第11章_常用外围接口芯片
单片机系统常用接口电路、功能模块和外设
引言概述:单片机系统是嵌入式系统中最常见的一种，它由单片机芯片以及与之配套的外围接口电路、功能模块和外设组成。
在上一篇文章中，我们介绍了单片机系统的基本概念和常用接口电路、功能模块和外设。
本文将继续深入探讨单片机系统的常用接口电路、功能模块和外设。
正文内容:1.时钟电路1.1晶振电路晶振电路是单片机系统中非常重要的一部分，它提供了系统的时钟信号。
晶振电路可以通过外部晶振或者由单片机内部产生的时钟源来实现。
1.2PLL电路PLL电路（PhaseLockedLoop）可以通过将输入信号与一个本地振荡器（通常为晶振）频率和相位锁定来提供精准的系统时钟。
PLL 电路在需要稳定时钟的系统中非常常见。
1.3复位电路复位电路用于初始化整个系统，在系统通电或发生异常情况下，将系统恢复到初始状态。
复位电路通常由电源复位和外部复位信号组成。
2.存储器接口电路2.1RAM电路RAM电路用于存储临时数据，在单片机系统中起到缓存作用。
常见的RAM电路有静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。
2.2ROM电路ROM电路用于存储常量和程序代码，它是只读存储器，一旦存储内容被写入后将无法修改。
常见的ROM电路有EPROM、EEPROM和闪存。
2.3外部存储器扩展电路由于单片机内部存储器有限，常常需要扩展外部存储器来满足系统需求。
外部存储器扩展电路主要包括地质解码电路和控制信号电路。
3.通信接口电路3.1串口电路串口电路是单片机系统中常用的通信接口电路，它允许单片机通过串行通信与其他设备进行数据交换。
常见的串口通信标准有RS232、RS485和TTL等。
3.2并口电路并口电路主要用于并行数据通信，它通常用于连接显示器、打印机和外部存储设备等外部设备。
3.3SPI接口电路SPI（SerialPeripheralInterface）是一种常用的串行通信接口，它通过四根信号线实现全双工的数据传输。
3.4I2C接口电路I2C（InterIntegratedCircuit）是一种支持设备间通信的串行总线，它可以连接多个设备，并通过两根信号线进行数据传输。
常用接口芯片及应用
常用接口芯片及应用1. 介绍接口芯片是计算机系统中用于连接各个设备和外部接口的重要组件。
它们可以实现设备之间的数据传输和通信，并且支持各种不同的接口标准和协议。
在现代电子产品中，常用接口芯片被广泛应用于各个领域，如计算机、通信、汽车、工业控制等。
本文将介绍一些常用的接口芯片以及它们的应用。
2. USB接口芯片USB（Universal Serial Bus）是一种常用的计算机接口标准，用于连接外部设备和计算机主机。
USB接口芯片通常包括USB控制器和USB PHY（Physical Layer）两部分。
USB控制器负责处理USB协议的逻辑层，而USB PHY负责处理USB物理层的电信号转换。
USB接口芯片的应用非常广泛，如打印机、扫描仪、摄像头、音频设备等。
3. Ethernet接口芯片Ethernet（以太网）是一种用于局域网（LAN）的常用接口标准。
Ethernet接口芯片通常包括MAC（Media Access Control）子层和物理层接口部分。
它们可以支持不同的以太网速度和传输介质，如10/100/1000 Mbps和光纤、双绞线等。
Ethernet接口芯片的应用非常广泛，如网络交换机、路由器、网络存储设备等。
4. HDMI接口芯片HDMI（High-Definition Multimedia Interface）是一种用于高清视频和音频传输的接口标准。
HDMI接口芯片通常包括HDMI控制器和HDMI PHY两部分。
HDMI控制器负责处理HDMI协议的逻辑层，而HDMI PHY负责处理HDMI物理层的电信号转换。
HDMI接口芯片广泛应用于高清电视、投影仪、显示器等设备。
5. SPI接口芯片SPI（Serial Peripheral Interface）是一种用于外围设备和微控制器之间的串行通信接口。
SPI接口芯片通常包括SPI控制器和SPI PHY两部分。
SPI控制器负责处理SPI协议的逻辑层，而SPI PHY负责处理SPI物理层的电信号转换。
第十一章 三星手机电路原理与维修
11.3 基带电路工作原理
11.3.1 基带电路框图
三星i9505手机基带主要包括基带处理器U501、基带电 源管理芯片U400，完成了基带信号处理、基带部分供电 等功能。
