却比TTL消耗更多的功率，至于为什么是这样，请去问半导体物理理论吧。
由于CMOS的工作电压目前已经可以很小了，有的FPGA内核工作电压甚至接近1.5V，这样就使得电平之间的噪声容限比TTL小了很多，因此更加加重了由于电压波动而引发的信号判断错误。
众所周知，CMOS电路的输入阻抗是很高的，因此，它的耦合电容容量可以很小，而不需要使用大的电解电容器了。
由于CMOS电路通常驱动能力较弱，所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL电路。
此外，设计CMOS接口电路时，要注意避免容性负载过重，否则的话会使得上升时间变慢，而且驱动器件的功耗也将增加(因为容性负载并不耗费功率)。
(3)ECL电平接口：这可是计算机系统内部的老朋友啊!因为它的速度“跑”得够快，甚至可以跑到几百MHz!这是由于ECL内部的BJT在导通时并没有处于饱和状态，这样就可以减少BJT的导通和截止时间，工作速度自然也就可以提上去了。
But，这是要付出代价的!它的致命伤：功耗较大!它引发的EMI问题也就值得考虑了，抗干扰能力也就好不到哪去了，要是谁能够折中好这两点因素的话，那么他(她)就该发大财了。
几种典型接口电路(485)
典型接口电路EMC设计一、以太网接口EMI设计100M网口设计时必须设计Bob smith 电路：可以产生10dB的共模EMI衰减，为了更好的抑制共模信号通过线缆对外的辐射应注意下面几点：1 、不用的RJ45管脚4 、5、7、8按下图的方法处理。
2 、物理芯片侧的变压器中心抽头需通过0.01uF－0.1uF的电容接地。
3 、物理芯片侧的差模电阻（收端）应等分为二（100分为两个49.9），中心点通过1000pF 电容接地。
以太网口Bob smith电路原理图以82559为例说明网口设计PCB注意点，布局如下：以太网口布局示意图A、B要求尽量短，A不得超过1英寸，B可以根据实际情况放宽。
接口变压器PCB设计如下：以太网口变压器布局示意图布局要求：PCB布局示意图布线要求：1、变压器下面全部掏空处理，其余隔离带的宽度大于100mil；2、连接器与隔离变压器之间距离小于1000mil；3、晶振距离接口变压器和板边大于1000mil；4、灯线不要走到变压器下面，并且尽量不要与差分信号线同层走线，如果同层走线，需要与差分信号线相距30mil以上；5、差分信号线与变压器输出侧的过孔距离大于40mil。
二、以太网口的防护设计加防护电路的设计：增加防护器件电路原理图以上器件选型要求：1、变压器要选用隔离耐压3000Vac要求的。
2、气体放电管尽量选用3端气体放电管，启动电压为90V的；3、TVS管选用SLV2.8-4；三、485接口电路设计对于出户外的485端口,进行如下设计，采取气体放电管加TVS管加限流电阻组合方式。
选用90V陶瓷管（3R090）可承受10/700us，8KV雷击测试；64V固体管（P0640）只能承受10/700us，3KV雷击测试 。
TVS的选择为P6KE6.8CA ，去耦电阻选择为10Ω/1W 。
常用数字接口电路
整理ppt
14
• 工作波形
W R C W N = 4
C L K G A T E
O U T 4 3 2 1 0
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15
方式1-----复触发的单稳态触发器
特点：
• 硬件启动，不自动重复计数；
• 门控信号GATE是触发信号，上升沿有效。即开始计数
是由GATE的上升沿触发的；
• 控制字CW写入，OUT由低变高，OUT=1；
整理ppt
8
二. 外部引线及内部结构
连接系统端的主要引线：
