智能仪器期末复习精选课件.ppt

1、期末复习期末复习1、智能仪器的四个组成部分智能仪器的四个组成部分第一章导论第一章导论微处理器MPU程序存储器（ROM）数据存储器（RAM）主机电路内部总线A/D转换器D/A转换器I/O接口输入电路模拟执行器被测量量模拟量输入输出键盘/显示接口键盘显示人机接口标准仪用通信接口外部仪用标准总线通信接口智能仪器通用结构框图 智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器，本质上属于嵌入式计算机系统。期末复习期末复习并行I/O端口(48)AD0AD7A8A15串行口异步TxDRxD8051核件16位计时器/CPU计数器T0T1INT0 INT1并行I/O端口（48）P3P1P0P2P5P4寄存器捕捉(416)C

2、T0ICT3I1616位计时器/计数器T2RT2(316)寄存器比较16输出比较器选择CMSR0CMSR5CMT0，CMT1监视定时器T3T2T0，T1RSTEW8位内部总线二路ROM程序存储器8K82568RAM数据存储器PWMI C口串行2ADCSDASCLDDAVAVREF+REF-AVSTADCADC0ADC7PWM0 PWM1XTAL2XTAL1EAALEPSENWRRDSSAVVDDSSV1、8C552 的中断源的中断源第二章第二章8C552 单片机结构概述单片机结构概述期末复习期末复习1、8C552 的中断源的中断源8C552的15级中断源为：、外部中断（2个）T0、T1溢出中断

3、（2个）T2字节/字溢出中断 4个T2捕捉中断（4个）3个T2比较中断（3个）A/D转换中断 UART串行口中断 I2C串行口中断。INT0INT1第二章第二章8C552 单片机结构概述单片机结构概述期末复习期末复习2、时钟周期、机器周期和指令周期的含义。、时钟周期、机器周期和指令周期的含义。时钟周期T又称为振荡周期，由单片机内振荡电路OSC产生，为时钟脉冲频率fOSC的倒数。第二章第二章8C552 单片机结构概述单片机结构概述机器周期定义为实现特定功能所需的时间。1个机器周期由12个时钟周期T组成 指令周期定义为执行一条指令所需的时间。期末复习期末复习1、8C552/MCS-51 的的七种寻

4、址方式及其特点。七种寻址方式及其特点。寄存器寻址：指令的操作数放在累加器A、数据指针DPTR或工作寄存器R0R7中，指令码内含有操作数所在的寄存器号。第三章第三章8C552 单片机指令系统概述单片机指令系统概述 直接寻址：指令的指令码中含有操作数地址。立即寻址：指令的指令码中直接含有所需寻址的操作数。寄存器间址：指令码中含有操作数地址的寄存器号。变址寻址：用于对片内或片外ROM寻址。相对寻址：在相对转移指令中使用。指令码中含有相对地址偏移量。位寻址：对位地址寻址。期末复习期末复习2、试编出把、试编出把 8031 外部外部 RAM 的的 2050H 单元中内容和单元中内容和 2060H 单元中内

5、容相交换的程序。单元中内容相交换的程序。外部 RAM 单元之间的数据不能直接传送，可通过累加器 A 和工作寄存器 R0 作为缓冲存储单元，相应程序为（设 2050H 中内容为 X，2060H 中内容为Y）：MOVDPTR,#2050H;DPTR2050H MOVXA,DPTR;AXMOVR0,A;R0XMOVDPTR,#2060H;DPTR2060H MOVXA,DPTR;AYMOVDPTR,#2050H;DPTR2050HMOVXDPTR,A;2050HYMOVDPTR,#2060H;DPTR2060H MOVA,R0;AXMOVXDPTR,A;2060HX 第三章第三章8C552 单片机指

6、令系统概述单片机指令系统概述期末复习期末复习1、8C552/MCS-51 汇编语言中常用的八条伪指令及其作用。汇编语言中常用的八条伪指令及其作用。ORG（起始汇编）伪指令ORG伪指令用于汇编语言源程序或数据块开头，用来指示汇编程序开始对源程序进行汇编。第四章第四章汇编汇编语言程序设计概述语言程序设计概述 END（结束汇编）伪指令END伪指令用于汇编语言源程序末尾，用来指示源程序到此全部结束。EQU（赋值）伪指令EQU伪指令用于给它左边的“字符名称”赋值。DATA（数据地址赋值）伪指令DATA伪指令用于给它左边的“字符名称”赋值。DB（定义字节）伪指令DB伪指令用于为汇编语言源程序在内存的某区域