使能信号APT_EN送到U301的B1脚，控制信号APT_VCON送到U301的 A1脚，U301及其外围L301、C325共同组成DC/DC电路。
功放供电电路如图11-8所示。
11.2 射频电路原理与维修
11.2.3 功率放大器电路
4. 功放供电电路
在三星i9505射频电路中使用了一个单独的芯片U301为功放电路供 电。电池电压经过电感L330送到U301的C3脚。
其中多频多模功放电路U101的5、6、7、8、9、10脚为频段切换、 使能控制脚，1、2、4、13、14脚为各频段发射信号输入脚。22、24 、29、31、32、34、35脚为发射信号输出脚，输出的发射信号送至 天线开关F101的对应引脚。
多频多模功放电路U101的11、26脚为电池电压供电脚，27、28脚 为功放供电脚。
BAND7功率放大器PA101的3、4脚为模式控制脚，5脚为功放使能信号控制 端，6脚为功率控制检测信号输出。
BAND7功率放大器PA101的1脚为电池电压输入脚，10脚为功放供电脚。 BAND7功率放大器电路如图11-6所示。
11.2 射频电路原理与维修
11.2.3 功率放大器电路
2. BAND7功放电路
三星i9505手机基带电路框图如图11-21所示。 基带处理器U501和射频处理器U300之间的通信主要通 过SSBI（Single-Wire Serial Bus Interface）串行总 线和GPDATA等完成。基带处理器U501和应用处理器 UCP600之间的通信组要靠HSIC（高速芯片间接口）完成
MCU及常见MCU外围电路
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NVIC 中的尾链
Cortex-M 处理器通过在 NVIC 硬 件中实现尾链技术简化了活动中断 和挂起的中断之间的转换
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NVIC 对迟到的较高优先级中断的响应
如果在为上一个中断执行堆栈推送 期间较高优先级的中断迟到， NVIC 会立即提取新的矢量地址来 为挂起的中断提供服务
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Cortex-M核芯片
飞思卡尔 -- Freescale
➢ Kinetis L系列（M0+） ➢ Kinetis X系列、K系列（M4）
第三讲 MCU及常见MCU外围电路
盛庆华
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单片机（Microcontroller）
MCU ： Microcontroller Unit 微控制器
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MCU结构
外设 外设
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MCU ARM Cortex-M 内核
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ARM体系结构概述
– ARM，英文全称为Advanced RISC Machines。 – ARM首先是一个公司的名称 。 – 其次，ARM是对一类微处理器的通称。 – 宽泛地说，ARM是一种技术的名字，即采用ARM
➢ ST STM32 ➢ TI（Luminary Micro） 的LM3xxxx系列 ➢ NXP(Philips) LPC2xxx系列、LPC17xx系列 ➢ Samsung 44B0 （ARM7） ➢ Atmel AVR32系列 AT32xxx （AVR32内核） ➢ （ARM Cortex内核）Cortex-M3/Cortex-M4,有ST的STM32
fpga 常用外围电路 -回复
fpga 常用外围电路-回复FPGA (现场可编程门阵列) 是一种可以实现数字逻辑功能的可编程芯片。
它的可编程性使得它成为现代电子设备中不可或缺的一部分。
然而，FPGA 只是一个基础的数字电路平台，为了实现更复杂的功能，需要与其他外围电路结合使用。
本文将介绍FPGA 的一些常用外围电路，包括时钟电路、存储器、通信接口和电源管理电路。
时钟电路是FPGA 中非常重要的一部分。
FPGA 的各个部分需要一个统一的时钟信号来同步运行。
为了实现稳定可靠的时钟信号，我们通常会添加一个外部时钟源以及一些时钟树电路。