D0----D7：8位双向数据线 CS：片选信号，由系统高位I/O地址译码产生 RD：读控制信号 WR：写控制信号 A0，A1：地址信号线，产生4个有效地址对应8253内部的 3个计数器
通道和1个控制寄存器
连接外设端的主要引线：
• 当计数器“减”计数到1时，输出端由高变低，再经过一 个CLK周期，即计数器计数到0时，输出端OUT又跳变为 高。所以方式2可以输出周期性负脉冲信号，其宽度固定 为一个CLK周期；
•OUT端输出的脉冲周期为N×TCLK，频率为CLK的1/N
•当计数器的值减为0时，自动重新装入计数初值，实现循
环计数。
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18
• 工作波形
CW N=3 WR
CLK GATE
OUT
3 2 1 3 2 13
整理ppt
19
方式3-----方波发生器
特点：
• 软、硬件启动，自动重复计数。
• 门控信号GATE是触发信号，GATE=1或GATE的上升沿 均可触发，开始计数；
• 控制字CW写入，OUT由低变高，OUT=1；
CW=12 LSB=3
WR
plc接口电路的种类和功能
plc接口电路的种类和功能PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的设备。
它通过接口电路与外部设备进行通信和控制。
下面介绍PLC接口电路的主要种类和功能。
1.输入接口输入接口是PLC与外部输入设备（如传感器、开关、按钮等）之间的接口。
它接收来自这些设备的信号，并将其转换为PLC内部可以处理的数字或模拟信号。
常见的输入接口类型包括直流输入、交流输入、模拟量输入等。
输入接口的功能是将外部设备的状态或信号转换为PLC可以识别的内部信号，并将其传递到PLC的处理器中进行处理。
通过输入接口，PLC可以获取各种信息，如设备的状态、传感器读数、开关状态等，从而实现对外部设备的信息采集和控制。
2.输出接口输出接口是PLC与外部输出设备（如接触器、电磁阀、继电器等）之间的接口。
它根据PLC内部的处理结果，将数字或模拟信号转换为外部设备可以接受的信号，以实现对外部设备的控制。
常见的输出接口类型包括继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出等。
输出接口的功能是将PLC内部的处理结果转换为外部设备可以接受的信号，从而实现对外部设备的控制。
通过输出接口，PLC可以控制各种设备的动作和状态，如启动或停止设备、改变设备的运行状态、调节设备的速度等。
3.通信接口通信接口是PLC与其他设备或系统（如上位机、计算机、传感器网络等）之间的接口。
它通过通信协议与其他设备或系统进行数据交换和信息共享。
常见的通信接口类型包括串口通信、以太网通信、CAN 总线通信等。
通信接口的功能是实现PLC与其他设备或系统之间的数据交换和信息共享。
通过通信接口，PLC可以向上位机或计算机发送数据、接收其他设备的状态信息、与其他设备或系统进行协同工作等。
这使得PLC可以构成分布式控制系统，实现更复杂的功能和操作。
4.扩展接口扩展接口是PLC与其他扩展设备之间的接口。
它用于将PLC的功能扩展到更多的外部设备或系统中。
常见的扩展接口类型包括扩展总线接口、扩展IO接口等。
单片机常用接口电路设计
单片机常用接口电路设计单片机是一种集成电路，内部包含了处理器、内存和各种输入输出接口。
在单片机应用中，常用的接口电路设计包括数模转换、模数转换、显示控制、通信接口、电源接口等。
一、数模转换接口电路设计：数模转换器（DAC）是将数字信号转换为模拟信号的设备，常用于音频处理、控制信号输出等。
设计DAC接口电路时需要考虑输入信号的分辨率、精度和输出电压范围等因素。
一种常见的设计方案是使用运放作为缓冲放大器，将单片机输出的数字信号经过DAC转换后放大输出。
