2023/7/181第8章

AT89系列單片機(jī)的接口擴(kuò)展技術(shù)單片機(jī)原理與應(yīng)用電子課件2023/7/182本章主要內(nèi)容：

8.1I/O接口的擴(kuò)展技術(shù)8.2鍵盤(pán)及其與單片機(jī)的接口技術(shù)8.3LED顯示器及其與單片機(jī)的接口技術(shù)8.4LCD顯示器及其接口技術(shù)8.5A/D、D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)的接口技術(shù)2023/7/183

I/O接口的功能

①實(shí)現(xiàn)和不同外設(shè)的速度匹配;②輸出數(shù)據(jù)鎖存;③輸入數(shù)據(jù)三態(tài)緩沖.◆實(shí)現(xiàn)和不同外設(shè)的速度匹配

多種多樣外設(shè)的工作速度差別很大，但大多數(shù)外設(shè)的速度很慢，無(wú)法和μs量級(jí)的單片機(jī)速度相比。單片機(jī)和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式有同步、異步、中斷三種。需要I/O接口電路與外設(shè)之間傳送狀態(tài)信息，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外設(shè)之間的速度匹配。8.1I/O接口的擴(kuò)展技術(shù)2023/7/184◆輸出數(shù)據(jù)鎖存

由于單片機(jī)工作速度快，數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上保留的時(shí)間十分短暫，無(wú)法滿足慢速外設(shè)的數(shù)據(jù)接收。I/O電路應(yīng)具有數(shù)據(jù)鎖存器，以保證輸出數(shù)據(jù)能被接收設(shè)備所接收?！糨斎霐?shù)據(jù)三態(tài)緩沖

輸入設(shè)備向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)時(shí)，要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)總線，但數(shù)據(jù)總線上面可能“掛”有多個(gè)數(shù)據(jù)源，為了傳送數(shù)據(jù)時(shí)不發(fā)生沖突，只允許當(dāng)前時(shí)刻正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)源使用數(shù)據(jù)總線，其余的數(shù)據(jù)應(yīng)處于隔離狀態(tài)，為此要求接口電路能為數(shù)據(jù)輸入提供三態(tài)緩沖功能。2023/7/185

①I(mǎi)/O端口（Port）

I/O口的編址

②I/O接口（Interface）③I/O端口編址方式

◆

I/O端口（Port）I/O端口簡(jiǎn)稱I/O口，常指I/O接口電路中具有端口地址的寄存器或緩沖器。◆I/O接口（Interface）I/O接口是指單片機(jī)與外設(shè)的I/O接口芯片。一個(gè)I/O接口芯片可以有多個(gè)I/O端口，傳送數(shù)據(jù)的稱為數(shù)據(jù)口，傳送命令的稱為命令口，傳送狀態(tài)的稱為狀態(tài)口。2023/7/186◆I/O端口編址方式常用的I/O端口編址有兩種方式，一種是統(tǒng)一編址方式（或稱為存儲(chǔ)器映像編址），另一種是獨(dú)立編址方式。▲統(tǒng)一編址方式統(tǒng)一編址就是I/O端口的寄存器與存儲(chǔ)器單元同等對(duì)待，統(tǒng)一進(jìn)行編址，把存儲(chǔ)器的一部分地址空間分給端口，把每一個(gè)端口作為一個(gè)存儲(chǔ)單元。統(tǒng)一編址的優(yōu)點(diǎn):是對(duì)端口信息的處理就像對(duì)主存儲(chǔ)器單元一樣，不必專門(mén)設(shè)置專門(mén)的輸入／輸出指令來(lái)訪問(wèn)端口，直接使用訪問(wèn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的指令進(jìn)行I/O操作，簡(jiǎn)單、方便且功能強(qiáng)。但是，統(tǒng)一編址會(huì)減少存儲(chǔ)器容量。2023/7/187▲獨(dú)立編址方式獨(dú)立編址就是I/O地址空間和存儲(chǔ)器地址空間分開(kāi)編址，端口不占存儲(chǔ)器地址空間。獨(dú)立編址的優(yōu)點(diǎn):是I/O地址空間和存儲(chǔ)器地址空間相互獨(dú)立，界限分明。但是，必須設(shè)置專門(mén)的輸入／輸出指令訪問(wèn)端口。訪問(wèn)存儲(chǔ)器與訪問(wèn)端口采用不同的指令，譯碼后，產(chǎn)生的控制信息不同，其地址雖有重疊，但不會(huì)發(fā)生沖突。2023/7/188

I/O接口數(shù)據(jù)的傳送方式①無(wú)條件傳送方式;②查詢傳送方式;③中斷傳送方式.◆無(wú)條件傳送方式無(wú)條件傳送又稱為同步傳送。當(dāng)外設(shè)時(shí)刻都處于“準(zhǔn)備好”狀態(tài)，外設(shè)的速度可與單片機(jī)速度相比擬時(shí)，常采用同步傳送方式，這種方式不需要交換狀態(tài)信息。例如，將數(shù)據(jù)輸出給LED數(shù)碼管，一般采用這種傳送方式。2023/7/189◆

