MAX485典型电路剖析.ppt

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1、第9章串行接口技术单片机原理、接口及应用内容提要★RS-485总线扩展★IIC总线扩展接口及应用★SPI总线扩展接口及应用9.1RS－485总线扩展RS－485标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线之一。与RS－232C比较，其性能有许多改进，细节请见表9.1所示。表9.1RS－232C与RS－485性能比较RS－485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式。常见的半双工通信芯片有MAX481、MAX483、MAX485、MAX487等，全双工通信芯片有MAX488、MAX489、MAX490、MAX491等。下面以MAX485为例来介绍RS－485串行

2、接口的应用。MAX485的封装有DIP、SO和uMAX三种，其中DIP封装的管脚如图9.1所示。管脚的功能如下：RO：接收器输出端。若A比B大200mV，RO为高；反之为低电平。RE：接收器输出使能端。RE为低时，RO有效；为高时，RO呈高阻状态。DE：驱动器输出使能端。若DE＝1，驱动器输出A和B有效；若DE＝0，则它们呈高阻态。若驱动器输出有效，器件作为线驱动器用，反之作为线接收器用。DI：驱动器输入端。DI＝0，有A＝0，B＝1；当DI＝1，则A＝1，B＝0。GND：接地。A：同相接收器输入和同相驱动器输出。B：反相接收器输入和反相驱动器输

3、出。VCC：电源端，一般接+5V。图9.1MAX485芯片的DIP封装管脚图MAX485典型的工作电路如图9.2所示，其中平衡电阻Rp通常取100～300欧姆。MAX485的收发功能见表9.3。表9.3MAX485的收发功能89C51与MAX485的接口电路如图9.4所示。P1.7用来控制MAX485的接收或发送，其余操作同串口。9.2I2C总线扩展接口及应用9.2.1原理I2C(IIC)总线是Philip公司推出的芯片间串行传输总线。它用两根线实现了完善的全双工同步数据传送，可以极为方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。IIC总线采用了器件地址的硬件设置

4、方法，通过软件寻址完全避免了器件的片选线寻址方法，从而使硬件系统具有简单灵活的扩展方法。按照IIC总线规范，总线传输中的所有状态都生成相对应的状态码，系统中的主机能够依照这些状态码自动地进行总线管理，用户只要在程序中装入这些标准处理模块，根据数据操作要求完成IIC总线的初始化，启动IIC总线就能自动完成规定的数据传送操作。IIC总线接口为开漏或开集电极输出，需加上拉电阻。系统中所有的单片机、外围器件都将数据线SDA和时钟线SCL的同名端相连在一起，总线上的所有节点都由器件和管脚给定地址。系统中可以直接连接具有IIC总线接口的单片机，也可以通过总线扩展芯片或

5、I/O口的软件仿真与IIC总线相连。在IIC总线上可以挂接各种类型的外围器件，如RAM/EEPROM、日历/时钟、A/D、D/A、以及由I/O口、显示驱动器构成的各种模块。9.2.2软件IIC总线假设单片机所用晶体振荡器的频率为6MHz。用P1.7和P1.6分别模拟SDA和SCL，定义如下：SDAEQUP1.7SCLEQUP1.6(1)产生起始位和停止位如果单片机则每个机器周期为2us,我们可分别写出产生时钟SCL和SDA的发送起始条件和停止条件两段子程序如下。若晶振频率并非6MHz，则要相应增删各程序段中NOP指令的条数，以满足时序的要求。例如，若fo

6、sc=12MHz，则两条NOP指令应增至4条。①发送起始条件STARTSTA:SETBSDASETBSCLNOPNOPCLRSDANOPNOPCLRSCLRET②发送停止条件STOPSTOP：CLRSDASETBSCLNOPNOPSETBSDANOPNOPCLRSCLRET(2)发送应答位和非应答位子程序IIC总线上的第9个时钟对应于应答位，相应数据线上“0”为“ACK”和“1”为“”。发送应答位和非应答位的子程序分别如下。①发送应答位ACKMACK：CLRSDASETBSCLNOPNOPCLRSCLSETB

7、SDARET②发送非应答位ACKMNACK：SETBSDASETBSCLNOPNOPCLRSCLCLRSDARET(3)应答位检查子程序在I2C总线数据传送中，接收器收到发送器传送来的一个字节后，必须向SDA线上返送一个应答位ACK，表明此字节已经收妥。本子程序使单片机产生一个额外的时钟(第九个时钟脉冲，在脉冲的高电平期间读ACK应答位，并将它的状态被复制到F0标志中以供检查。若有正常ACK，则F0标志为0，否则为1。CACK：SETBSDA；SDA作输入SETBSCL；第9个时钟脉冲开始NOPMOVC，SDA；读SDA线MOVF

8、0，C；转存入F0中CLRSCL；时钟脉冲结束NOPRET