此外，还可以根据需要添加滤波电路来去除数字信号中的高频噪声。
二、模数转换接口电路设计：模数转换器（ADC）是将模拟信号转换为数字信号的设备，常用于传感器信号采集、音频采样等。
在设计ADC接口电路时需要考虑输入信号的范围、精度和采样率等因素。
常见的设计方案是使用运放将输入信号放大，并连接到ADC的输入端。
此外，还可以根据需要添加滤波电路来去除输入信号中的高频噪声。
三、显示控制接口电路设计：单片机常用于控制各种显示设备，如数码管、液晶显示屏等。
设计显示控制接口电路时需要考虑控制信号的电平、频率和电流等因素。
一种常见的设计方案是使用继电器或晶体管作为开关，将单片机输出的控制信号连接到显示设备，实现显示内容的控制。
此外，还可以使用驱动芯片来简化接口电路设计，提高驱动能力。
四、通信接口电路设计：单片机常用于与外部设备进行通信，如串口通信、SPI通信、I2C通信等。
设计通信接口电路时需要考虑信号的传输速率、电平逻辑和接口协议等因素。
常见的设计方案是使用电平转换器将单片机的信号电平转换为外设能够接受的电平，并通过串行线路或总线连接到外设。
此外，还可以使用专用的通信芯片来简化接口电路设计，提高通信速率和可靠性。
五、电源接口电路设计：单片机的正常工作需要稳定的电源供应。
设计电源接口电路时需要考虑电源稳压、过压保护和电源滤波等因素。
一种常见的设计方案是使用稳压电源芯片或稳压二极管作为功率稳定器，为单片机提供稳定的电压。
单片机系统常用接口电路、功能模块和外设(一)
单片机系统常用接口电路、功能模块和外设（一）引言概述：本文将介绍单片机系统常用的接口电路、功能模块和外设。
单片机是一种集成了处理器、内存和一系列输入输出设备的微型计算机系统，它在各种电子设备中被广泛应用。
接口电路、功能模块和外设是为单片机系统提供数据输入和输出，扩展功能的重要组成部分。
本文将从以下5个方面详细介绍单片机系统中常用的接口电路、功能模块和外设。
正文：1. 并行口：- 数据线接口：用于传输数据的并行口接口，可以实现与其他设备的数据通信。
- 控制线接口：用于控制其他设备的并行口接口，可实现对其他设备的操作和控制。
- 状态线接口：用于传输设备状态信息的并行口接口，可用于监测和反馈设备状态。
2. 串行口：- USART接口：用于在单片机与外设之间进行异步和同步数据传输的串行口接口。
- SPI接口：用于在单片机与外设之间进行高速的串行数据传输的串行口接口。
- I2C接口：用于在单片机与外设之间进行低速的串行数据传输的串行口接口。
3. 定时器/计数器模块：- 定时器模块：用于生成固定时间间隔的定时信号，可用于定时任务和计时功能。
- 计数器模块：用于计数外部事件的频率或脉冲数，可用于测量和计数功能。
4. ADC/DAC模块：- ADC模块：用于将模拟信号转换为数字信号的模数转换器，可用于测量和采集模拟信号。
- DAC模块：用于将数字信号转换为模拟信号的数字模数转换器，可用于控制和输出模拟信号。
5. 中断控制器：- 外部中断：用于处理外部事件触发的中断请求，可用于实现对外设的即时响应。
- 内部中断：用于处理单片机内部事件触发的中断请求，可用于实现系统模块的即时响应。
总结：本文简要介绍了单片机系统常用的接口电路、功能模块和外设。
并行口和串行口用于数据通信和控制；定时器/计数器模块用于定时和计数功能；ADC/DAC模块用于模拟信号的输入和输出；中断控制器用于及时响应外部和内部事件。
这些接口电路、功能模块和外设为单片机系统提供了强大的扩展性和适应性，使其能够适应不同的应用领域和需求。
常用数字接口电路
可编程定时 / 计数电路 8253 具有多种工作 方式，定时值和定时范围可用程序确定。 PC 机中的定时器主要用于系统日时钟计时.