7、中定义一个或一串字节。DW（定义字）伪指令DW伪指令用于为汇编语言源程序在内存的某区域中定义一个或一串字（两个字节）。DS（定义存储空间）伪指令DS伪指令可以指示汇编程序从它的标号地址（或实际物理地址）开始预留一定数量的内存单元，以备源程序执行过程中使用。BIT（位地址赋值）伪指令BIT伪指令用于给它右边的位地址赋给它左边的“字符名称”。期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道1、试画出用试画出用LM324（四通用运算放大器）组成增益为四通用运算放大器）组成增益为800的仪用放大器的电路图。要求标明运的仪用放大器的电路图。要求标明运 放的管脚连接，以及外

8、围元件的参数。放的管脚连接，以及外围元件的参数。1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeADate:26-Oct-2004Sheet of File:D:1.ZKL Documents1.YNU Course1.Intelligent Instrument图表第5章5-994、作业InstrumentOp.ddbDrawn By:231411ICALM3249108411ICCLM324567411ICBLM324141312411ICDLM324R115kR115kR2100R2100Rf10kRf10kRg10kUo1Ui1R35kR410kUo2R5

9、3.3kVCCVCCVCCVCCVEEVEEVEEVEEUi21234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeADate:26-Oct-2004Sheet of File:D:1.ZKL Documents1.YNU Course1.Intelligent Instrument图表第5章5-994、作业InstrumentOp.ddbDrawn By:231411ICALM3249108411ICCLM324567411ICBLM324141312411ICDLM324R115kR115kR2100R2100Rf10kRf10kRg10kUo1Ui1R35kR41

10、0kUo2R53.3kVCCVCCVCCVCCVEEVEEVEEVEEUi21234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeADate:26-Oct-2004Sheet of File:D:1.ZKL Documents1.YNU Course1.Intelligent Instrument图表第5章5-994、作业InstrumentOp.ddbDrawn By:231411ICALM3249108411ICCLM324567411ICBLM324141312411ICDLM324R115kR115kR2100R2100Rf10kRf10kRg10kUo1Ui1

11、R35kR410kUo2VsigVSINVCCR53.3kV16VVCCVCCVCCVCCVEEV2-6VVEEVEEVEEVEE400k10k1521100k1021G12f1udRRRRA400k10k1521100k1021G12f1udRRRRA400k10k1521100k1021G12f1udRRRRA2k5k10342uRRA2k5k10342uRRA2k5k10342uRRA8002u1uduAAA400k10k1521100k1021G12f1udRRRRA400k10k1521100k1021G12f1udRRRRA400k10k1521100k1021G12f1udRRR

12、RA2k5k10342uRRA2k5k10342uRRA2k5k10342uRRA8002u1uduAAA 仪用放大器常用来放大微弱电压信号，其特点是高放大倍数、高输入阻抗、高共模抑制比。期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道2、增益线性变化的程控同相放大器、增益线性变化的程控同相放大器 串联权电阻网络程控同相放大器串联权电阻网络程控同相放大器电路中共使用了n个独立的模拟开关。当控制信号为1时，开关断开；当控制信号为0时，开关导通。若控制信号为n位二进制数Cn-1 Cn-2 C1 C0时，反馈电阻为：RCRCRCRCR00112n2-n1n1-nf22

13、22 RCRCRCRCR00112n2-n1n1-nf2222 放大器的闭环增益为：112222100112n2-n1n1-nff CNCCCCRRARRfiARuIuOC1C0程控信号R20K01RK21n-1RK2n-1n-1C期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道显示RU+积分器比较器UABU2SUC3S4S1SS23S4S逻辑控制电路U-RR1A计数门CD计数器时钟iU复零溢出1S2A2T1N2NttBUCUttDUiAURUT11t2t3tO1U12IIRR2nNNUUUU3、（、（2.2）图图 2-10 所示的双积分式所示的双积分式 A/D