外部时钟源可以是晶体振荡器，它能够提供一个准确的时钟信号给FPGA。
时钟树电路用于将时钟信号分配给不同的部件，并确保时钟的稳定和准确性。
存储器是FPGA 中另一个常用的外围电路。
存储器可以用来存储数据、指令或者配置位流（bitstream）。
常见的存储器类型包括SRAM (静态随机存储器) 和DDR (双倍数据率) 存储器。
SRAM 存储器通常用于存储FPGA 运行时所需的数据，而DDR 存储器则用于存储大容量数据，例如图像、视频或音频数据。
存储器的大小和速度是选择存储器类型时需要考虑的重要因素。
通信接口是FPGA 中另一个重要的外围电路。
通过合适的通信接口，我们可以实现FPGA 与其他设备之间的数据交换。
常用的通信接口包括UART (通用异步收发器)、SPI (串行外设接口)、I2C (双线制总线接口)、Ethernet (以太网接口) 等。
选择合适的通信接口取决于应用需求，例如数据传输速度、传输距离和通信协议等。
最后，电源管理电路在FPGA 设计中也非常重要。
FPGA 芯片通常需要不同的电压供电，包括核心电压、输入输出电压等。
电源管理电路用于为FPGA 提供稳定且准确的电压。
它通常包括电压调节器、滤波器和保护电路等。
电源管理电路的设计需要考虑到功耗、电源噪声和电源干扰等因素，以确保FPGA 正常运行和可靠性。
ARM外围接口电路工作原理
ARM外围接口电路工作原理ARM11是一种基于ARM架构设计的32位处理器。
它具有较高的计算能力和低功耗特性，被广泛应用于嵌入式系统和移动设备中。
ARM11外围接口电路是ARM11芯片上的硬件模块，用于扩展处理器的功能和连接外部设备。
1.串行接口ARM11芯片上的串行接口可以实现与外部设备的通信。
它一般包括UART（通用异步接收器/发送器）和SPI（串行外设接口）等模块。
UART模块实现了与外部设备的异步串口通信，而SPI模块则是一种同步串行接口，用于高速数据传输。
2.并行接口ARM11芯片上的并行接口通常用于与外部存储器、显示器、键盘等设备的连接。
ARM11芯片一般配备了SRAM接口、SDRAM接口和LCD接口等模块。
SRAM接口和SDRAM接口用于连接外部存储器，实现数据的读写操作。
LCD接口用于连接液晶显示器，实现图像和文字的显示。
3.时钟时钟模块是ARM11芯片中非常重要的一个模块，它用于提供系统的时钟信号。
ARM11芯片一般具有内部和外部时钟源，通过时钟分频器将外部时钟源分频后，提供给不同的模块使用。
时钟模块还负责产生处理器的时钟信号，控制处理器的工作频率。
4.中断控制中断控制模块用于处理外部的中断请求信号，并向处理器发送中断请求。
当外部设备需要与ARM11芯片通信或请求处理器的服务时，会产生中断请求信号。
中断控制模块会接收到这个信号，然后通过处理器的中断控制单元将中断请求传递给处理器，使得处理器能够及时响应和处理。
当需要与外部设备通信时，首先需要配置相关的接口模块。
比如，在使用串行接口进行通信时，需要设置相关的波特率和数据格式；在使用并行接口连接显示器时，需要配置显示器的分辨率和显示模式。
然后，通过编程方式向相应的接口模块写入数据或读取数据，实现与外部设备的数据交互。
在整个工作过程中，时钟模块起着关键的作用。
时钟模块提供稳定的时钟信号，保证各个接口模块按照预定的时序要求工作，从而实现数据的准确传输。
51系列单片机与外围接口芯片的实验和技巧
51系列单片机与外围接口芯片的实验和技巧51系列单片机是一种常用的微控制器，具有广泛的应用领域。
为了提高单片机的功能和扩展其外围接口，常常需要使用外围接口芯片。
本文将介绍一些与51系列单片机配合使用的外围接口芯片的实验和技巧。
一、LCD液晶显示屏LCD液晶显示屏是一种常见的外围接口设备，可以用来显示各种信息。
与51系列单片机配合使用时，需要通过IO口进行数据和控制信号的交互。
在使用LCD液晶显示屏时，需要注意以下几点：1. 配置IO口的工作模式：将IO口设置为输出模式，以便向液晶显示屏发送控制信号和数据。
2. 使用延时函数：由于LCD液晶显示屏的响应速度较慢，需要在发送完数据后进行适当的延时，以确保数据能够被正确接收和显示。
3. 熟悉液晶显示屏的命令和数据格式：LCD液晶显示屏有自己的一套命令和数据格式，需要根据具体型号的要求进行设置。
二、ADC模数转换芯片ADC模数转换芯片可以将模拟信号转换为数字信号，常用于采集和处理模拟信号。
与51系列单片机配合使用时，需要注意以下几点：1. 配置IO口的工作模式：将IO口设置为输入模式，以便接收来自ADC芯片的模拟信号。