* 8253的引脚
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 8 7 6 5 4 3 2 1
8253的内部地址
9 11 10 CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1
D7 D6 D0 计数器 D5 D4 D3 D2 工作方式 D1 数制 读/写格式
0 —二进制 1 —二― 十进制（BCD）
000 001 10 11 100 101 00 10 01 11 00 01 10 11 方式0 方式1 方式2 方式3 方式4 方式5 计数器锁存命令 只读/写高8位 只读/写低8位 首先写低8位 然后写高8位 选择计数器0 选择计数器1 选择计数器2 非法选择
A1 A0
选择对象
15 14
0
0 1
0
1 0
计数器0
计数器1 计数器2
RD WR A1 A0
CS
22 23 20 19 21
13
18 16 17
CLK2 GATE2 12
1
1
控制寄存器
图 8-3的引脚图 8253的引脚信号 8253
一、8253的内部结构及引脚
8253 具有 3 个独立的 16 位计数通道，用 24脚DIP封装，其主要功能如下： * 1 片上有 3 个独立的 16 位计数器通道，最大
LSB = 3
LSB =5
4
3
2
1
5
4
3
c. 方式2 计数过程中改变计数值
c. 方式2时计数过程中改变计数值
六种接口电路图
六种接口电路图FMS接口使用电脑上的并口或者串口，而实际的电路有不少种，下面是我在网上搜集到的一些原理图，供大家参考制作。
1、并口接口(分立元件)适用于Windows95/98/Me操作系统。
这个电路与FMS随软件提供的电路比多了一个200K的电阻，这个主要是为了与JR的摇控器连接，因为JR的摇控器教练口好象是集电极开路设计的，需要加一只上拉电阻才能正常工作。
不过电路还是满简单的，用的元件也很少，很适合无线电水平不太高的朋友们制作，只是不能用于Win2000/XP上有点让人遗憾。
2、串口接口(分立元件)适用于Windows95/98/Me操作系统，电路也不是很复杂，当然元件比并口电路多了一些，而且串口的外壳比并口小很多，如何把这些元件都放到小小的外壳里免不了要大家好好考虑一下了。
当做体积小也是它的最大的优点，而且不用占用电脑并口，因为现在还有一些打印机还是要用并口的。
缺点同样是不支持Win2000/XP。
3、串行PIC接口(使用PIC12C508单片机)适用于Windows95/98/Me/2000/XP操作系统。
电路简单，只是用到MicroChip公司的PIC12C508型单片机，免不了要用到编程器向芯片里写程序了，这个东西一般朋友可能没有，不过大多卖单片机的地方都有编程器，你只要拿张软盘把需要用的HEX文件拷去让老板帮你写就可以了。
这个接口最大的优点就是支Win2000/XP操作系统，还可以用PPJOY这个软件来用摇控器虚拟游戏控制器玩电脑游戏。
4、25针串行PIC接口(使用PIC12C508单片机)适用于Windows95/98/Me/2000/XP操作系统。
电路同9针的接口基本一样，只不过是接25针串口的，现在用的不是很多了。
5、9针串行PIC接口(使用PIC16C84型单片机)适用于Windows95/98/Me/2000/XP操作系统。
不过由于PIC16C84型单片机是一片18脚的集成电路，要装到普通的串口外壳是不可能的了，要是使用贴片封装的型号或许有可能，但总的来说不如第3种使用PIC12C508单片机的来的方便6、25针串行PIC接口(使用PIC16C84单片机)适用于Windows95/98/Me/2000/XP操作系统。
微型计算机课件 第9章 输入输出方法及常用的接口电路
(3) 数据缓冲电路：接口电路输入/输出的数据、控制及状 态信息都是通过此缓冲电路传送的，它和系统的数据总线相连， 能起隔离、缓冲作用。
并不是所有接口都具备上述全部功能的。接口需要哪些功 能取决于I/O设备的特点，有的还需要专用的I/O接口电路。
I/O接口电路按不同方式分类主要有以下几种： (1) 按数据传送方式分类，可分为并行接口和串行接口； (2) 按功能选择的灵活性分类，可分为可编程接口和不可 编程接口； (3) 按通用性分类，可分为通用接口和专用接口； (4) 按数据控制方式分类，可分为程序型接口和 DMA(Direct Memory Access)型接口。程序型接口一般都可采 用程序中断的方式实现主机与I/O设备间的信息交换。DMA型 接口用于连接高速的I/O设备如磁盘、光盘等大信息量的传输。
