开关量信号的输入输出PPT
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第三章复习
1.软件系统的上层模块主要有主程序和中断子 程序组成.
2.软件系统的10个主要功能模块? 3.自检模块的主要功能?如何规划? 4.初始化模块的主要功能?如何规划? 5.一个完整的软件系统主要包括哪几部分? 6.变量定义过程也就是系统资源分配过程,字
节型变量用DATA伪指令来定义和分配储存 单元；位变量用BIT伪指令来定义和分配储 存单元；地址常量和其它常量用EQU伪指 令来定义；对于数组或数据块，用EQU伪 指令来定义其起始地址。
CMOS电平：CMOS电平+12V等价于逻辑“1”，0V等价于逻 辑“0”， COMS电路速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗 低。
5V的电平不能触发CMOS电路，12V的电平会损坏TTL电 路，因此不能互相兼容匹配
5源自文库
智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
74系列芯片的特征，类别功能和区别
74LS273是带公共时钟复位八路触发器；74LS373是三态同相 八路锁存器；273与373的引脚排列是相同的,唯一的差别是两者1、 11脚的功能不同。
74LS273 1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出 脚全部输出0,即全部复位 ；当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存 控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输 入脚的电平状态,并且立即呈现在在输出脚 上。
在外设接口电路中，经常需要对传输过程中的信 息进行放大、隔离以及锁存，能实现上述功能的接口芯 片最简单的就是缓冲器、数据收发器和锁存器。
74系列器件是一种中小规模TTL集成电路芯片，这 是一种低成本、工业和民用产品，工作温度为0～70℃， 以功耗和速度分类有如下几类，对于相同编号（XXX）、 不同类型的芯片，其逻辑功能完全一样。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
第四章 开关信号的输入/输出
1．开关和开关量信号的区别？
开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装 置，主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号 就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固 定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输 入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、 电子式开关、温度开关等方式产生。
74LS245是一种三态输出的8总线收发器，该收发器有 16个双向传送的数据端，即A1～A8，B1～B8，另有两个控 制端——使能端G，方向控制端DIR，74LS245通常用于数据 的双向传送、缓冲和驱动。
74LS06：六高压输出反相缓冲器/驱动器。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
74LS373 1脚是输出使能(OE),是低电平有效,当1脚是高电平时, 不管输入如何,也不 管11脚(锁存控制端,G)如何,输出全部呈现高 阻状态(或者叫浮空状态)；当1脚是低电平时,只要11脚(锁存控制 端,G)上出现一个下降沿,输出立即呈现输入脚的状态 。
（1）74 X X X——标准TTL； （2）74LX X X——低功耗TTL； （3）74SX X X——肖特基型TTL； （4）74LSX X X——低功耗肖特基型TTL；
（5）74ALSX X X——高性能型TTL； （6）74FX X X——高速型TTL。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、 光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关。 5.电子开关的缺点是什么？如何解决该缺点？
由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和 开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖 动等现象。因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必须 接入信号输人电气接口电路，对外部的输入信号进行滤波、电 平转换和隔离保护等.
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
4.1开关量信号的输入
开关量信号和单片机的电气接口有TTL电平、 CMOS电平、非标准电平、开关或继电器的触点等，请说 明TTL电平和CMOS电平的特征？
TTL电平（晶体管-晶体管逻辑电平）,通常数据表示采用 二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”， 这是 计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。 TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。TTL电路的速度快， 传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。
74LS244是一种三态输出的八位缓冲器，该缓冲器有8 个输入端，分为两路——1A1～1A4，2A1～2A4，同时8个输 出端，也分为两路——1Y1～1Y4，2Y1～2Y4，分别由2个门 控信号1G和2G控制，当记为低电平时，1Y1～1Y4的电平与 1A1～1A4的电平相同，即输出反映输入电平的高低；同样， 当2G为低电平时，2Y1～2Y4的电平与2A1～2A4的电平和同。 而当1G（或2G）为高电平时，输出1A1～1A4（或2A1～2A4） 为高阻态。经74LS244缓冲后，输入信号被驱动，输出信号 的驱动能力加大了。4LS244缓冲器主要用于三态输出的存储 地址驱动器、时钟驱动器和总线定向接收器和定向发送器等。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
外界的开关量信号在一般情况下可直 接连入以单片机为核心的智能仪器中。但 当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I ／O端口的信号电平不相符时（由于这些电 平信号功率有限，加上外界还存在各种干 扰和影响），应在电平转换后(采用各种缓 冲、放大、隔离和驱动电路等措施），再 输入到单片机的I／O端口上。
2．开关量信号的特点是什么？
只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状 态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中， 通常用二进制数0和1来表示。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
3．开关量信号的作用？ 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件，
智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备 发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对外部 执行元器件的驱动和控制。 4．常见电子开关都有哪些？
1.软件系统的上层模块主要有主程序和中断子 程序组成.