查詢傳送方式查詢傳送又稱為有條件傳送，也稱為異步傳送。在查詢傳送方式中，單片機(jī)首先要查詢外設(shè)是否準(zhǔn)備好，只有當(dāng)外設(shè)淮備好后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。查詢方式的過(guò)程為：查詢→等待→數(shù)據(jù)傳送。查詢傳送的優(yōu)點(diǎn):是通用性好，可用于各種速度的外設(shè)和單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送，硬件連線和查詢程序十分簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是:效率不高，在連續(xù)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)，都有一個(gè)等待過(guò)程，等待期間CPU不能進(jìn)行其他操作，CPU利用率低。為了提高單片機(jī)的工作效率，通常采用中斷傳送方式。2023/7/1810◆

中斷傳送方式中斷傳送方式是利用AT89系列單片機(jī)本身的中斷功能和I/O接口的中斷功能來(lái)實(shí)現(xiàn)I/O數(shù)據(jù)的傳送。在這種方式中，CPU不再進(jìn)行查詢，只有在外設(shè)準(zhǔn)備好后，發(fā)出數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，才中斷主程序，而進(jìn)入與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的中斷服務(wù)程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。

因此，采用中斷傳送方式可以大大提高單片機(jī)的工作效率。2023/7/1811

簡(jiǎn)單I/O接口的擴(kuò)展

利用74LS系列TTL電路或CMOS電路鎖存器、三態(tài)門(mén)電路作為I／O端口擴(kuò)展芯片。這種I/O端口一般都是通過(guò)P0口擴(kuò)展，它具有電路簡(jiǎn)單、成本低、配置靈活的優(yōu)點(diǎn)。2023/7/1812◆一種擴(kuò)展簡(jiǎn)單I／O端口的實(shí)例電路的功能是:按下任意健，對(duì)應(yīng)的LED發(fā)光。2023/7/1813匯編語(yǔ)言程序：LOOP：MOVDPTR，#0FEFFH；擴(kuò)展I/O口地址送DPTRMOVXA，@DPTR；通過(guò)74LS244讀入數(shù)據(jù)，檢測(cè)鍵的狀態(tài)

MOVX@DPTR，A；向74LS373輸出數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)LEDSJMPLOOP；循環(huán)C語(yǔ)言程序：#include<reg51.h>#include<absacc.h>unsignedchari;main(){while(1)//循環(huán)

{i=XBYTE[0xfeff];//通過(guò)74LS244讀入數(shù)據(jù)，檢測(cè)鍵的狀態(tài)

XBYTE[0xfeff]=i;//向74LS373輸出數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)LED}}2023/7/1814

鍵盤(pán)的工作原理鍵盤(pán)是由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個(gè)按鍵實(shí)際上是一個(gè)開(kāi)關(guān)元件，也就是說(shuō)，鍵盤(pán)是一組規(guī)則排列的開(kāi)關(guān)。◆按鍵的分類(lèi)

觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)按鍵結(jié)構(gòu)原理

無(wú)觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)按鍵

8.2鍵盤(pán)及其與單片機(jī)的接口技術(shù)

編碼鍵盤(pán)接口原理

非編碼鍵盤(pán)2023/7/18

◆按鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

微機(jī)鍵盤(pán)通常使用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵開(kāi)關(guān)，其主要功能是把機(jī)械上的通斷轉(zhuǎn)換成為電氣上的邏輯關(guān)系。能提供標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平，以便與通用數(shù)字系統(tǒng)的邏輯電平相容。機(jī)械式按鍵在按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5—10ms在觸點(diǎn)抖功期間檢測(cè)按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，必須采取去抖動(dòng)措施，可采用硬件去抖與軟件去抖的方法。2023/7/18㈠硬件去抖動(dòng)可采用在鍵輸出端加R—S觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成去抖動(dòng)電路。圖8-12是一種由R-S觸發(fā)器構(gòu)成的去抖動(dòng)電路。㈡軟件去抖動(dòng)在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)10ms左右的延時(shí)程序后，再確認(rèn)該按鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)。2023/7/18

◆按鍵編碼一組按鍵或鍵盤(pán)都要通過(guò)接口線查詢按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。根據(jù)鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)的不同，采用不同的編碼。無(wú)論有無(wú)編碼，以及采用什么編碼，最后都要轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的鍵值，以實(shí)現(xiàn)按鍵功能程序的跳轉(zhuǎn)。

◆編制鍵盤(pán)程序一個(gè)完善的鍵盤(pán)控制程序應(yīng)具備以下功能：(1)檢測(cè)有無(wú)按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤(pán)按鍵機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響。(2)判斷是哪一個(gè)鍵按下，并且每次只處理一個(gè)按鍵。(3)準(zhǔn)確輸出按鍵值(或鍵號(hào))，以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。2023/7/1818

獨(dú)立式按鍵與單片機(jī)的接口鍵盤(pán)是由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個(gè)按鍵實(shí)際上是一個(gè)開(kāi)關(guān)元件，也就是說(shuō)，鍵盤(pán)是一組規(guī)則排列的開(kāi)關(guān)。◆獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)獨(dú)立式鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)如圖8-13所示，這是最簡(jiǎn)單的鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)形式。2023/7/18◆獨(dú)立式鍵盤(pán)與AT89單片機(jī)的接口圖8-14為獨(dú)立式按鍵程序查詢方式和中斷方式的接口電路。2023/7/18