14、 转换器最大显示数为转换器最大显示数为 19999（BCD 码），满刻度值为码），满刻度值为 2V,时钟频率时钟频率 f0=100kHz（f0=1T0），试求：），试求：该双积分式该双积分式 A/D 转换器的基准电压转换器的基准电压 UR、UR 应该为多少？应该为多少？该该A/D 转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？积分时间积分时间 T1 为多少毫秒？时钟频率是否可选择为多少毫秒？时钟频率是否可选择 80kHz？为什么？为什么？当输入电压当输入电压 Ui=0.25V 时，积分时间时，积分时间 T2 为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？为多少毫秒？

15、显示器的数码指示为多少？期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道显示RU+积分器比较器UABU2SUC3S4S1SS23S4S逻辑控制电路U-RR1A计数门CD计数器时钟iU复零溢出1S2A12IIRR2nNNUUUU 由于双积分式 A/D 转换器的最大显示数（计数器最大计数值）为19999，所以输入为 Ui时其显示数（计数器定值积分阶段的计数值）为：12iiRR19999NNUUUU当输入为满刻度值 2V 时显示19999，所以：1Ri2199992V2V19999NUUN即基准电压UR、UR 应该为2V、2V。2T1N2NttBUCUttDUiAUR

16、UT11t2t3tO1U4、（、（2.2）图图 2-10 所示的双积分式所示的双积分式 A/D 转换器最大显示数为转换器最大显示数为 19999（BCD 码），满刻度值为码），满刻度值为 2V,时钟频率时钟频率 f0=100kHz（f0=1T0），试求：），试求：该双积分式该双积分式 A/D 转换器的基准电压转换器的基准电压 UR、UR 应该为多少？应该为多少？该该A/D 转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？积分时间积分时间 T1 为多少毫秒？时钟频率是否可选择为多少毫秒？时钟频率是否可选择 80kHz？为什么？为什么？当输入电压当输入电压 Ui

17、=0.25V 时，积分时间时，积分时间 T2 为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道显示RU+积分器比较器UABU2SUC3S4S1SS23S4S逻辑控制电路U-RR1A计数门CD计数器时钟iU复零溢出1S2A12IIRR2nNNUUUU 该 A/D 转换器的分辨率为 它能分辨的输入模拟电压的最小变化量为 10.005%200002V0.1mV20000当输入模拟电压为 02V时,该 A/D 转换器一次转换需要 2000040000 个时钟周期，所以它的转换时间大约为 123011

18、()(2000040000)s(0.20.4)s100 10NNf转换速率大约为 2.55Hz。2T1N2NttBUCUttDUiAURUT11t2t3tO1U4、（、（2.2）图图 2-10 所示的双积分式所示的双积分式 A/D 转换器最大显示数为转换器最大显示数为 19999（BCD 码），满刻度值为码），满刻度值为 2V,时钟频率时钟频率 f0=100kHz（f0=1T0），试求：），试求：该双积分式该双积分式 A/D 转换器的基准电压转换器的基准电压 UR、UR 应该为多少？应该为多少？该该A/D 转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？积分

19、时间积分时间 T1 为多少毫秒？时钟频率是否可选择为多少毫秒？时钟频率是否可选择 80kHz？为什么？为什么？当输入电压当输入电压 Ui=0.25V 时，积分时间时，积分时间 T2 为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？期末复习期末复习4、（、（2.2）图图 2-10 所示的双积分式所示的双积分式 A/D 转换器最大显示数为转换器最大显示数为 19999（BCD 码），满刻度值为码），满刻度值为 2V,时钟频率时钟频率 f0=100kHz（f0=1T0），试求：），试求：该双积分式该双积分式 A/D 转换器的基准电压转换器的基准电压 UR、UR 应该为多少？应

20、该为多少？该该A/D 转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？积分时间积分时间 T1 为多少毫秒？时钟频率是否可选择为多少毫秒？时钟频率是否可选择 80kHz？为什么？为什么？当输入电压当输入电压 Ui=0.25V 时，积分时间时，积分时间 T2 为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道显示RU+积分器比较器UABU2SUC3S4S1SS23S4S逻辑控制电路U-RR1A计数门CD计数器时钟iU复零溢出1S2A12IIRR2nNNUUUU 定时积分时间 2