2. 设置ADC模数转换的精度：根据需要，可以调整ADC芯片的工作精度，以获得更高的准确性或更快的转换速度。
3. 调用ADC转换函数：通过调用相应的函数，可以启动ADC芯片进行模数转换，并获取转换结果。
三、DAC数模转换芯片DAC数模转换芯片可以将数字信号转换为模拟信号，常用于控制模拟设备的输出。
与51系列单片机配合使用时，需要注意以下几点：1. 配置IO口的工作模式：将IO口设置为输出模式，以便向DAC芯片发送数字信号。
2. 设置DAC数模转换的精度：根据需要，可以调整DAC芯片的工作精度，以获得更高的准确性或更大的输出范围。
3. 调用DAC转换函数：通过调用相应的函数，可以向DAC芯片发送数字信号，并控制其输出模拟信号的大小。
四、串口通信芯片串口通信芯片可以实现与其他设备的串口通信，常用于数据传输和远程控制。
单片机常用外围器件
MAX682
2.电源监控器件
MAX791
MAX705
3.电流传感器
MAX471/472
单片机常用外围器件
AT24XX系列的芯片用在单片机上来保存一些重要参数的，就是一些随机的参数，每个产品可能都不一样，但是还得有这些参数，也就是你说的配置。这个芯片直接可以用单片机进行读写处理，不需要专用的编程器，也不用提高电压进行编程，方便。
可燃性气体传感器 M007
*************************************
六、常用可编程器件
1.可编程并行接口芯片 8255A
2.可编程中断控制器 82C59A
3.可编程计数器
MSM82C53-2
MSM82C54-2
4.可编程键盘、显示控制器件
TMP82C79
MM54HC02/MM74HC02
3常用与或门及与或非门器件
MM54HC58/MM74HC58
MM5(7)4HC51
4.常用总线驱动及收发器件
54LS244/DM74LS244
DM54LS235/DM74LS245
74HC595
5.常用计数器
DM74LS90/DM74LS93
DM54LS193/DM74LS193
单片机常用外围集成电路列表：
存储芯片AT24C02等
时钟芯片DS1302等
AD芯片ADC0809等
语音芯片APR9600,ISD4004等
步进机电机驱动L298等
显示器件LCD1602，12864，简单的有LED等
温度测量DS18B20等
通讯芯片：红外的，微波的，可型号很多，到卖家柜台咨询吧
单片机常用外围器件及芯片
常用MCS-51系列（8位）单片机内部硬件资源表更强功能的MCS-51系列（8位）单片机内部硬件资源表 公司型号 片内ROM 片内RAM I/O 口线 中断源 A/D 定时器Intel80C51GA 4K 128 32 7 4*8bit 280C51GB 8K 256 32 7 4*8bit 2 ATMEL 89LV51 Flash 4K 128 32 6 /289LV52 Flash 8K 256 32 8 3 SiemensSAB80512 4K 128 56 6 8*8bit 2SAB80515 8K 256 48 12 8*8bit 3 AMD 80C525/325 8K 256 42 2 8*8bit380C515/535 8K 256 32 4 2Philips/ Signetics 83C552 8K 256 40 15 8*8bit 2 83C752 2K 64 19 6 4*8bit 1常用PIC 单片机系列（8位）单片机内部硬件资源 型号 管脚 片内ROM(位) 片内RAM I/O口线说明PIC12C508A 8 512*12 256 每个I/O 口吸收、驱动电流25mAPIC12C509A 512*12 41PIC12C671 1024*12 128PIC12C671 2048*12 128每个I/O 口吸收、驱动电流25mA ，4路8位ADCPIC16C54C 18 512*12 25 12一个定时器，片内WDT ，每个I/O 口吸收25mA 电流、驱动电流20mAPIC16C55 28 512*12 24 20PIC16C56 18 1024*12 25 12PIC16C57 28 2048*12 72 20公司型号 片内ROM片内RAM I/O 口线中断源 定时/计数器 Intel8031/128 32 5 2 8751 4K EPROM 128 32 5 2 8051 4K 128 32 5 2 8752 8K EPROM 256 32 6 3 ATMEL 89C1051 1K FLASH 128 15 3 1 89C2051 2K FLASH 128 15 5 