◆獨(dú)立式按鍵的軟件設(shè)計(jì)

定時(shí)中斷方式實(shí)現(xiàn)鍵控的電子秒表：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制2位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)00～59的簡(jiǎn)易秒表，并利用3個(gè)獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)秒表的啟動(dòng)、停止和復(fù)位功能。假設(shè)晶振頻率為12MHZ,硬件電路如圖8-19所示。因?yàn)榫д耦l率為12MHZ，選擇定時(shí)器T0,定時(shí)50ms,中斷20次即為1s。定時(shí)器T0工作在定時(shí)方式，選擇方式1，則TMOD為0x01,定時(shí)初值為0x3CB0。C51程序如下：#include<reg51.h>//51頭文件unsignedcharcont=0;//定義中斷次數(shù)unsignedcharsecond=0;//定義秒unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};timer0()interrupt1//定時(shí)50ms中斷函數(shù){TH0=0x3C;//初值重裝載

TL0=0XB0;cont++;//中斷次數(shù)增1if(t==20)//若中斷20次，相當(dāng)于1秒{cont=0; //中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器清零

second++;//秒加1}if(second==60)second=0;//若秒=60，清零 }main(){TMOD=0x01;//定義T0定時(shí)方式1TH0=0x3C;//初值裝載TL0=0XB0ET0=1;//打開(kāi)定時(shí)器0中斷EA=1; //打開(kāi)總中斷while(1){P0=table[second/10];//顯示秒十位P2=table[second%10];//顯示秒個(gè)位P1=P1&0X07;if(P1==0x06)TR0=1;//啟動(dòng)if((P1==0X05)TR0=0;//暫停if(P1==0x03)//復(fù)位清零{TR0=0;cont=0;second=0;}} }2023/7/1823

矩陣式鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口◆矩陣式鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)及工作原理2023/7/1824◆鍵盤(pán)的編碼對(duì)于矩陣式鍵盤(pán)，按鍵的位置由行號(hào)和列號(hào)唯一確定，因此可分別對(duì)行號(hào)和列號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制編碼，然后將兩值合成一個(gè)字節(jié)，高4位是行號(hào)，低4位是列號(hào)?！艟仃囀芥I盤(pán)按鍵的識(shí)別掃描法：1）判斷有無(wú)鍵按下。2）如果有鍵按下，識(shí)別是哪一個(gè)鍵按下，鍵盤(pán)掃描取得閉合鍵的行、列值。3）用計(jì)算法或查表法得到鍵值。

4）判斷閉合鍵是否釋放，如沒(méi)釋放則繼續(xù)等持5）將閉合鍵鍵號(hào)保存，同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能。2023/7/1825◆鍵盤(pán)的工作方式（1）編程掃描方式利用CPU在完成其它工作的空余時(shí)間，調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序來(lái)響應(yīng)鍵盤(pán)輸入的要求。（2）定時(shí)掃描工作方式每隔一定的時(shí)間對(duì)鍵盤(pán)掃描一次，它利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生一定時(shí)間（例如10ms）的定時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就產(chǎn)生定時(shí)器溢出中斷，CPU響應(yīng)定時(shí)器溢出中斷請(qǐng)求，對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描（3）中斷掃描工作方式當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，CPU處理自己的工作，不需要理睬鍵盤(pán)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤(pán)掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)。2023/7/1826◆矩陣式鍵盤(pán)的軟件設(shè)計(jì)鍵盤(pán)的硬件電路如圖8-17所示。編程實(shí)現(xiàn)將按鍵值顯示在LED顯示器上。2023/7/1827

掃描時(shí)，首先將行設(shè)置為低電平，在判斷有鍵按下后，讀入列狀態(tài)。如果列狀態(tài)出現(xiàn)并非全部為1狀態(tài)，這時(shí)0狀態(tài)的列與行相交的鍵就是被按下的鍵。C語(yǔ)言程序：#include<reg51.h>#include<intrins.h>#include<absacc.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodea[16]={0xc0H，0xf9H，0xa4H，0xb0H，0x99H，0x92H，0x82H，0xf8H，0x80H，0x90H，0x88H，0x83H,0xc6H，0xa1H，0x86H，0x8eH};//共陽(yáng)字型碼表voiddelay(uinti) //延時(shí)程序{uintj;for(j=0;j<i;j++);}ucharcheckkey() //檢測(cè)有沒(méi)有鍵按下,無(wú)鍵按下返回0{uchari;ucharj;j=0x0f;P3=j; //列輸出全0i=P3; //讀行線狀態(tài)

i=i&0x0f;if(i==0x0f)return(0); //無(wú)鍵按下返回0elsereturn(0xff);}ucharkeyscan() //鍵盤(pán)掃描程序，有鍵按下返回鍵碼；無(wú)鍵按下返回0x0ff.{ ucharscancode; ucharcodevalue; uchara; ucharm=0; uchark; uchari,j; if(checkkey()==0)return(0xff);else{delay(100);if(checkkey()==0)return(0xff); else