21、T1N2NttBUCUttDUiAURUT11t2t3tO1U11103020000s200ms100 10NTNTf时钟频率 f0 会影响双积分式 A/D 转换器的转换速率，还会改变积分器输出电压 U01 的最大值。f0 越小，转换速率越低，U01 越大。只要U01 不大于运放 A1 和 A2 的饱和电压，A/D 转换器都能正常工作。而 U01 也可以通过调整积分时间常数 RC 加以改变，RC 越大，U01 越小。所以可以适当改变时钟频率。若取 f0=80kHz，则转换时间为：123011()(2000040000)s(0.250.5)s80 10NNf期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模

22、拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道显示RU+积分器比较器UABU2SUC3S4S1SS23S4S逻辑控制电路U-RR1A计数门CD计数器时钟iU复零溢出1S2A12IIRR2nNNUUUU 当输入电压 Ui=0.25V 时，定值积分时间 T2 为 2T1N2NttBUCUttDUiAURUT11t2t3tO1U12iR200ms0.25V25ms2VTTUU显示器的数码指示为 22025ms250010 sTNT4、（、（2.2）图图 2-10 所示的双积分式所示的双积分式 A/D 转换器最大显示数为转换器最大显示数为 19999（BCD 码），满刻度值为码），满刻度值为 2V,时钟频

23、率时钟频率 f0=100kHz（f0=1T0），试求：），试求：该双积分式该双积分式 A/D 转换器的基准电压转换器的基准电压 UR、UR 应该为多少？应该为多少？该该A/D 转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？积分时间积分时间 T1 为多少毫秒？时钟频率是否可选择为多少毫秒？时钟频率是否可选择 80kHz？为什么？为什么？当输入电压当输入电压 Ui=0.25V 时，积分时间时，积分时间 T2 为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？期末复习期末复习5、提高、提高并行比较式并行比较式 ADC 分辨率的方法分辨率的方

24、法第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道为了解决提高分辨率和元件数量剧增的矛盾，可以采用分级并行转换的方法，在速度上作较小的牺牲，以换取元件数量的大幅度减少。转换器5位并行5位D/Ai131-2DDU32DU2DD50DD比较式ADC比较式ADCD86179REF45位并行2DD10位分级并行转换ADC的原理图期末复习期末复习6、逐次逼近式、双积分式和并行比较式、逐次逼近式、双积分式和并行比较式A/D转换器的主要特点、适用场合。转换器的主要特点、适用场合。逐次逼近式A/D转换器的分辨率较高，转换精度一般，转换时间在s量级，价格适中，适合于一般应用场合。第五章第五章智能

25、仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道双积分式A/D转换器的分辨率较高，转换精度较高，抗干扰能力强，性能价格比高，但转换时间较长(ms量级)，适合在数字电压表等仪器中使用。并行式A/D转换器的转换时间很短(ns量级)，但分辨率较和转换精度较低，价格较高，适合在数字示波器等仪器中使用。期末复习期末复习7、基于高速数据缓存技术的数据传输方式基于高速数据缓存技术的数据传输方式(1)基于双口 RAM 的高速数据缓存方式 第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道被测信号采样脉冲UBLBLLLCEMCS-51PP0.30.2P0.1PP0.40.70.5PPP0.00.6

26、地址锁存器ALEVccP2.0P2.12.2PP2.32.4PP1.2P1.38L6L4LAAAIDT 7024AAA2L5L7L3L1L9LA0LAAALR/W0LIO1LIO2LIOIO3L5LIO4LIO6LIOIO7L9LIO8LIO10LIOIO11L13LIO12LIOIO0RIO11R10RIOIOIO5R12R6RIO1R8RIO9R2RIOIOIOIO7RIOIOIO4R3R13RRCEA0R2RA1R3RAA4RA6RA5R7RAA9RA8RARUBLBRR/WR实时采集控制器转换器EPM 7064A/DLTC 14190D2D1D3DD45D6D7DD910D8D11DD

