文档介绍：MCS-51单片机内部接口电路
4.
程序设计的基本技术
接口基本概念
1
中断与中断系统
2
定时/计数器
3
并行输入输出接口
4
UART串行输入输出接口
5
串行通信
6
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
接口基本概念
接口电路的功能
接口控制原理
串行接口
并行接口
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
接口电路的功能
接口电路是一组电路,是中央处理器与存储器、输入输出设备之间协调动作的控制电路。
简单的说,接口电路是在两个电路或设备之间,使两者动作相配合的连接电路。
接口电路的作用就是将来自外部设备的数据信号传送给微处理器,微处理器对数据进行适当加工,再通过接口电路传回外部设备。
地址译码
数据缓存
信息转换
提供命令译码和状态信息
定时和控制
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
接口控制原理

并行数据传送
并行数据的每一位都对应独立的传输线路
速度快线路多只适用于较短距离的数据传送
串行数据传送
串行数据是将构成字符的每个二进制数据位,按一定的顺序逐位进行传送的方式
单向传送只需一根数据线、一个信号线和一根应答线即可(多微机通信时,我们可以自定义3线通信机制)。
远距离传输比并行经济,但控制较为复杂
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
接口控制原理

查询方式
中央处理器随时询问接口,数据传送完否或数据准备好否。(费时)
中断方式
中断方式下,接口在数据发送数据完毕或接收数据准备好时再通知中央处理器,中央处理器再发送或接收数据。(效率高)
DMA方式(Direct Memory Access )
即数据不经过中央处理器在存储器和外设之间直接传送的操作方式。适合大量数据传送,控制复杂。
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
串行接口
1. 通用异步接收器和发送器UART
UART是一个能异步传输的数据总线。
TXD:发送数据线
RXD:接收数据线
接收和发送可以单独进行,也可以同时进行。
格式严格:每个数据以相同的位串形式传输。
每个串行数据由起始位、数据位、奇偶校验位组成。
从起始到停止位结束时间称为一帧(frame)。
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
串行接口
UART格式
①起始位:在通信线上没有数据被传送时处于逻辑1状态,当要发送数据时,首先发出一个逻辑0信号,这个逻辑0信号就是起始位。
②数据位:起始位后位。数据位的个数可以是5~9位,MSC-51中常采用8位或9位数据传送,从最低有效位开始发送。
③奇偶校验位:检测有限差错。
偶校验:组成数据位和奇偶位的逻辑1个数必须是偶数。
奇校验:逻辑1的个数必须是奇数。
④停止位:停止位是一个字符数据的结束标志,可以是1位、。停止位后,通信线又恢复逻辑1状态。
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
串行接口
UART格式波特率
异步通信传输的所有位信号必须保持一致的信号持续时间。每一位的宽度由数据的传输速度决定。
波特率:每秒传输多少个二进制位
波特率= 1/信号持续时间
接收设备和发射设备需要保持相同的传送波特率。
第四章 MCS-51单片机内部接口电路
串行接口
2. 串行外设接口SPI
4线全双工串行总线,可以有多个主器件,支持在同一总线上将多个从器件连接到一个主器件。
① MOSI:主从输入线,当SPI作为主器件时,该信号是输出,当SPI作为从器件时,该信号是输入。传输时,高位在前,低位在后。
② MISO:主从输出线,当SPI作为主器件时,该信号是输入,当SPI作为从器件时,该信号是输出。当SPI未被选中时,MISO为高阻态。
③ SCK:串行时钟线。主器件产生并输出,作为从器件的输入,用于同步主器件和从器件之间的在MOSI和MISO线上的串行数据传输。
④ NSS:从选择线。主器件用它来选择处于从方式的SPI器件。
第四章 MCS-51单片机内部接口电路