9.1.3 I/O接口的其他功能 1．对信号的形式和数据格式进行交换与匹配 CPU只能处理数字信号，信号的电平一般在0～5 V之间，
而且提供的功率很小。而外部设备的信号形式是多种多样的， 有数字量、模拟量(电压、电流、频率、相位)、开关量等。所 以，在输入输出时，必须将信号转变为适合对方需要的形式。 如将电压信号变为电流信号，弱电信号变为强电信号，数字信 号变为模拟信号，并行数据变为串行数据。
2．提供信息相互交换的应答联络信号 计算机执行指令时所完成的各种操作都是在规定的时钟信 号下完成的，并有一定的时序。而外部设备也有自己的定时与 逻辑控制，通常与CPU的时序是不相同的。外设接口就需将外 设的工作状态(如“忙”、“就绪”、“中断请求”)等信号及 时通知CPU，CPU根据外设的工作状态经接口发出各种控制信 号、命令及传递数据，接口不仅控制CPU送给外设的信息，也 能缓存外设送给CPU的信息，以实现CPU与外设间信息符合时 序的要求，并协调地工作。
常用外围设备接口电路
中断请求：当中断源产生中断请求时，会向 CPU发送中断请求信号。
中断响应：CPU接收到中断请求信号后，会暂 停当前正在执行的程序，进入中断处理程序。
中断处理：中断处理程序负责处理中断请求， 如读取键盘输入、更新定时器等。
中断返回：中断处理完成后，CPU会返回到被 中断的程序，继续执行。
优点：直接存储器访问（DMA）接口电路 可以大大提高数据传输速度，减少CPU的 负担，提高系统性能。
缺点：DMA接口电路需要额外的硬件和软 件支持，增加了系统的复杂性和成本。
发展趋势：随着技术的发展，DMA接口 电路的性能不断提高，应用范围不断扩 大，如高速数据传输、网传输的 安全性和可靠性问题，以及如何与高速数 据传输技术相结合的问题。
工作原理：DMA接口电路通过向CPU发出请求，获得总线控制权，将数据从外围设备传输到系 统内存，或者从系统内存传输到外围设备。
常用外围设备接口电路的应用 场景与实例
并行接口电路的应用场景与实例
打印机：并行接口电路用于连接打印 机，实现数据传输和控制
显示器：并行接口电路用于连接显示 器，实现图像显示和控制
THANK YOU
汇报人：
常用外围设备接口电路的优缺 点及发展趋势
并行接口电路的优缺点及发展趋势
优点：传输速 度快，数据传
输量大
缺点：占用较 多I/O端口，不
易扩展
发展趋势：随 着 U S B 、 S ATA 等高速串行接 口的发展，并 行接口电路逐
渐被取代
并行接口电路 的应用领域： 工业控制、数 据采集等对传 输速度要求较
常用外围设备接口电路的特性 与功能
并行接口电路的特性与功能
常用外围接口电路及扩展
常用外围接口电路及扩展
1.1 8位数据/地址锁存器74LS273/373 1.2 8位并行数据输入/输出锁存器8212/8282 1.3 8位并行数据输入/输出接口8255A 1.4 带有RAM和定时器/计数器的8位并行输入/输出接口8155
1.1 8位数据/地址锁存器74LS273/373
时钟 清除
DQ DQ DQ DQ DQ DQ DQ DQ
C
C
C
C
C
C
C
C
R
R
R
R
R
R
R
R
1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q 图6.1 74LS273内部结构图
清除 1Q 1D 2D 2Q 3Q 3D 4D 4Q
GND
1
20
2
19
3
18
4 74LS 17
5 273 16
6
15
7
14
8
13
9
12
10
11
图6.2 74LS273引脚图
Vcc 8Q 8D 7D 7Q 6Q 6D 5D 5Q 时钟
表6.1 74LS273功能表
输入
消 除
时钟 D
输出 Q
L
×
×L
H
↑
H
H
H
↑
L
L
H
L
×
QD
2. 74LS373 74LS373是一种带有三态输出门的8D触发器，其内部结构如图6.3
所示，引脚分布如图6.4所示，数据输入由允许端G控制，数据输出由 数据输出控制端控制。各触发器仅输出单一状态，1D～8D为数据输 入端，1Q～8Q为数据输出端，每个触发器的功能如表6.2所示，常用 作数据/地址锁存器，与单片机的连接如图6.25(2)所示。
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解：
DIR1: TAB:
MOV A,30H
;读显示数
MOV B,#100
;置除数
DIV AB
;产生百位显示数字
MOVC A,@A+DPTR ;读百位显示符
MOV DPTR,#0DFFFH ;置74377(百位)地址
MOVX @DPTR,A
;输出百位显示符
MOV A,B
;读余数
MOV B,#10
;置除数
40H
