【图文】微型计算机接口 第7章 并行接口_百度文库
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微型计算机接口 第7章 并行接口
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第12章ADDA转换器接口辩析.ppt 26页
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接口与通讯技术
武汉科技大学 计算机科学与技术学院 第12章　A/D D/A转换器接口
本章内容 12.1
模拟量接口 12.2
A/D转换器 12.3
A/D转换器接口设计的任务与方法 12.4
A/D转换器接口设计 12.5
D/A转换器 12.6
D/A转换器接口设计的任务与方法 12.7
D/A转换器接口设计 12.1 模拟量接口 模拟量接口的作用 模拟量接口——模入接口、模出接口 12.2 A/D转换器 A/D转换器(ADC)：将模拟量转换成数字量的线性电路器件 A/D转换器的分类
按分辨率分：4位、8位、10位、12位? 按转换原理分 直接转换型：逐次逼近(较高分辨率及速度)、并联比较 间接转换型：积分型(抗干扰、高分辨率、但速度慢)、电压/频率、电压/脉宽 超高速(?330ns) 次超高速(330ns～3.3μs) 高速(3.3μs～20μs) 中速(20μs～300μs) 慢速(&300μs)
A/D转换器的主要技术指标 分辨率：ADC能把模拟量转换成二进制数的位数。位数越多,分辨率越高 转换时间：从输入启动信号到转换结束，得到稳定的数字量所需的时间，一般为ms或?s级。中速和低速采用查询或中断方式；高速采用DMA方式 12.2.2
A/D转换器的外部特性 模拟信号输入线：单通道/多通道 数字量输出线：分辨率 转换启动线：启动方式——脉冲启动、电平启动 转换结束线：查询/引发中断/请求DMA ADC必须由外部启动 几种A/D转换芯片外部引脚 STS=0 CE.(R/C=0).CS AD574 CC SC ADC1210 STATUS下降沿 CONVCMD ADC1131J BUSY=1 START ADC7570 INTR CS.WR ADC0804 DR B/C=0 AD570 EOC START ADC0809 转换结束状态 启动信号 芯片型号 12.3 A/D转换器接口设计的任务与方法 12.3.1
A/D转换器与CPU的连接 1. ADC转换的启动信号：脉冲(读写脉冲)/电平(经锁存);单个/多个组合 2. ADC模拟量输入(单通道/多通道)的控制信号
多通道：通道地址线、通道地址锁存信号线 3. ADC数字量输出的控制信号 输出是否有三态锁存——是否能直接与CPU数据线相连 分辨率是否与系统数据总线宽度一致——数据是否分两次传输 4. ADC的转换结束信号：高有效/低有效 12.3.2
A/D转换器的数据传输 设：T为ADC的转换时间；?为将转换结果存入内存单元的时间，则采样速率上限?0=1/(T+?) ADC与内存交换信息的方式
中、低速ADC——查询或中断方式
高速ADC——DMA方式
超高速ADC——在板RAM：ADC板上设置RAM，数据就近存放 12.3.3
A/D转换器的数据在线处理 ——基本程序结构是循环程序：启动、采集并进行相应的处理 12.4
A/D转换器接口设计 12.4.1 A/D转换器接口设计应考虑的问题分析和设计ADC接口(软、硬件)应考虑的问题： (1)单通道/多通道——是否需要通道选择(2)分辨率——是否加锁存器并提供选通信号(3)ADC内部是否有三态输出锁存器——能否与数据总线直接连接(4)启动方式——脉冲/电平(5)数据传输方式——无条件/查询/中断/DMA(6)转换结果的处理——显示/打印/远距离传输等(7)接口电路采用的元器件——普通IC/可编程并口/GAL器件等 12.4.2
A/D转换器接口设计 例12.1 利用ADC0804采用查询方式，采集100个数据存入内存BUF区，接口采用普通IC芯片组成 分析：ADC0804的工作特性——8位转换器，内部有三态输出锁存器，负脉冲启动
INTR:转换结束信号,低有效
CS=WR=0,启动; CS=RD=0,结果输出 硬件设计: AEN A0～9 D0～7 系统总线 IOR IOW INTR CS ADC0804 A IN RD WR DB0～7 译码电路 D7 311H 310H 例12.1查询方式ADC接口软件设计 DATA SEGMENT START_P EQU 310H
;启动端口 STATE_P EQU 311H
;状态端口 DATA_P EQU 310H
;数据端口 BUF DB