{scancode=0xf7;m=0x00; //鍵盤(pán)行掃描初值，m為首行鍵號(hào)

for(i=1;i<=4;i++)//i為行號(hào)，4行逐行掃描

{k=0x80;//列檢測(cè)碼

P3=scancode;//從P3.3開(kāi)始，逐行掃描

a=P3;

for(j=0;j<4;j++) //j為列號(hào)，檢測(cè)本行的4列是否有健按下

{if((a&k)==0)//檢測(cè)本列是否有鍵按下

{codevalue=m+j;//健值=首行鍵號(hào)+列號(hào)

while(checkkey()!=0);//判斷按健是否釋放

return(codevalue);//釋放則返回按健值

} elsek=k>>1;//本列無(wú)健按下，列檢測(cè)碼右移

}

m=m+4;//本行無(wú)健按下，行首健號(hào)+4scancode=~

scancode; //行掃描碼右移，為scancode右移時(shí)，移入的數(shù)為1。

scancode=scancode>>1;scancode=~scancode; }

}}}voidmain() //主函數(shù){intx;P0=0xff;while(1){if(checkkey()==0x00)continue;else{x=keyscan();P0=a[x];//顯示按鍵值

delay(100);}}}2023/7/1832

LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理

◆LED顯示器結(jié)構(gòu)8.3

LED顯示器及其與單片機(jī)的接口技術(shù)2023/7/1833◆LED顯示器工作原理為了使LED顯示器顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就需要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼是為了顯示字型的，因此稱之為字型碼（各段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如表8-2所示?；蚨未a）。7段發(fā)光二極管和1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8段。2023/7/18342023/7/1835

LED顯示器的譯碼方式譯碼方式是指由顯示字符轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的字段碼的方式分為硬件譯碼和軟件譯碼兩種方式。

硬件譯碼方式是指利用專門(mén)的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示字符到字段碼的轉(zhuǎn)換；

軟件譯碼方式就是通過(guò)編寫(xiě)軟件譯碼程序，通過(guò)譯碼程序來(lái)得到要顯示的字符的字段碼。2023/7/1836

LED顯示器的顯示方式LED顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)2種顯示方式?！鬖ED靜態(tài)顯示方式LED靜態(tài)顯示時(shí)，其公共端直接接地（共陰極）或接電源（共陽(yáng)極），各段選線分別與I/O口線相連。要顯示字符，直接在I/O線送相應(yīng)的字段碼，如圖8-19所示。2023/7/1837◆LED動(dòng)態(tài)顯示方式LED動(dòng)態(tài)顯示是將所有的數(shù)碼管的段選線并接在一起，用一個(gè)I/O口控制，公共端不是直接接地（共陰極）或電源（共陽(yáng)極），而是通過(guò)相應(yīng)的I/O口線控制，如圖8-20所示。2023/7/1838

LED顯示器與單片機(jī)的接口◆單片機(jī)與LED顯示器靜態(tài)顯示接口硬件電路連接如圖8-21所示，單片機(jī)P0端口接有一只LED顯示器2023/7/1839◆單片機(jī)與LED顯示器靜態(tài)顯示接口軟件設(shè)計(jì)：硬件電路連接如圖8-21所示，在顯示器上顯示數(shù)字“7”的匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言程序。

匯編語(yǔ)言：START：MOVDPTR，#TABLE；存入表的起始地址

MOVA，#7；將欲顯示的數(shù)字7存入A

MOVCA，@A+DPTR；按地址取代碼并存入AMOVP0，A；將代碼送P0轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字顯示

SJMP$；程序運(yùn)行在當(dāng)前狀態(tài)TABALE：DB0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H；0-9字型碼表ENDC語(yǔ)言源程序代碼：usignedchartable[]={0xc0H，0xf9H，0xa4H，0xb0H，0x99H，0x92H，0x82H，0xf8H，0x80H，0x90H};//字型碼表voidmain(){P0=table[7];//顯示數(shù)字“7”While(1);}2023/7/1841

LED顯示器與單片機(jī)的接口◆單片機(jī)與LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示接口硬件電路連接如圖8-22所示。2023/7/1842◆單片機(jī)與LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示接口軟件設(shè)計(jì)：硬件電路連接如圖8-22所示。單片機(jī)P0口和LED顯示器8段相連，P2口的P2.0和P2.1通過(guò)三極管T0和T1連接LED顯示器的公共端，控制與其相連的數(shù)碼管顯示器工作。

編程實(shí)現(xiàn)將R0內(nèi)容(0-99)循環(huán)顯示在兩個(gè)LED顯示器的匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言程序。

將R0內(nèi)容(0-99)循環(huán)顯示在兩個(gè)LED顯示器的程序如下：START：MOVR0，#0；初始化計(jì)數(shù)器

MOVDPTR，#TABLE；存入查表起始地址LOOP：MOVA，R0MOVB，#10；16進(jìn)制轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制

DIVAB；A/B的商存入A，余數(shù)存入BMOVR1，A；R1存放1十位數(shù)

MOVR2，B；R2存放個(gè)位數(shù)