C0H
1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 0 1 1 0 0 0 0 0 60H
79H
F9H
2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 1 1 0 1 1 0 1 0 DAH
24H
A4H
3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 1 1 1 1 0 0 1 0 F2H
30H
B0H
4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 0 1 1 0 0 1 1 0 66H
LED数码管的软件译码
公共阳极
接高电平
hgfedcba
高电平点亮
h g f …… a
f
a g
b
f
a g
b
ed c
ed c
h
h
h g f …… a
hgfedcba
低电平点亮
公共阴极
接地
八段LED数码管段代码编码表(连线不同可有多种表):
字形 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 黑 共阳 0C0 0F9 0A4 0B0 99 92 82 0F8 80 90 0FF 共阴 3F 06 5B 4F 66 6D 7D 07 7F 6F 00
MOV SBUF, A ;经串行口发送到74LS164
JNB TI, $ ;查询送完一个字节的第8位？
CLR TI
;为下一字节发送作准备
INC R0
;R0指向下一个数据缓冲单元
CJNE R0，#36H，REDO ;判断是否发完6个数？
RET
;发完6个数就返回
TABLE：DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;共阳LED译
条件：系统有6个LED数码管,待显数据(00H—
D09SPHL)Y已:M放O在V 3D5PHT—R,3#0THAB单LE元;共中阳(分LE别D数对码应管十译万码位表→首 址个位)，
MOV R0，#30H ;待显数据缓冲区的个位地址
REDO：MOV A， @R0 ;通过R0实现寄存器间接寻址
MOVC A, @A+DPTR ;查表
JNB TI,$
;等待串行发送完毕
CLR TI
;清串行中断标志
MOV SBUF,32H
;串行输出百位显示字段码
JNB TI,$
;等待串行发送完毕
CLR TI
;清串行中断标志
CLR P1.0
;“与”门关,禁止TXD发移位脉冲
RET
;
要求：根据上图编写通过串行口和74LS164驱动
共
阳LED数码管查表显示的子程序。
动态显示电路 连结形式： ① 显示各位的所有 相同字段线连在一起， 共8段，由一个8位 I/O口控制； ② 每一位的公共端 （共阳或共阴COM） 由另一个I/O口控制。
LED数码管动态显示举例
工作原理：从P0口送段代码,P1口送位选信号。段码虽同时 到达 6个LED，但一次仅一个LED被选中。利用“视觉暂 留”，每送一个字符并选中相应位线，延时一会儿,再送/选 下一个……循环扫描即可。
在32H～30H内RAM中。
解：
DIR2: MOV SCON,#00H ;置串口方式0
CLR ES
;串口禁中
SETB P1.0
;“与”门开,允许TXD发移位脉冲
MOV SBUF,30H
;串行输出个位显示字段码
JNB TI,$
;等待串行发送完毕
CLR TI
;清串行中断标志
MOV SBUF,31H
;串行输出十位显示字段码
;读个位显示符
MOV DPTR,#7FFFH ;置74377(个位)地址
MOVX @DPTR,A
;输出个位显示符
RET
;
DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;共阳字段码表
DB 92H,82H,0F8H,80H,90H;
2、串行扩展静态显示电路
【例9-3】按图9-4编制显示子程序，显示字段码已分别存
码表
3、BCD码输出静态显示电路
CD4511是“BCD 码→七段共阴译码 /驱动”IC; 4511是 4线-7段锁存/译码/ 驱动电路，能将 BCD码译成7段显 示符输出。图中： 4511 ABCD为0～9 二进制数输入端(A 是低位)，abcdefg 为显示段码输出端， LE为输入信号锁存 控制(低电平有效)， 数码管为共阴数码 管。
静态显示特点:
无闪烁，用元器件多，占I/O线多，无须扫描，节省CPU时 间，编程简单。
动态显示特点:
有闪烁，用元器件少，占I/O线少，必须扫描，花费CPU时 间，编程复杂。(有多个LED时尤为突出）
1、并行扩展静态显示电路
