一个典型的单片机应用系统

用单片机组成一个实际的智能仪表或测控系统时,经常需要人机对话接口,(如键盘、LCD显示等),多个物理量输入接口,若干个控制接口等,单靠单片机内部的程序及数据空间远远不够,因此系统扩展是单片机应用设计中不可避免的问题。MCS-51系列单片机有较强的外部扩展功能,扩展电路比较典型,经常用到的有程序存储器扩展、数据存储器扩展、I/O口扩展等。单片机通过外部总线进行扩展,系统扩展到一定范围就要加总线驱动器,下面就此内容并结合实例加以说明。

单片机与数/模(D/A)转换器的接口

单片机是中文译名,其真正的英文名字为Microcontroller(微控制器),可想而知,单片机的控制功能应该是较强的.事实正是如此,单片机从电路设计到指令功能都体现了适用于控制的特点,谈到控制,这就要求单片机不仅能输出开关量去驱动继电器类的开关控制量,还常常需要输出模拟量,如在工业控制中经常需要控制部件输出1～5V或4～20mA的模拟信号或输出锯齿波、三角波等特定波形.怎样实现这一要求呢?采用数模转换器并配合不太复杂的外围电路就可以达到目的.

单片机的总线与口线

总线的由来 在模拟电路中，无论电路多么复杂，我们都可以把它化简为若干个等效电路，通过分析计算求出每个等效电路的输出信号和输入信号的关系，这种关系是一一对应的关系。中小规模集成电路诞生以后，每个芯片内集成了成百上千个晶体管，芯片的几个引脚作为输入输出信号的引脚，另外一些引脚作为控制信号的引脚，当然电源引脚及地也是必不可少的，这就大大简化了设计者的工作。这种芯片的输出和输入常常不再是一一对应的关系，而是针对不同的输入组合有不同的输出结果，集成电路的真值表就是表达了这种对应关系，这一阶段的电路设计还只是硬件电路的设计。自从出现微控制器以后，电路设计的思想产生了质的飞跃，任何一个模拟量，不管它是电压、电流还是温度、压力等，都可以通过不同的传感器转换成电信号，再通过模拟／数字转换器(A／D)转换成数字信号后送入微控制器，这些数字信号通过微控制器内编制的各种程序进行处理，就可以完成许多完全不同的工作。换句话说，由中小规模集成电路组成的电路，其功能是有限的，完全无法与以微控制器为核心组成的系统相比。单片机就是这种微控制器，它已不仅仅是一个器件或组件，而是一个简化了的微型计算机系统，因为单片机的结构像计算机一样也是由CPU（中央处理单元）、程序存储器、数据存储器和输入／输出口组成。这几个部分之间的连接是通过内部总线实现的，当需要扩展程序存储器、数据存储器或其它外设时，就可以通过外部总线连接单片机以外的芯片来实现。由此可见总线的概念是随着微处理器（包括微控制器）的出现而引入的，微控制器也叫单片机，就像分析模拟电路就要会画等效电路，分析纯硬件构成的数字电路就要知道真值表一样，学习单片机就要先了解单片机的组成，总线就是其中一个很重要的部分。

单片机的键盘及LED数码管显示接口

就象人们再熟悉不过的那样，一台微机必须有其人机对话的基本手段----键盘与CRT显示。通过键盘输入信息，通过CRT输出信息，单片机也通过按键----一种简化的键盘来输入信息，通过数码管----一种简化的CRT来输出信息。(当然如果信息量大，那也可以在CRT或液晶上来输出信息)但是，当单片机嵌入到一种仪表内作为其一个核心部件时，较多采用的是前者，按键及数码管的数目随需要而定，可多可少，非常灵活。随着集成电路集成度的提高及低功耗器件越来越多的被采纳，大量的双列直插式器件逐渐被小巧的扁平封装的器件所代替，整个仪器也越来越小巧，按键输入呈现数目变少，功能增强的趋势，在一些仪表的换代产品中，简单的数码显示被低功耗的多功能的液晶显示所代替，但是目前LED还在大量使用，了解它们和单片机的接口不为过时，这就是写本文的目的。

新型嵌入式单片机MCS-251的技术特点和应用指南(2)

从可编程计数器阵列(PCA)、串行I/O口、特殊工作模式、外部存储器接口、编程与校验五方面介绍MCS—251中代表产品8XC251SB的技术特点和MCS-51的区别。

单片机是怎样在液晶显示器上显示字符的

液晶显示器(LCD)是如何显示的 1.线段的显示点阵图形式液晶显示器由M行×N列个显示单元组成。假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1个字节的8个位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成。屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024个字节相对应，每一字节的内容与屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H～00FH的16个字节的内容决定，当(000)=FFH时，则屏的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当(3FFH)=FFH时，则屏的右下角显示一短亮线；当(000H)=FFH，(001H)=00H，(002H)=FFH，(003H)=OOH……(OOEH)＝FFH，(OOFH)=00H时，则在屏的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。

单片机和模/数(A/D)转换器的接口

数据采集是各种智能仪表、工控系统、科学试验等工作中必不可少的任务，它是将实时变化的各种物理量如温度、压力、流量等先经过各种传感器和变换器变成电压或电流信号，再经过模数转换器(以下简称A/D)变成数字信号，送到单片机或微机进行运算、显示、打印、控制等处理。现在很多单片机内部已经嵌入了A/D，简化了硬件设计，但是这种A/D的精度一般仅为10位或8位，满足不了一些要求较高的应用需求。本文将以80C31单片机和AD574A的接口为例，从硬件设计和编程两方面介绍如何实现单片机和A/D的接口。希望读者通过本文的介绍可以系统了解A/D转换的过程以及相关的其它技术问题。

DP—851单片机普及板原理及应用设计——第七讲 语音合成与单片机语音接口(下)

3.1 直接模式该模式中编程时使用ADLD1指令设置起始地址,用ADLD2指令设置终止地址,用CNDT指令设置比特率;起始地址、终止地址和比特率不需要占用外部DRAM的索引区单元,外部DRAM将全部作为数据区使用.此外,用户可以自由定义段数,最大段数不受限制,可以超过16段.

DP-851单片机普及板原理及应用设计——第七讲 语言合成与单片机语音接口(上)

以实例介绍单片机语音接口的电路设计及编程方法.

DP-851单片机普及板原理及应用设计

用于工业环境的D/A接口电路在设计中所要考虑的技术问题.

新型嵌入式单片机MCS-251的技术特点和应用指南(1)

从寻址空间、编程特点、中断系统、I/O口、定时器/计数器、看门狗定时器诸方面介绍新型嵌入式单片机MCS-251的一些技术特点、功能,并与广为应用的MCS-51单片机作一比较,为读者应用这一新型单片机提供技术上的参考。

DP-851单片机普及板原理及应用设计

以常用的12位快速A/D(AD574)为例,说明如何设计一种适合工业现场使用的A/D.