2 89C51 4K FLASH 128 32 5 2 89C52 8K FLASH2563283常用74系列门电路芯片型号和简单功能描述名称（74XX）特征描述00 四2输入端与非门01 四2输入端与非门（OC）02 四2输入端或非门03 四2输入端或非门（OC）04 六反相器05 六反相器（OC）06 六高压输出反相器（OC,30V）07 六高压输出缓冲驱动器（OC,30V）08 四2输入端与门10 三2输入端与非门11 三2输入端与门13 双4输入端与非门14 六反相器16 六高压输出反相器（OC,15V）17 六高压输出缓冲驱动器（OC,15V）128 四2输入端或非线驱动器常用4000系列门电路芯片型号和简单功能描述型号器件名称厂家名称CD4000 双3输入端或非门+单非门TICD4001 四2输入端或非门HIT/NSC/TI/GOL CD4002 双4输入端或非门NSCCD4011 四2输入端与非门HIT/TICD4012 双4输入端与非门NSCCD4023 三3输入端与非门NSC/MOT/TI CD4025 三3输入端或非门NSC/MOT/TI CD4068 八输入端与非门/与门NSC/HIT/TICD4069 六反相器NSC/HIT/TICD4073 三3输入端与门NSC /TICD4075 三3输入端或门NSC/ TICD4081 四2输入端与门NSC/HIT/TICD4082 双4输入端与门NSC/HIT/TI常用的功率MOSFET驱动器型号配置输出电流（A）最大输入电压（V）封装TC4421 单通道、反相9 18 8-Pin，PDIP,5-Pin TC429 单通道、反相 6 18 8-Pin PDIPTC1413 单通道、反相 3 16 8-Pin PDIP,8-Pin TC4427A 双通道 1.5 18 8-Pin PDIP,8-PinTC4428A 双通道、正反/相1.5 188-Pin PDIP,8-PinSOICTC1426 双通道、反相 1.2 16 8-Pin PDIP,8-Pin SOICTC4467 四通道、反相 1.2 18 14-Pin PDIP,16-Pin SOIC(W)TC4468 四通道 1.2 18 14-Pin PDIP,16-Pin SOIC(W)电流/电压转换芯片型号封装电流大小电源电压最大工作电流(µA）简单描述MAX471 8/PDIP/SO 0~3A +3~+36 50 精密，高端电流传感放大器MAX472 8/PDIP/SO 外部电阻+3~+36 20 精密，高端电流传感放大器MAX4073 5-SC706-SOT23外部电阻+3~+28 500低成本，电压输出高端电流传感放大器MAX4172 8/µMAX/SO 外部电阻+3~+32 800 低成本，精密，H输出高端电流传感放大器MAX4173 6-SOT23 外部电阻+3~+28 420 低成本，电压输出高端电流传感放大器MAX4372 5-SOT238-SO外部电阻+2.7~+28 30低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4373 8/µMAX/SO 外部电阻+2.7~+28 50 低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4374 8/µMAX/SO 外部电阻+2.7~+28 50 低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4375 8/µMAX/SO 外部电阻+2.7~+28 50 低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4376 14-TSSOP5-SOT238/µMAX/SO外部电阻+3~+28 1000单高变电流传感放大器带外部增益多路模拟开关型号仪表放大器型号 传感器类型 输出形式 输出阻抗 典型器件 热敏电阻 随温度电阻发生变化 50到1M Ω AD524、AD620 热电偶电压变化 20~20k Ω AD624、AD620电阻温度探测（RTD ） （桥式电路） 随温度电阻发生变化 20~20k Ω AD624、AD625、AD620 水位传感器热型、浮标型 电阻变化500~2k Ω100~2k Ω AD624、AD625、AD620、AMP-01负载传感器应变桥、测重仪电阻变化120~1k Ω AD624、AD625、AD620、 AMP-01 光敏二极管光强度增加，电流增加 10Ω AMP-05磁场传感器 