MOVR3，#50；設(shè)導(dǎo)通頻率為50LOOP1：MOVA，R2；個(gè)位數(shù)顯示

ACALLCHANG；調(diào)用顯示子程序

CLRP2.0；開(kāi)個(gè)位顯示

ACALLDLY10ms；調(diào)用延時(shí)10ms子程序

SETBP2.0；關(guān)閉個(gè)位顯示

MOVA，R1；取十位數(shù)

ACALLCHANG；調(diào)用顯示子程序

CLRP2.1；開(kāi)十位顯示

ACALLDLY10ms；調(diào)用延時(shí)10ms子程序

SETBP2.1；關(guān)閉十位顯示

DJNZR3，LOOP1；50次顯示未完成繼續(xù)掃描

INCR0；計(jì)數(shù)器加1CJNER0，#100，LOOP；沒(méi)到100SJMPSTART；跳轉(zhuǎn)到開(kāi)始處CHANG：MOVCA，@A+DPTR；顯示子程序

MOVP0，ARETDLY10ms：MOVR6，#20；10ms延時(shí)子程序D1：MOVR7，#248DJNZR7，$DJNZR6，D1RET；延時(shí)子程序返回TABLE：DB0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90HEND；程序結(jié)束

C語(yǔ)言程序：#include<reg52.h>unsignedcharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};unsignedchardispcount=0;//計(jì)數(shù)sbitgewei=P2^0;//各位選通定義sbitshiwei=P2^1;//十位選通定義voidDelay(unsignedinttc)//延時(shí)程序{while(tc!=0){unsignedinti;for(i=0;i<100;i++);tc--;}}voidLED(unsignedcharx)//led顯示函數(shù)

{

if(x>=10)//顯示兩位數(shù)

{shiwei=0;P0=table[x/10];//顯示十位數(shù)

Delay(10);

shiwei=1;gewei=0;P0=table[x%10];//顯示個(gè)位數(shù)

Delay(10);gewei=1; }

else//顯示一位數(shù)

{shiwei=1;gewei=0;P0=table[x];Delay(10);}}voidmain(){unsignedchari;while(1)//循環(huán)執(zhí)行

{for(i=0;i<50;i++)LED(dispcount);//調(diào)用顯示函數(shù)

dispcount++;//計(jì)數(shù)器加1if(dispcount==100);//達(dá)到99后重新開(kāi)始dispcount=0;}}2023/7/1847LCD（LiquidCrystalDisplay）是液晶顯示器英文名稱的縮寫(xiě)，液晶顯示器是一種被動(dòng)式的顯示器，即液晶本身不發(fā)光，而是利用液晶經(jīng)過(guò)處理后能改變光線通過(guò)方向的特性，達(dá)到白底黑字或黑底白字顯示的目的。8.4LCD顯示器及其接口技術(shù)◆8.4.1LCD顯示器的分類(lèi)

LCD顯示器分為：①段式②點(diǎn)陣式

點(diǎn)陣式又可分為：字符模式LCD和圖形模式LCD。

液晶:是一種介于固體和液體之間的特殊物質(zhì)，它是一種有機(jī)化合物，常態(tài)下呈液態(tài)，但是它的分子排列卻和固體晶體一樣非常規(guī)則，因此取名液晶。字符點(diǎn)陣LCD顯示器外形圖：2023/7/1849◆8.4.2字符LCD模塊的引腳字符LCD模塊目前常用的有：16字1行、16字2行，20字2行，40字2行。下面介紹常用的20字×2行字符模塊，引腳如圖8-23所示。

2023/7/18502023/7/1852◆8.4.3寄存器選擇、顯示器地址及字符發(fā)生器㈠寄存器選擇LCD內(nèi)部有兩個(gè)寄存器，一個(gè)指令寄存器IR，另一個(gè)是數(shù)據(jù)寄存器DR。IR用來(lái)存放由微控制器所送來(lái)的指令代碼，如清除顯示、光標(biāo)歸位等，DR用來(lái)存放欲顯示的數(shù)據(jù)。顯示的過(guò)程是：先把欲存放數(shù)據(jù)地址寫(xiě)入IR，再把欲顯示的數(shù)據(jù)寫(xiě)入DR，DR自動(dòng)把數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的DDRAM或CGRAM。DDRAM是顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，用來(lái)存放LCD的顯示數(shù)據(jù)；CGRAM是字符產(chǎn)生器，用來(lái)存放設(shè)計(jì)的5×7點(diǎn)圖形的顯示數(shù)據(jù)。2023/7/1853

LCD指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器的選擇如表8-5所示RS=0選擇命令寄存器;RS=1選擇數(shù)據(jù)寄存器=0==0，數(shù)據(jù)寫(xiě)入LCD控制器；=1，讀LCD控制器數(shù)據(jù)E由高電平變?yōu)榈碗娖?，LCD執(zhí)行命令。2023/7/1854㈡顯示器地址與位置對(duì)應(yīng)關(guān)系20字×2行顯示器DDRAM地址如表8-6所示。LCD1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如表8-7所示。這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A”（三）字符發(fā)生存儲(chǔ)器