27、12D13IN+AIN-ACONVSTBUSY(2)基于 FIFO 的高速数据缓存方式期末复习期末复习8、D/A 转换器在单极性输出和双极性输出时的电路图。转换器在单极性输出和双极性输出时的电路图。第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道-+OAUOUREFout2IREFUIout1RfREFU21-0REFU-128255UO(参考电压为正时)DD2UUnREFO16out2S08UI0-+2DREF8R D1S1DR OI2RIS313(2)14I0AII0IOAIR 03D0IAA23(2)4U20fS2I2R0(2)12II162R11Rf2Rout1(2)1

28、22RAR 期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道8、D/A 转换器在单极性输出和双极性输出时的电路图。转换器在单极性输出和双极性输出时的电路图。在需要双极性模拟量输出时，可按右图接线。2R-+out2out1IR 2R OA2-+1IUIOUURUREFIf23REFIO1OA1REFUUDREF-U+(参考电压为正时)0128O255由克希荷夫定律得：0III3212RUI ,2RUI ,RUIREF3O2O11D2UUnREFO1解上面方程组得输出电压 UO 与输入数字量 D 的关系为：1-n1-nREFO2D2UU期末复习期末复习第五章第五章智

29、能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道05V-UOt5V+由于所要产生的波形为双极性锯齿波，因此应采用双极性输出形式的电路。接口电路为：5V2R-+-+2R R 8031DIP0LEVCCCSVREFDAC083274LS373LE译码器地址锁存器OEQ7Q0FEH2IfbWRout2(P3.6)out1AGNDWRXFERIWRR1DGNDALE0D7UUOA1O1OOA29、请画出用、请画出用 8031 和和 DAC0832 产生如下锯齿波（要求产生如下锯齿波（要求 频率可调）的接口电路并编出控制程序。频率可调）的接口电路并编出控制程序。期末复习期末复习第五章第五章智能仪器模拟

30、量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道控制程序为：ORG1000HMOVR0,#0FEH;DAC地址FEH送R0MOVA,#0FFHLOOP:MOVXR0,A;送A中数据到DAC并启动A/D转换DECAMOVR1,#DATA;改变#DATA用以延时DJNZR1,$;R1减1，若不为0则重复本指令SJMPLOOPEND其中，改变DATA的值就可以改变锯齿波的频率。1-n1-nREFO2D2VU 取 VREFVCC5V，则当 DFFH时 U05V，D00H时 U05V。5V2R -+-+2R R 8031DIP0LEVCCCSVREFDAC083274LS373LE译码器地址锁存器OEQ7Q0F

31、EH2IfbWRout2(P3.6)out1AGNDWRXFERIWRR1DGNDALE0D7UUOA1O1OOA205V-UOt5V+9、请画出用、请画出用 8031 和和 DAC0832 产生如下锯齿波（要求产生如下锯齿波（要求 频率可调）的接口电路并编出控制程序。频率可调）的接口电路并编出控制程序。期末复习期末复习10、（、（2.8）在一个在一个 MCS-51 单片机与单片机与 0832 D/A 转换器的（单缓冲）接口电路中，已知：单片转换器的（单缓冲）接口电路中，已知：单片 机时钟频率为机时钟频率为12MHz，D/A 转换器的地址为转换器的地址为 7FFFH，当输入数字范围为，当输入数

32、字范围为 00HFFH 时，时，其输出电压范围为其输出电压范围为 05V。画出接口的电路原理图？画出接口的电路原理图？编写一段程序，使其运行后能在示波器上显示大约两个周期的锯齿波波形（设示波器显示屏编写一段程序，使其运行后能在示波器上显示大约两个周期的锯齿波波形（设示波器显示屏X 轴刻度为轴刻度为 10 格，扫描速度为格，扫描速度为 50 s/格）。格）。第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道 接口电路原理图：单极性输出 OA8031P0.0P0.1P0.2P0.5P0.3P0.4P0.6P0.7P2.7WR(P3.6)RwVREFDAC0832D0D7D6D3D5D