5mv/kg ~120mv/kg 1~ 1k Ω AD624、AD625、AD620、 AMP-02加速度传感器 1~100mv/g500ΩAD624、AD625、AD620、 AMP-02AD 公司DAC 器件 极性型号封装 位数 输出信号 线性 外部基准 接口方式 单极性AD5300BμSOIC8 0~+VDD 1 +VDD SPI AD7523 DIP 8 I 1/2 ±VREF P8 AD7524 DIP 8 I 1/2 ±VREF P8 AD7533 DIP10 I 1/2~2 ±VREF P10 AD5310BμSOIC10 0~+VDD 1 +VDD SPI AD7397 DIP 10 0~+VDD 1 +VREF P12 AD7541A DIP 12 I 1/2 ±VREF P12 AD7545 DIP 12 I 1/2 ±VREF P12 AD7845 DIP 12V1/2~1±VREFP12型号 通道数 最小电压最大电压最大关电流最大开时间 最大关时间 MAX324 2 2.7 16 0.1 150 100 MAX323 2 2.7 16 0.1 150 100 MAX307 8 4.5 30 0.75 200 150 MAX306 16 4.5 30 0.75 200 150 MAX322 2 Dual-Supply Dual-Supply 0.1 150 100 MAX321 2 Dual-Supply Dual-Supply 0.1 150 100 MAX320 2Dual-Supply Dual-Supply 0.1 150100AD7564 DIP 12 I1/2 4路+VREF S AD7393 DIP 12 +1.2(V) 1.6 +1.2(内部) P10 AD7394 DIP 12 +VREF(V) 1 +VREF SPI AD5320B DIP 12 0~+VDD 1 +VDD SPI AD7538 μSOIC 14 I1 ±VREF P14AD420 DIP 16 I(0~20mA/ 0~24mA/ 4~24mA) / 内/外 SPI/Microwire AD421 DIP 16 I(4~24mA) / 内/外 SPI 双极性AD7225 DIP 8 V ±5（V ） I 5mA±2 4路 外 P8 AD7226 DIP 8 V ±5（V ） I 5mA±2 1路 外 P8 AD7243 DIP 12 V ±5（V ） I 5mA±1 +5 S AD7840 DIP14V ±3（V ） I 5mA±2+3P14TI 公司的双极性DAC 器件 器件 管脚数 分辨率 输出 通道数 基准 电源电压 TLV5620 14 8 V 4 外部 2.7~5.5 TLC5628 16 8 V 8 外部 5TLV5604 16 10 V 8 外部 2.7~5.5 TLV5614 16 12 V 8 外部 2.7~5.5 TLC5615 8 10 V 1 外部 5TLC5616 8 12 V 1 外部 2.7~5.5 TLC5617 8 10 V 2 外部 5 TLC5618 8 12 V 2 外部 5TLV5636 8 12 V 1 外部 2.7~5.5 TLV5637 8 10 V 2 外部 2.7~5.5 TLV5638 8 12 V 2外部 2.7~5.5TLV5613 20 12 V 1 外部 2.7~5.5 TLV56192012 V1外部 2.7~5.5型号 通道 分辨率 输出阻抗线性 封装MAX5621 16 16 50 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5622 16 16 500 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5623 16 16 1000 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5631 32 16 50 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5632 32 16 500 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5633 32 1610000.0015 64-TQFP 68-QFNTLV5633 20 12 V 1 内部 2.7~5.5 TLV5639 20 12 V 11 内部 2.7~5.5 THS5641 28 8 I 1 内部 