8.4.4LCM控制命令

1.清屏指令

功能：<1>清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入“空白"的ASCII碼20H;

<2>光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方;

<3>將地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)為0。2.光標(biāo)歸位指令

功能：<1>把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方;

<2>把地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0;

<3>保持DDRAM的內(nèi)容不變

3.進(jìn)入模式設(shè)置指令

功能：設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫(xiě)入的一個(gè)字符是否移動(dòng)。

位名

設(shè)置

I/D

0=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移

1=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移

S

0=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動(dòng)

1=寫(xiě)入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個(gè)字

4.顯示開(kāi)關(guān)控制指令

功能：控制顯示器開(kāi)/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。

位名

設(shè)置

D

0=顯示功能關(guān)

1=顯示功能開(kāi)

C

0=無(wú)光標(biāo)

1=有光標(biāo)

B

0=光標(biāo)閃爍

1=光標(biāo)不閃爍

5.設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向指令

功能：使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。：

S/C

R/L

設(shè)定情況

0

0

光標(biāo)左移1格，且AC值減1

0

1

光標(biāo)右移1格，且AC值加1

1

0

顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動(dòng)

1

1

顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動(dòng)

6.功能設(shè)定指令

功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。

位名

設(shè)置

DL

0=數(shù)據(jù)總線為4位

1=數(shù)據(jù)總線為8位

N

0=顯示1行

1=顯示2行

F

0=5×7點(diǎn)陣/每字符

1=5×10點(diǎn)陣/每字符

7.設(shè)定CGRAM地址指令

功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。

8.設(shè)定DDRAM地址指令

功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。

(注意這里我們送地址的時(shí)候應(yīng)該是0x80+Address，這也是前面說(shuō)到寫(xiě)地址命令的時(shí)候要加上0x80的原因)

9.讀取忙信號(hào)或AC地址指令

功能：<1>讀取忙碌信號(hào)BF的內(nèi)容，BF=1表示液晶顯示器忙，暫時(shí)無(wú)法接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令;

當(dāng)BF=0時(shí)，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令;

<2>讀取地址計(jì)數(shù)器(AC)的內(nèi)容。10.數(shù)據(jù)寫(xiě)入DDRAM或CGRAM指令一覽

功能：<1>將字符碼寫(xiě)入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對(duì)應(yīng)的字符;

<2>將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM。

11.從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù)的指令一覽

功能：讀取DDRAM或CGRAM中的內(nèi)容。

基本操作時(shí)序：

讀狀態(tài)

輸入：RS=L，RW=H，E=H

輸出：DB0～DB7=狀態(tài)字

寫(xiě)指令

輸入：RS=L，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=指令碼

讀數(shù)據(jù)

輸入：RS=H，RW=H，E=H

輸出：DB0～DB7=數(shù)據(jù)

寫(xiě)數(shù)據(jù)

輸入：RS=H，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=數(shù)據(jù)

2023/7/1868

AT89單片機(jī)與LCD模塊的接口◆硬件連接LCD模塊與單片機(jī)連接電路非常簡(jiǎn)單，如圖8-24所示。2023/7/1869

AT89單片機(jī)與LCD模塊的接口◆軟件設(shè)計(jì)根據(jù)以上硬件連接電路圖進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，在LCD顯示器上形式”O(jiān)K”。C語(yǔ)言程序：#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitlcden=P3^7;sbitlcdrw=P3^6;sbitlcdrs=P3^5;voiddelay(uintz)//延時(shí)子程序{uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}voidwrite_com(ucharcom)//寫(xiě)指令子程序{ lcdrs=0;lcdrw=0；P1=com; delay(5);lcden=1; delay(5); lcden=0;}voidwrite_data(uchardate)//寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序{ lcdrs=1;

lcdrw=0；

P1=date; delay(5); lcden=1;delay(5);lcden=0;}voidlcd_init()

//1602初始化函數(shù)

{

lcd_wcom(0x38);

//功能設(shè)置：8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形

lcd_wcom(0x0c);

//形式開(kāi)關(guān)：開(kāi)啟顯示屏，關(guān)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍

lcd_wcom(0x06);

//顯示模式設(shè)置：顯示地址遞增，即寫(xiě)一個(gè)數(shù)據(jù)后，顯示位置右移一位

lcd_wcom(0x01);

//清屏

}voidmain()//主程序在LCD開(kāi)頭顯示“OK”{ lcd_init(); write_com(0x80); write_data(‘O’);write_com(0x81); write_data(‘K’); while(1);}

在圖8-24硬件電路的基礎(chǔ)上，編程實(shí)現(xiàn)在LCD顯示器上顯示如圖所示兩行字符。編程要解決的問(wèn)題：1、如何定位顯示位置？2、顯示的字符如何轉(zhuǎn)換為ASCII碼？3、如何完成字符的顯示？程序中沒(méi)有用到忙檢測(cè)，而是用的是延時(shí)函數(shù)來(lái)替代忙檢測(cè)

#include<reg52.h>

//包含頭文件

#defineuintunsignedint

//預(yù)定義一下

#defineucharunsignedchar

sbitrs=P3^5;

//1602的數(shù)據(jù)/指令選擇控制線

sbitrw=P3^6;