33、4D2D1WR1WR2XFERDGNDAGNDIout2Iout1RfbVrefILEVCCCS+5VOU期末复习期末复习10、（、（2.8）在一个在一个 MCS-51 单片机与单片机与 0832 D/A 转换器的（单缓冲）接口电路中，已知：单片转换器的（单缓冲）接口电路中，已知：单片 机时钟频率为机时钟频率为12MHz，D/A 转换器的地址为转换器的地址为 7FFFH，当输入数字范围为，当输入数字范围为 00HFFH 时，时，其输出电压范围为其输出电压范围为 05V。画出接口的电路原理图？画出接口的电路原理图？编写一段程序，使其运行后能在示波器上显示大约两个周期的锯齿波波形（设示波器显示屏编

34、写一段程序，使其运行后能在示波器上显示大约两个周期的锯齿波波形（设示波器显示屏X 轴刻度为轴刻度为 10 格，扫描速度为格，扫描速度为 50 ms/格）。格）。第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道要求得到的锯齿波周期为：50ms 10250ms2T 锯齿波发生程序 5VUOUt01V-O5V00-tU5VtO-ORG1000H MOVDPTR,#7FFFH;DAC地址送DPTR MOVA,#00H LOOP:MOVXDPTR,A;送A中数据到DAC并启动A/D转换 2INCA 1MOVR1,#DATA1;改变#DATA1用以延时 1 DJNZR1,$;R1减1，若不

35、为0则重复本指令 2MOVR1,#DATA2;1 DJNZR1,$;2SJMPLOOP;2END 11 DATA1+DATA24832t 分配给每次D/A转换的时间为 250ms977 s256t12M单片机的机器周期为1s 期末复习期末复习11、D/A 转换器用作控制放大器。转换器用作控制放大器。第五章第五章智能仪器模拟量输入输出通道智能仪器模拟量输入输出通道可见，控制放大器的电压放大倍数为-256/D，注意，数字量D 不能为0，否则放大器饱和。以DAC0832为例，电路接法为：需要放大的电压UIN 和反馈输入端Rfb 相接，运算放大器输出UOUT 还作为DAC的参考电压VREF，数字量由C

36、PU送来。由图可得下列方程组：IIout2out1RDGND0Dfb7DVRefVDAC0832CC R-2R电阻网络RfAGND15VOUTUOAINIUout1RfbIDCPU来的数字量OUTREFout188I22UUDDRRINRfbfIURRfbout1II0解上面方程组，并取 Rf R 可得：OUTIN256UUD u256AD 期末复习期末复习第六章第六章智能仪器人机接口智能仪器人机接口1、非编码键盘的结构、非编码键盘的结构矩阵式键盘：mn 线 mn 键，键多时（大于8 键）采用 0R 6X32C31R 8X415VR X05YY91YDXFE02B2AR5k 73Y独立式键盘：

37、一线一键，结构简单，键少时采用RDS3 RR5k RS1 S2 2DD15VS0 3D0期末复习期末复习第六章第六章智能仪器人机接口智能仪器人机接口1、非编码键盘的结构、非编码键盘的结构矩阵式键盘：mn 线 mn 键，键多时（大于8 键）采用 独立式键盘：一线一键，结构简单，键少时采用交互式键盘：n 线 键，任意两检测线之间均可以放置一个按键，用线最少，但检测线必须是具有位控功能的双向 I/O 端口线 11nllPP460134035613P372527P571.4240716P23PP053602261.6061.23504471.112P171.31.5451.06715141.7期末复习

38、期末复习第六章第六章智能仪器人机接口智能仪器人机接口 行扫描法 RESET14PA6X1Y1PA11CPC1C1716PA4Y4X2X3PC0P0.77Y72AD05VCERD16B12PA2WRRESETY6Y2PC21APA5P0.0101D8155WRAD7580318PA718P2.11EDY5PA3AE319ALE13IO/M1FRDY35k8PA09ALE4P2.015111BFPC3Y0X001、判断是否有键按下 令PC00H，此时若PAFFH，则无键按下；若PAFFH，则有键按下，延时1020ms，重复本过程，判断是否确实有键按下。2、求按下键的键值 设置行寄存器（如R4）及列