【例9-2】按图9-3编制显示子程序，显示数（≤255）存在
内RAM 30H中。
解：编程如下：
DIR3: MOV P1,#11100000B ;选通个位
ORL P1,30H
;输出个位显示数
MOV P1,#11010000B ;选通十位
ORL P1,31H
;输出十位显示数
MOV P1,#10110000B ;选通百位
ORL P1,32H
;输出百位显示数
RET
;
四、动态显示方式 及其典型应用电路
LED数码管显示分类：静态显示方式和动态显示方式。
⑴ 静态显示方式，每一位字段码分别从I/O控制口输 出，保持不变直至CPU刷新。
特点：编程较简单，但占用I/O口线多，一般适用 于显示位数较少的场合。
⑵ 动态显示方式，在某一瞬时显示一位，依次循环 扫描，轮流显示，由于人的视觉滞留效应，人们看 到的是多位同时稳定显示。
19H
99H
5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 1 0 1 1 0 1 1 0 B6H
12H
92H
6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 1 0 1 1 1 1 1 0 BEH
02H
82H
7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 1 1 1 0 0 0 0 0 E0H7Fra bibliotekHF8H
8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 1 1 1 1 1 1 1 0 FEH
说明：SUM是16位除以16位子程序:(A、B)÷(R6、R5)=商@R0,余数(A、B)。(参阅例4-9)
⑵ 转换显示字段码子程序
CHAG: CGLP:
TAB:
MOV DPTR,#TAB
;置共阴字段码表首址
MOV R0,#30H
;置显示数据区首址
MOV A,@R0
;取显示数字
MOVC A,@A+DPTR
00H
80H
9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH 1 1 1 1 0 1 1 0 F6H
10H
90H
显示数转换为显示字段码的步骤：
⑴ 从显示数中分离出显示的每一位数字 方法是将显示数除以十进制的权
⑵ 将分离出的显示数字转换为显示字段码 方法是查表
【例9-1】已知显示数存在内RAM 30H（高位）、 31H中，试将其转换为5位共阴字段码（顺序）， 存在以30H（高位）为首址的内RAM中。
§9-1 LED数码管显示接口
一、LED数码管
LED显示器的扩展(结构)
LED数码管的结构：①共阳与共阴
公共阳极
接高电平
hgfedcba
高电平点亮 h g f …… a
f
a g
b
f
a g
b
ed c
ed c
h
h
h g f …… a
hgfedcba
低电平点亮
公共阴极
接地
＠ 单片机系统扩展LED数码管时多用共阳LED: 共阳数码管每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的,要求驱动 功率很小；而共阴数码管段笔画是用高电平(“0”)点亮的， 要求驱动功率较大。 ＠ 通常每个段笔画要串一个数百欧姆的降压电阻。
二、LED数码管编码方式
表9-1 共阴和共阳LED数码管几种八段编码表
显示
共阴顺序小数点暗
共阴逆序小数点暗
共阳顺序 共阳顺序
数字 Dp g f e d c b a 16进制 a b c d e f g Dp 16进制 小数点亮 小数点暗
0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 1 1 1 1 1 0 0 FCH
第9章 常用外围设备接口电路
本章要点:
LED数码管及编码方式 静态显示方式及其典型应用电路 动态显示方式及其典型应用电路 虚拟I2C总线串行显示电路 键盘去抖动和连接、控制方式 独立式按键及其接口电路 矩阵式键盘及其接口电路 并行A/D ADC0809及其接口电路 串行A/D ADC0832及其接口电路 I2C串行A/D典型应用电路 DAC0832及其接口电路 I2C串行D/A典型应用电路 开关量驱动输出接口电路
DIV AB
;产生十位显示数字
MOV DPTR,#TAB ;置共阳字段码表首址
MOVC A,@A+DPTR
;读十位显示符
MOV DPTR,#0BFFFH ;置74377(十位)地址
MOVX @DPTR,A
;输出十位显示符
MOV A,B
;读个位显示数字
MOV DPTR,#TAB ;置共阳字段码表首址