100 DUP(0) ;数据缓冲区 DATA ENDS CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA BEGIN: MOV AX,DATA
MOV DI,OFFSET BUF
MOV CX,100 START: MOV AL,00H ;启动(任意值)
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微型计算机接口 第7章 并行接口.ppt 45页
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* 计算机接口技术 * 7.5 声-光报警器接口设计
例7.2 声-光报警器接口电路设计
设计一个声-光报警器，要求按下按钮开关SW，开始报警，喇叭SPK发声，LED灯同时闪光。当拨通DIP拨动开关的0位时，结束报警，喇叭停止发声，LED熄灭。
该声-光报警器包括4种简单的器件：扬声器、8个
LED彩灯、8位DIP拨动开关及按钮开关SW。它们都必须通过接口电路才能进入微机系统，接受CPU的控制，发挥相应的作用。
* 计算机接口技术 *
（1）硬件设计
本例接口所涉及的I/O设备虽然简单，但数量较多，并且既有输入（按钮开关SW和拨动DIP开关）又有输出（喇叭SPK和LED）。根据设计要求，4个设备需要使用4种信号线，即4个端口。
1）A端口输出，控制8个LED彩灯
2）B端口输入，接收8位DIP拨动开关的状态
3）C端口高4位输出，控制SPK扬声器
4）C端口低4位输入，接收SW按钮开关的状态
声-光报警器接口电路原理如图7.7所示。
* 计算机接口技术 *
声—光报警器电路原理图 * 计算机接口技术 * （2）软件设计 根据设计要求，拟定声-光报警器程序流程图如图7.8所示。
声-光报警器程序见教材P121~123。
声—光报警器程序流程图 4. 讨论 讨论内容见教材p124 第7章 并行接口 本 章 小 结 并行接口基本特点
通用并行接口芯片的工作方式 通用并行接口芯片编程模型
并行接口应用设计举例
* 计算机接口技术 *
2.面向外部设备一侧的信号线
PA0-PA7（A端口），8位数据线。
PB0-PB7（B端口），8位数据线。
PC0-PC7（C端口），C端口可作3种信号线使用：
两个4位数据线（PC0~3， PC4~7）；
1和2方式的专用握手联络信号线；
按位控制信号线。
3.8255A的基本特性 具有两个8位（A口和B口）和两个4位（C口高/低4位）并行I/O端口的接口芯片。 能适应CPU与I/O接口之间的多种数据传送方式的要求。 可执行功能很强，内容丰富的命令（方式字和控制字）为用户如何根据外界条件（I/O设备需要哪些信号线以及它能提供哪些状态线）来使用8255A构成多种接口电路，组成微机应用系统提供了灵活方便的编程环境。 PC口的使用比较特殊，除作数据口外，当工作在1方式和2方式时，它的大部分引脚被分配作专用联络信号；PC口可以进行按位控制；在CPU读取8255A状态时，PC口又作1，2方式的状态口用，等等。 8255芯片内部主要由控制寄存器、状态寄存器和数据寄器组成。 * 计算机接口技术 *
通用并行接口芯片的工作方式
82C55A的工作方式有3种—方式0、方式1和方式2， 下面分别介绍3种工作方式的功能和特点。
1. 0方式的功能与特点
A端口用于数据传输，8位并行。
B端口用于数据传输，8位并行。
C端口用于数据传输时，分高4位和低4位，4位并行；
用作控制信号时，按位输出逻辑高或低电平。
* 计算机接口技术 *
1）作单向数据传送，即一次初始化只能把某个并 行端口置成输入或输出，不能置成既输入又输出；
2）不要求固定的联络（应答）信号，无固定的工作时序和固定的工作状态字；
3）适用于无条件或查询方式数据传输，不能采用中断方式交换数据。 * 计算机接口技术 *
2.1方式的功能与特点 （1）功能
A端口作数据端口（8位并行）。
B端口作数据端口（8位并行）。
C端口可有4种功能，分别为： 作A端口和B端口的专用联络信号线； 作数据端口，未分配做专用联络信号的引脚做数据线用； 作状态端口，读取A端口和B端口的状态字； 作位控，按位输出逻辑1或逻辑0。
* 计算机接口技术 * （2）特点
1）作单向数据传送，即一次初始化只能把某个并行端口置成输入或输出；
2）要求专用的联络（握手/应答）信号，有固定的工作时序和专用的工作状态字；
3）适用于查询或中断方式与CPU交换数据，不能用于无条件方式交换数
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第12章AD DA转换器接口
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