39、寄存器（如R3），先将行、列寄存器清零。判断按下键所在行 令PC00，此时若PAFFH，则X0行有键按下；若PAFFH，则X0行无键按下，R4R408H，再令PC10，用相同方法判断X1行有无键按下。以此类推，可判断按下键在X0X3中的哪一行。判断按下键所在列将PA右移，直至移出位为0，右移次数存入R3。求键值行、列寄存器之和R4R3即为键值。例：“A”键按下PC10时，PAFFH，R48，R32，键值10AH2、矩阵式矩阵式键盘与键盘与 8031 的接口电路及用编程扫描方式扫描键盘的步骤。的接口电路及用编程扫描方式扫描键盘的步骤。期末复习期末复习第六章第六章智能仪器人机接口智能仪器人机接口

40、线路反转法 5V5k8 8031P1.0P1.3P1.1P1.2P1.6P1.5P1.4P1.737BF210456AE98CD1、读列值 令P1.7P1.40000B，读P1.3P1.01101即为按下键列值。2、读行值 令P1.3P1.00000B，读P1.7P1.40111即为按下键行值。3、合成特征码 行值与列值之和01111101B7DH即为E键的特征码。4、特征码转换为键值 将各键特征码与其键值一一对应，即可通过查特征码表得到键值。2、矩阵式矩阵式键盘与键盘与 8031 的接口电路及用编程扫描方式扫描键盘的步骤。的接口电路及用编程扫描方式扫描键盘的步骤。期末复习期末复习第六章第六章

41、智能仪器人机接口智能仪器人机接口3、键盘分析程序的状态分析法的步骤。键盘分析程序的状态分析法的步骤。(1)用状态图（工作流程图）对按键操作序列的定义进行完备而无二义的准确表述；(2)由状态图导出状态表；(3)固化状态表；(4)设计键盘分析程序。期末复习期末复习4、8031 对七段对七段 LED 的动态显示接口电路及控制软件设计。的动态显示接口电路及控制软件设计。第六章第六章智能仪器人机接口智能仪器人机接口P1PBRESETc1 AD+5VPPA0WR5dpPAPAPBAD8155PRD1 141 LED5PALED0PPBAD2de0.0P21 33LED 61 0.2PBPA1 ALEa0.

42、30.1PAAD0.5ALE7444.7k 82WRf0.45PB74LS04ADIO/MPPA31CEP2.1P共阴5ADRD8031P0.674LS07 2PB060.7PRESET6PAbADAD2.0k0g7.8155 的 PA 口与所有 LED 的 a、b、c、d、e、f、g、dp 相连，由于每条线上所带 LED 较多，工作时电流较大，中间应加驱动器。8155 的 PB 口低 6 位分别经反相与 6 个LED的控制端k相连，因此，PB口中高电平线所接 LED被选中显示。地址分配：FD00H命令/状态口 FD01HA口 FD02HB口 FD03HC口 FD04H定时器低字节 FD05H

43、定时器高字节 FC00HFCFFHRAM期末复习期末复习第六章第六章智能仪器人机接口智能仪器人机接口例：让 6 只 LED 全部显示“0”。相应子程序为：ORG1000HDIS:MOVDPTR,#0FD00H;8155初始化，送8155命令字地址MOVA,#03H;令A口、B口为输出方式MOVXDPTR,A;8155命令字写入MOVR3,#20H;位选码始值送R3，指向LED5MOVA,R3DIS1：MOVDPTR,#0FD02H;B口地址送DPTRMOVXDPTR,A;位选码送B口MOVA,#3FH;“0”的字形码送AMOVDPTR,#0FD01H;A口地址送DPTRMOVXDPTR,A;“

44、0”的字形码送A口ACALLDELAY;延时1msMOVA,R3;位选码送AJBACC.0,DIS2;若显示完一遍，则DIS2RRA;位选码右移一位，指向下一LEDMOVR3,A;位选码送回R3AJMPDIS1;显示下一个数码DIS2:RET;显示子程序返回DELAY:MOVR6,#0FFH;延时1ms程序;DELAY1:DJNZR6,DELAY1;RETst102425621261期末复习期末复习第七章智能仪器通信接口第七章智能仪器通信接口 EOI(结束或识别)REN(远程控制)SRQ(服务请求)ATN(注意)IFC(接口清除)数据管理 控制线DAV(数据有效)数据挂钩 联络线NRFD(数据

