《微机接口技术简》PPT课件

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1、第一节微处理器系统接口一、微处理器系统接口的类型为构成完整的并有一定控制和运算功能的系统而将一个部件与另外的部件连接起来，这种连接就称微处理器系统的接口。微处理器系统的接口可分成四种基本类型1、内务操作接口（数据、地址、控制三总线）2、用户通讯接口（RS232、485、PS2、USB）3、传感器接口（ADC、IO）4、控制接口（DAC、IO、光电耦合）(一)内务操作接口微处理器系统的内务操作接口是使微处理器发挥最基本的处理和控制功能所需的接口。它包括各类总线驱动器、数据锁存器及三态缓冲器等。典型的微处理器接口微型机算计总线数据控制微处理器地址地址控制数据总线收发器接收器微型机算计总线时钟

2、发生器控制驱动器驱动器DBETSCHALTIRQBAD7~D0/R/WA15~A0数据总线使能三态控制暂停中断请求RES复位总线有效读/写数据总线=内务操作接口元件1时钟2时钟(二)用户通信接口用户通信接口是指微计算机接收用户送入的信息或是向用户送出信息所需要的接口电路。这类接口有：RS232RS485/422PS2USBIIC、SPI、SMBUS串行通讯的概念串行通讯：一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。根据信息的传送方向，串行通讯可

3、以进一步分为单工、半双工和全双工三种。主要参数设置：波特率数据位与停止位数据位：5位、8位停止位：1位、1.5位、2位例：115200，N，8，1流控制.流控制在串行通讯中的作用解决丢失数据的问题.硬件流控制硬件流控制常用的有RTS/CTS（请求发送/清除发送）流控制和DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）流控制.软件流控制一般通过XON/XOFF来实现软件流控制。奇偶校验奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为奇数，如：10110，010100110，0001偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为偶数，如：1

4、0100，010100100，0001......用户显示终端典型的用户通信按口电路地址控制地址数据接收器总线收发器驱动器接收器接收器地址识别器非同步通信接口（ACIA）控制逻辑信号发生器输出输入接地微型计算机总线读写与用户通信接口数据控制微型计算机总线总线用户终端显示地址(三)传感器接口将检测对象输入到计算机的接口电路称为传感器接口电路。例如，与压力传感器、温度传感器、流速指示器、测速计等测试设备相连接的接口电路就是传感器接口电路的具体例子。一个典型的微机系统与传感器接口的电路。由图可见，与传感器接口的电路除了仍需要内务操作接口所用的驱动器、接收器和地址译码器等电路外，还需要将模拟

5、量转换成数字量。通常模拟量是通过传感器而得到的。温度传感器典型的微处理系统的传感器接口微计算机总线地址数据控制传感器接口接收器接收器驱动器与门缓冲器A/D转换器地址识别地址数据控制+V热敏电阻模拟量输入数字量输出微计算机总线(四)控制接口这类接口通常与“传感器接口”同时使用。在过程控制中，必须先由传感器向微处理器提供控制对象的状态信息，然后通过微处理器进行处理，通过控制接口来实现微处理器对控制对象的控制。通常微处理器送出的控制信号功率很弱(为mV·A数量级)，因此必须在控制接口中加以功率放大，才能驱动执行部件。执行部件可以是控制用的步进电机、控制阀门开闭的线圈、发光二极管、灯泡等。以微处

6、理器为基础的机械控制器ROM与RAMCPU传感器接口控制接口用户通讯接口电源开关40字符显示位置控制电机液压控制器总线金属位置测距器压力位置转动编码器这类接口必须解决以下两个问题：1)功率放大问题。即将低电压弱电流信号放大到可以驱动控制对象执行元件所需的电压与电流值。2)数模转换问题。如果执行元件是用模拟量控制，则必须，将微处理器送出的数字量信息转换为模拟量信息，才能实现对执行元件的控制。3．接口电路设计时注意的几个问题1)电源的分布首先应当合理地选择整个系统是共用一个中央稳压电源还是每一块印制电路板各用单独的电源。采用中央电源的优点是较省电，并且由于各块印制电路板无单独电源，从而使其温

7、度不致太高，缺点是可靠性差，电源一旦出故障，整个系统就不能工作。采用分散的一块电路板配一个稳压电源，其优点是可靠性显著提高，缺点是各板工作温升较高，稳压电源元件较多。为了消除输入与输出端可能出现的寄生振荡，还要求并联容量大小不一的钽电容。图是这两种电源方案的示意图。稳压电源地+5V电路板1电路板20.05V0.10V4.9V4.95V电压4.8V电压4.9V接线电阻地稳压器稳压器散热散热电压5V电压5V0.1V0.05V5.1V7.