第三章：微机及其接口技术《机电一体化设计》

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1、第一篇:微机及接口技术概述地址译码器、I/O口与CPU的接口人机接口机电接口功率接口概述I/O口是CPU输入接口和输出接口。最简单的接口仅仅是连接二个设备的一组导线，或是一对标准连接件I/O口可分为简单I/O口和可编程I/O口(又分为并行接口和串行接口)。常用的简单输入接口有74xx244、245简单输出接口有74xx273、373可编程并行接口有8255、8155等，可编程串行接口有8251。机电一体化产品基本组成及接口人机对话输出设备I/O口出接口控制输执行元件微机人机对话输入设备I/O口集接口信息采传感器机械分系统人机接口

2、机电接口从上图看出，人机对话输入和输出设备没有和CPU直接连接，而是通过I/O口与CPU连接在一起外设和CPU不能直接连接的原因有下面两个：①人机对话设备和CPU的阻抗不匹配；②CPU不能直接控制人机对话设备（键盘、LED等）的接通和关闭。CPU通过地址译码器、RD和WR等控制I/O口的接通和关闭，从而控制外设的接通和关闭。概述138和139的引脚名称地址译码器、I/O口与CPU的接口——地址译码器与CPU的接口地址译码器与CPU的接口139的功能表138的功能表273的引脚名称及与CPU的接口地址译码器、I/O口与CPU的接口

3、——简单输出口与CPU的接口273的功能表245的引脚名称及与CPU的接口地址译码器、I/O口与CPU的接口——简单输入口与CPU的接口245的功能表8255A的引脚名称及接口电路可编程的含义1（1）8255的端口基本工作方式可选择8255有三种工作方式，在这三种工作方式中各条端口线的功能如下表所示。①工作方式0适用于无条件传输数据的设备。作为输出口时，类似于前面讲过的74xx273,作为输入口时，类似于74xx245。设计键盘接口、LED接口可以采用这种方式。②工作方式1和工作方式2为特殊的工作方式如选通工作方式。8255方式

4、选择控制字各位含义（2）PA、PB、PC用作输入和输出的功能可选择——方式选择控制字决定这种更改是通过方式选择控制字决定的可编程的含义2(3)8255的三个输出端口可选择A1、A0接到CPU的地址总线上，A1、A0是芯片内部寻址信号线，寻址的方法是：A1A0=00，对应于PA口；A1A0=01，对应于PB口；A1A0=10，对应于PC口；A1A0=11，对应于控制口。可编程的含义38255不同工作方式下端口线的功能控制微机8031、地址码译码器、接口芯片与输入、输出设备的连线总图例一：01000100000按键的数据100001

5、00100100100100+5V111100000001D7=1特征位为1D6D5=00A组工作方式为0D4=0PA口作输出D3=0PC口高四位作输出D2=0B组工作方式为0D1=0PB口作输出D3=0PC口高四位作输出00对8255进行预定义00100100+5V00000000000100数据00100100+5V10100000000100数据00100100+5V01010000000100数据人机接口在机电一体化产品中，常用的输入设备有开关、BCD二~十进制码拨盘、键盘等；常用的输出设备有指示灯、LED（发光二极管）

6、、液晶显示器、微型打印机、CRT（阴极射线管）、扬声器等。人机接口分为输入接口和输出接口。人机接口有下述二个特点：①专用性。根据对人机接口的专门要求，人机接口的设计方案要根据产品的要求而定。②低速性。外设的工作速度是较低的，设计时要考虑微机与外设的速度配合，提高制微机的工作效率按钮开关通断时的电压抖动拨盘的结构简图及接口电路图BCD码拨盘通断状态表（0表示与A线不通，1表示与A线接通）采用8031做控制微机，通过简单输入口74LS245设计出四位十进制输入、BCD码输出的拨盘，若输入1357这个数,试画出接口电路.例二:拨盘与微

7、机接口电路图输入“1”则B1B2B3B4分别对应为0001输入“3”则B5B6B7B8分别对应为0011输入“5”则B1B2B3B4分别对应为0101输入“7”则B5B6B7B8分别对应为0111A0A1A2A3A4A5A6A7WRRDA8A9A10A11A12A13A14A158031Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7ABCG2AG2BG1B1B2B3B4B5B6B7B8A1A2A3A4A5A6A7A8DIRGB1B2B3B4B5B6B7B8A1A2A3A4A5A6A7A8DIRGGNDGNDA8421A8421A8421A84

8、21+5VY1Y2+RD+RD74LS13874LS245(Ⅰ)74LS245(Ⅱ)........矩阵式键盘的结构及接口电路（1）LED显示器的接口设计①发光二极管的接口方法发光二极管具有体积小、亮度高、寿命长、价格低、接口电路简单可靠等优点。下图是二个实际接