2.软件系统的10个主要功能模块? 3.自检模块的主要功能?如何规划? 4.初始化模块的主要功能?如何规划? 5.一个完整的软件系统主要包括哪几部分? 6.变量定义过程也就是系统资源分配过程,字
节型变量用DATA伪指令来定义和分配储存 单元；位变量用BIT伪指令来定义和分配储 存单元；地址常量和其它常量用EQU伪指 令来定义；对于数组或数据块，用EQU伪 指令来定义其起始地址。
CMOS电平：CMOS电平+12V等价于逻辑“1”，0V等价于逻 辑“0”， COMS电路速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗 低。
5V的电平不能触发CMOS电路，12V的电平会损坏TTL电 路，因此不能互相兼容匹配
5源自文库
智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
74系列芯片的特征，类别功能和区别
74LS273是带公共时钟复位八路触发器；74LS373是三态同相 八路锁存器；273与373的引脚排列是相同的,唯一的差别是两者1、 11脚的功能不同。
74LS273 1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出 脚全部输出0,即全部复位 ；当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存 控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输 入脚的电平状态,并且立即呈现在在输出脚 上。
在外设接口电路中，经常需要对传输过程中的信 息进行放大、隔离以及锁存，能实现上述功能的接口芯 片最简单的就是缓冲器、数据收发器和锁存器。
74系列器件是一种中小规模TTL集成电路芯片，这 是一种低成本、工业和民用产品，工作温度为0～70℃， 以功耗和速度分类有如下几类，对于相同编号（XXX）、 不同类型的芯片，其逻辑功能完全一样。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
第四章 开关信号的输入/输出
1．开关和开关量信号的区别？
开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装 置，主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号 就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固 定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输 入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、 电子式开关、温度开关等方式产生。
74LS245是一种三态输出的8总线收发器，该收发器有 16个双向传送的数据端，即A1～A8，B1～B8，另有两个控 制端——使能端G，方向控制端DIR，74LS245通常用于数据 的双向传送、缓冲和驱动。
74LS06：六高压输出反相缓冲器/驱动器。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
74LS373 1脚是输出使能(OE),是低电平有效,当1脚是高电平时, 不管输入如何,也不 管11脚(锁存控制端,G)如何,输出全部呈现高 阻状态(或者叫浮空状态)；当1脚是低电平时,只要11脚(锁存控制 端,G)上出现一个下降沿,输出立即呈现输入脚的状态 。
（1）74 X X X——标准TTL； （2）74LX X X——低功耗TTL； （3）74SX X X——肖特基型TTL； （4）74LSX X X——低功耗肖特基型TTL；
（5）74ALSX X X——高性能型TTL； （6）74FX X X——高速型TTL。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、 光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关。 5.电子开关的缺点是什么？如何解决该缺点？
由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和 开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖 动等现象。因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必须 接入信号输人电气接口电路，对外部的输入信号进行滤波、电 平转换和隔离保护等.
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
4.1开关量信号的输入
开关量信号和单片机的电气接口有TTL电平、 CMOS电平、非标准电平、开关或继电器的触点等，请说 明TTL电平和CMOS电平的特征？
TTL电平（晶体管-晶体管逻辑电平）,通常数据表示采用 二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”， 这是 计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。 TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。TTL电路的速度快， 传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。
74LS244是一种三态输出的八位缓冲器，该缓冲器有8 个输入端，分为两路——1A1～1A4，2A1～2A4，同时8个输 出端，也分为两路——1Y1～1Y4，2Y1～2Y4，分别由2个门 控信号1G和2G控制，当记为低电平时，1Y1～1Y4的电平与 1A1～1A4的电平相同，即输出反映输入电平的高低；同样， 当2G为低电平时，2Y1～2Y4的电平与2A1～2A4的电平和同。 而当1G（或2G）为高电平时，输出1A1～1A4（或2A1～2A4） 为高阻态。经74LS244缓冲后，输入信号被驱动，输出信号 的驱动能力加大了。4LS244缓冲器主要用于三态输出的存储 地址驱动器、时钟驱动器和总线定向接收器和定向发送器等。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
外界的开关量信号在一般情况下可直 接连入以单片机为核心的智能仪器中。但 当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I ／O端口的信号电平不相符时（由于这些电 平信号功率有限，加上外界还存在各种干 扰和影响），应在电平转换后(采用各种缓 冲、放大、隔离和驱动电路等措施），再 输入到单片机的I／O端口上。
2．开关量信号的特点是什么？
只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状 态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中， 通常用二进制数0和1来表示。
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智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出
3．开关量信号的作用？ 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件，
智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备 发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对外部 执行元器件的驱动和控制。 4．常见电子开关都有哪些？