45、未就绪)NDAC(数据未收到)数据总线DIO1DIO8GP-IB总线1、GP-IB 标准接口系统的基本特性标准接口系统的基本特性 测量仪器接口部分记录仪(打印机等)(信号发生器等)接口部分听/讲者计算机智能仪器功能部分听者接口部分接口部分听/讲/控者信号源GP-IB听者接口部分(数字电压表等)GP-IB标准接口总线系统的构成框图 GP-IB接口：相关接口芯片和逻辑电路（为智能仪器的组成部分）总线：24 芯电缆，16 根信号线、7 根逻辑地线、1 根屏蔽线 期末复习期末复习第七章智能仪器通信接口第七章智能仪器通信接口 2、三线挂钩原理、三线挂钩原理 为了实现不同速率设备之间的可靠数据通信，GP-

46、IB 系统采用三线挂钩的数据传输方式，系统每传递一个字节信息，源方（讲者/控者）与受方（听者）之间都要进行一次三线挂钩过程。准备接收下一数据数据数据有效NDACNRFD三态数据未接收全部接收全部听者就绪DAVDIO接收未就绪 听者签到：听者使 NRFD=0（高电平），表示已做好接收数据的准备，待所有听者准备就绪后，NRFD 线变为高电平，通知讲者可以发送数据；讲者发言：讲者检测到 NFRD=0 后，将一字节数据放到 DIO 上，并设置 DAV=1，通知听者数据线上的数据有效；听者记录：听者检测到 DAV=1 后，先设置 NRFD=1，并保持 NDAC=1，表示开始接收数据；听者签收：听者读取并

47、保存好数据后，使 NDAC=0，表示数据接收完成，待所有听者完成接收过程后，NDAC 线变为高电平，通知讲者所有听者已经可靠接收到本次数据；讲者讲完：讲者检测到 NDAC=0 后，设置 DAV=0，表示 DIO上的数据已经完成任务，不再有效；听者准备：听者检测到 DAV=0 后，设置 NDAC=1、NRFD=0，准备接收下一字节的数据。期末复习期末复习第七章智能仪器通信接口第七章智能仪器通信接口 3、智能仪器的、智能仪器的 GP-IB 接口设计接口设计 74LS3671A121A241A361A4102A1122A2141G12G151Y131Y251Y371Y492Y1112Y213去GP-

48、IB去8031MC3448AEAB4ECD12DA2DB6DC10DD14BUSA3BUSB5BUSC11BUSD13T/RA1T/RB7T/RC9T/RD15+5V74LS00A123MC3448AEAB4ECD12DA2DB6DC10DD14BUSA3BUSB5BUSC11BUSD13T/RA1T/RB7T/RC9T/RD15MC3448AEAB4ECD12DA2DB6DC10DD14BUSA3BUSB5BUSC11BUSD13T/RA1T/RB7T/RC9T/RD1574LS00B45674LS00C9108SWMC3448AEAB4ECD12DA2DB6DC10DD14BUSA3BUS

49、B5BUSC11BUSD13T/RA1T/RB7T/RC9T/RD158291D012D113D214D315D416D517D618D719RS021RS122RS223DIO128DIO229DIO330DIO431DIO532DIO633DIO734DIO835DAV36ATN26EOI39NDAC38NRFD37REN25IFC24INT11DREQ6SRQ27TRIG5T/R11T/R22CS8RD9WR10CLOCK3RESET4DACK774LS00D121311+5V期末复习期末复习第八章第八章智能仪器的自检功能与抗干扰技术智能仪器的自检功能与抗干扰技术1、用、用“校验和校验和

50、”法对智能仪器的法对智能仪器的 ROM 进行自检的原理。进行自检的原理。ROM 或 EPROM 故障的检测常用“校验和”的方法：在将程序码写入 ROM 的时候，保留一个单元（一般是最后一个单元），此单元专门用来写“校验字”，“校验字”的值应能满足 ROM 中所有单元的每一列都具有奇数个 1。自检时，对程序和检验字的每一列进行异或运算，若ROM 无故障，则运算结果为 1，否则为 0。期末复习期末复习第八章第八章智能仪器的自检功能与抗干扰技术智能仪器的自检功能与抗干扰技术2、对智能仪器的、对智能仪器的 RAM 进行开机自检和运行中自检的原理。进行开机自检和运行中自检的原理。开机自检分别对每个RAM