3.0~5.0 THS5651 28 10 I 1 内部 3.0~5.0常用的光耦器件型号品牌描述4N25 QTC 晶体管输出4N30 QTC 达林顿管输出4N33 QTC 达林顿管输出4N35 QTC 晶体管输出6N135 FSC 高速光耦晶体管输出6N136 FSC 高速光耦晶体管输出6N137 FSC 高速光耦晶体管输出T1L113 FSC 达林顿管输出T1L117 - 达林顿管输出MOC3041 - 过零\触发\可控制输出MOC3061 - 过零\触发\可控制输出升/降压电压变换器件型号最小输出电压最大输出电压典型电流特征MAX1672 1.25 5.5 0.3 低电压检测MAX1729 2.5 16 0.0025 低噪声MAX710 - - 0.25 低噪声低电压检测MAX711 2.7 5.5 0.25 低噪声低电压检测升压电压变化器件型号最小输出电压最大输出电压典型电流MAX1675 2 5.5 0.3MAX1676 2 5.5 0.3MAX1678 2 5.5 0.09MAX1687 1.25 6 2MAX1688 1.25 6 2MAX1700 2.2 5.5 0.8MAX1703 2.5 5.5 1.5MAX1705 2.5 5.5 0.8降压电压变换器件型号典型输出值最小输出电压最大输出电压典型电流MAX1672 1.25 5.5 0.3 低电压检测MAX1734 1.5,1.8 - - 0.25MAX1742 1.5,1.8，2.5 1.1 5.5 1 MAX1744 3.3，5 - - 10 MAX1745 - 1.25 18 10 MAX1762 1.8,2.5 0.5 5.5 0.6 MAX1776 5 1.25 24 0.6 MAX1791 3.3,5 0.5 5.5 3 MAX1809 - 1.1 5.5 3 MAX1813 - 0.6 2 22 MAX1830 1.5,1.8,2.5 1.1 5.5 3低压差线性稳压器型号典型输出值最小输出电压最大输出电压典型电流（mA）MAX8873 2.80、2.84、3.15 - - 280MAX8874 2.80、2.84、3.15 - - 280MAX8875 2.5~5 - - 150MAX8877 2.5~5 - - 150MAX8878 2.5~5 - - 150MAX8880 - 1.25 5 200MAX8881 1.8、2.5、2.85、5.0 - - 200MAX8882 1.8、2.5、2.85、3.3 - - 160MAX8883 1.8、2.5、2.85、3.3 - - 160MAX8885 2.5~5 - - 150精密电压基准IC型号输出电压精度最小电压最大电压MAX6191A 2.048 0.1 2.5 12.6MAX6191B 2.048 0.244 2.5 12.6MAX6191C 2.048 0.5 2.5 12.6MAX6192A 2.5 0.08 2.7 12.6MAX6192B 2.5 0.2 2.7 12.6MAX6192C 2.5 0.4 2.7 12.6MAX6193A 3 0.066 3.2 12.6MAX6193B 3 0.166 3.2 12.6MAX6193C 3 0.333 3.2 12.6MAX6194A 4.5 0.04 4.7 12.6MAX6194B 4.5 0.11 4.7 12.6MAX6194C 4.5 0.22 4.7 12.6MAX6195A 5 0.04 5.2 12.6MAX6195B 5 0.1 5.2 12.6 MAX6195C 5 0.2 5.2 12.6 MAX6198A 4.096 0.05 4.3 12.6 MAX6198B 4.096 0.12 4.3 12.6 MAX6198C 4.096 0.24 4.3 12.6看门狗器件型号最小复位时间（ms）最大复位时间（ms）标准看门狗设置MAX690 35 70 可调1.6s MAX691 可调35 可调70 可调1.6s MAX692 可调35 可调70 可调1.6s MAX693 可调35 可调70 可调1.6s MAX694 可调140 可调280 可调1.6s MAX695 可调140 可调280 可调1.6s 单片机常用外围器件单片机常用外围器件************************************一、74系列常用器件1.常用与非门及与非门器件MM54HC08/MM74HC08MM54HC11/MM74HC12.