//1602的讀寫(xiě)控制線

sbiten=P3^7;

//1602的使能控制線

/*P1口接1602的D0~D7，注意不要接錯(cuò)了順序*/

ucharcodetable[]="LCD1602checkok";//要顯示的內(nèi)容1放入數(shù)組tablel

ucharcodetable1[]="studyup";

//要顯示的內(nèi)容2放入數(shù)組table1

voiddelay(uintn)

//延時(shí)函數(shù)

{

uintx,y;

for(x=n;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

voidlcd_wcom(ucharcom)

//1602寫(xiě)命令函數(shù)

{

rs=0;

//選擇指令寄存器

rw=0;

//選擇寫(xiě)

P1=com;

//把命令字送入P2

delay(5);

//延時(shí)一小會(huì)兒，讓1602準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)

en=1;

//使能線電平變化，命令送入1602的8位數(shù)據(jù)口

en=0;

}

voidlcd_wdat(uchardat)

//1602寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)

{

rs=1;

//選擇數(shù)據(jù)寄存器

rw=0;

//選擇寫(xiě)

P1=dat;

//把要顯示的數(shù)據(jù)送入P2

delay(5);

//延時(shí)一小會(huì)兒，讓1602準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)

en=1;

//使能線電平變化，數(shù)據(jù)送入1602的8位數(shù)據(jù)口

en=0;

}

voidlcd_init()

//1602初始化函數(shù)

{

lcd_wcom(0x38);

//8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形

lcd_wcom(0x0c);

//開(kāi)啟顯示屏，關(guān)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍

lcd_wcom(0x06);

//顯示地址遞增，即寫(xiě)一個(gè)數(shù)據(jù)后，顯示位置右移一位

lcd_wcom(0x01);

//清屏

}voidmain()

//主函數(shù)

{

ucharn,m=0;

lcd_init();

//液晶初始化

lcd_wcom(0x80);

//顯示地址設(shè)為80H（即00H，）上排第一位

for(m=0;m<16;m++)

//將table[]中的數(shù)據(jù)依次寫(xiě)入1602顯示

{

lcd_wdat(table[m]);

delay(200);

}

lcd_wcom(0xC0+4);//重新設(shè)定顯示地址為0xc4,即下排第5位

for(n=0;n<8;n++)

//將table1[]中的數(shù)據(jù)依次寫(xiě)入1602顯示

{

lcd_wdat(table1[n]);

delay(200);

}

while(1);

//動(dòng)態(tài)停機(jī)

}思考下如何顯示變量？回顧下LED中使如何對(duì)變量顯示的？如果顯示的字符個(gè)數(shù)不確定，顯示的位置也不確定，怎樣編寫(xiě)一個(gè)通用的顯示函數(shù)呢？提示：可以把顯示位置坐標(biāo)及指向字符的指針作為入口參數(shù)disp_dtr(ucharx,uchary,*p){If(x==0)lcd_wcom(0x80+y);

elselcd_wcom(0x80+y);

while(*p){

lcd_wdat(*P++);

delay(200);}}通用顯示函數(shù)：2023/7/1880

單片機(jī)處理的是數(shù)字量，然而在單片機(jī)的實(shí)時(shí)控制和智能儀表等應(yīng)用系統(tǒng)中，被控制量或被測(cè)量對(duì)象的有關(guān)參量往往是一些連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、流量、速度等物理量，這些模擬量必須裝換成數(shù)字量后才能輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果，也常常需要轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。如果輸入是非電的模擬信號(hào)，還需通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并加以放大。

這是就需要解決單片機(jī)與A/D和D/A的接口技術(shù)問(wèn)題。8.5A/D、D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口技術(shù)

2023/7/1881

模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換接口◆A/D轉(zhuǎn)換器模/數(shù)轉(zhuǎn)換：（A/D，AnalogtoDigit），實(shí)現(xiàn)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的過(guò)程稱為“量化”，也稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換器：實(shí)現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換的設(shè)備稱為A/D轉(zhuǎn)化器或ADC。A/D轉(zhuǎn)換電路分類(lèi)：根據(jù)轉(zhuǎn)換原理可以分為逐次逼近式、雙積分式、并行式、計(jì)數(shù)式等。2023/7/18◆A/D轉(zhuǎn)換的主要技術(shù)指標(biāo)（1）轉(zhuǎn)換時(shí)間A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間就是A/D轉(zhuǎn)化器完成一次模擬量變換為數(shù)字量所需時(shí)間。（2）分辨率A/D轉(zhuǎn)化器的分辨率是指轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入電壓微小變化響應(yīng)能力的度量，習(xí)慣上以輸出的二進(jìn)制位數(shù)或者BCD碼位數(shù)表示。（3）轉(zhuǎn)換精度A/D轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化精度反映了一個(gè)實(shí)際A/D轉(zhuǎn)化器在量化值上與一個(gè)理想A/D轉(zhuǎn)化器進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的差值。轉(zhuǎn)換精度可表示成絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差，與一般測(cè)試儀表的定義相似。2023/7/18◆典型A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809（1）逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換原理2023/7/18◆典型A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809（2）ADC0809

ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8路模擬量輸入8位數(shù)字量輸出的逐次逼近型A/D器件。主要技術(shù)指標(biāo)和特性：分辨率為8位；轉(zhuǎn)換時(shí)間取決于芯片時(shí)鐘頻率，當(dāng)CLK=500KHz時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間為128us；+5V的單一電源供電；模擬輸入電壓范圍為單極性0～+5V；具有可控三態(tài)輸出鎖存器；啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制為脈沖式（正脈沖），上升沿使內(nèi)部所有寄存器清“0”，下降沿使A/D轉(zhuǎn)換開(kāi)始。2023/7/18ADC0809結(jié)構(gòu)框圖2023/7/18ADC0809引腳圖IN0～I(xiàn)N7:8路模擬量的輸入端。D0～D7:A/D轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)輸出端A、B、C：模擬通道地址選擇端VREF(+)、VREF(-)：基準(zhǔn)參考電壓。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。ALE：地址鎖存允許信號(hào)。SC：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。OE：輸出允許信號(hào)。2023/7/18通道選擇的地址編碼如表8-8所示2023/7/18◆單片機(jī)與ADC0809的接口電路圖8-28是ADC0809與AT89S52的連接示意圖。由于ADC0809片內(nèi)無(wú)時(shí)鐘，可利用AT89S52提供的地址鎖存允許信號(hào)ALE經(jīng)D觸發(fā)器二分頻得到。2023/7/18◆單片機(jī)與ADC0809的接口電路圖8-28是ADC0809與AT89S52的連接示意圖。因?yàn)?809內(nèi)部具有地址鎖存器,也可以將A、B、C直接和P0.0、P0.1、P0.2相連。假設(shè)在以圖8-28所示電路為基礎(chǔ)的測(cè)控系統(tǒng)中，巡回檢測(cè)一遍8路模擬量輸入，采用中斷方式將讀數(shù)依次存放在片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器A0H～A7H單元,其程序如下：匯編語(yǔ)言程序： ORG000H LJMPMAIN ORGOO13H LJMPINT11 ORG0100HMAIN:MOVR0，#0A0H;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)首址 MOVR2，#08H;8路計(jì)數(shù)值 SETBIT1;邊沿觸發(fā)方式 SETBEA;中斷允許 SETBEX1;允許外部中斷1中斷 MOVDPTR，#7FF8H;A/D轉(zhuǎn)換器地址 MOVA，#00H;指向0通道LOOP：MOVX@DPTR，A;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換HERE：SJMPHERE;等待中斷

ORG0200H;中斷服務(wù)程序

INT11:MOVXA，@DPTR;讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOVX@R0，A;存數(shù) INCDPTR;指向下一個(gè)模擬通道 INCR0;指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)下一個(gè)單元 DJNER2，NEXT；8路沒(méi)采集完轉(zhuǎn)CLREACLREX1 RETINEXT：MOV@DPTR，A；啟動(dòng)下一路轉(zhuǎn)換

RETIC語(yǔ)言程序：#include<reg52.h>#include<absacc.h>#defineIN0=XBYTE[0x7ff8]#defineAD0=PBYTE[0xa0]#defineucharunsignedcharucharxdata*addz;//定義指向通道的指針變量ucharpataadcdata[8];//定義存放轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)組uchari;voidmain(void){IT1=1;EA=1;EX1=1;i=0;addz=&IN0;//通道指針初始化*addz=i;//啟動(dòng)0通道A/D轉(zhuǎn)換

while(1);//等待中斷}voidinit1(void)interrupt2//中斷函數(shù){adcdata[i]=*addz;//讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，并完成存儲(chǔ)

i++;addz++;if(i<8)//8路未轉(zhuǎn)換完

{*addz=i;}//啟動(dòng)下一路轉(zhuǎn)換else{EA=0;EX1=0;}//8路轉(zhuǎn)換完，關(guān)中斷

}2023/7/1893

數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換接口將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的過(guò)程稱為數(shù)/模轉(zhuǎn)換（D/A，DigittoAnalog），實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的設(shè)備稱為D/A轉(zhuǎn)換器或DAC?！鬌/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)1)分辨率分辨率表示對(duì)輸入的最小數(shù)字量信號(hào)的分辨能力2）建立時(shí)間也可稱之為D/A轉(zhuǎn)換速度。3）轉(zhuǎn)換精度精度參數(shù)用于表明D/A轉(zhuǎn)換的精確程度，一般用誤差大小表示。8.5A/D、D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口技術(shù)

2023/7/1894◆典型D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司DAC0832芯片是具有2個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存器的8位DAC，芯片為20引腳，雙列直插式封裝，能直接與AT89S52單片機(jī)直接相連接，其主要特性如下：1）分辨率為8位；2）電流輸出，穩(wěn)定時(shí)間為1us；3）可雙緩沖輸入、單緩沖輸入或直接數(shù)字輸入；4）單一電源供電（+5V～+15V）；5）低功耗，20mW。8.5A/D、D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口技術(shù)

2023/7/1895DAC0832邏輯結(jié)構(gòu)如圖8-29所示。8.5A/D、D/A轉(zhuǎn)換器與單