常用或门有或非门器件MM54HC32/MM74HC32MM54HC02/MM74HC023常用与或门及与或非门器件MM54HC58/MM74HC58MM5(7)4HC514.常用总线驱动及收发器件54LS244/DM74LS244DM54LS235/DM74LS24574HC5955.常用计数器DM74LS90/DM74LS93DM54LS193/DM74LS1936.常用编码译码器件MM5(7)4HC148MM5(7)4HC138************************************二、存储器件1.SRAM-IS61C256AH2.EPRAM-M2764A3.EEPRAM24LC256X2816C4.FLASH存储器AT29C2***********************************三、A/D1.逐次比较型A/DADC0809/0804AD78102.并行比较型ADAD90483.半闪烁型高速A/DTLC5510MAX1134.Σ－△型高精度A/DAD7710ADS1100***********************************四、输出及显示1.LED驱动芯片ICM7218MAX7219MCI144892.LCD器件FYD128643.D/A************************************五、传感器1.温度LM35DS18B202.语音芯片ISD25003.时钟芯片DS1302PCF85834.其他热线型半导体气敏元件MR513酒精传感器 MQ-303A可燃性气体传感器 M007*************************************六、常用可编程器件1.可编程并行接口芯片 8255A2.可编程中断控制器 82C59A3.可编程计数器MSM82C53-2MSM82C54-24.可编程键盘、显示控制器件TMP82C79*****************************************七、常用通信器件1.RS-232总线接口芯片 MAX2322.RS-422总线接口芯片 MAX4913.RS-485总线接口芯片 MAX4854.异步收发器 MAX3100B控制器件 ISP15186.以太网接口器件 RTL8019AS*****************************************八、电源相关器件1.DC-DC电压变换器MAX1676MAX6822.电源监控器件MAX791MAX7053.电流传感器MAX471/472。
《单片机原理与应用设计》总结
单片机原理与应用设计第一章单片机概述在一块半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、和各种I/O接口的集成电路芯片由于其具有一台微型计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。
单片机主要应用于测试和控制领域。
单片机的发展历史分为四个阶段。
1974—1976年是单片机初级阶段，1976—1978年是低性能单片机阶段，1978—1983年是高性能单片机阶段，期间各公司的8位单片机迅速发展。
1983至现在是8位单片机巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。
单片机的发展趋势将向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展。
单片机的发展非常迅速，其中MCS-51系列单片机应用非常广泛，而在众多的MCS-51单片机及其各种增强型、扩展型的兼容机中，AT89C5x系列，尤其是AT89C51单片机成为8位单片机的主流芯片之一。
第二章89C51单片机的硬件结构89C51单片机的功能部件组成如下：8位微处理器，128B数据存储器片外最多可外扩64KB，4KB程序存储器，中断系统包括5个中断源，片内2个16位定时器计数器且具有4种工作方式。
1个全双工串行口，具有四种工作方式。
4个8位并行I/O口及特殊功能寄存器。
89C51单片机的引脚分为电源及时钟引脚、控制引脚及I/O口。
电源为5V 供电，P0口为8位漏极开路双向I/O口，字节地址80H，位地址80H—87H。
可作为地址/数据复用口，用作与外部存储器的连接，输出低8位地址和输出/输入8位数据，也可作为通用I/O口，需外接上拉电阻。
P1、P2、P3为8位准双向I/O 口，具有内部上拉，字节地址分别为90H，A0H，B0H。
其中P0、P2口可作为系统的地址总线和数据总线口，P2口作为地址输出线使用时可输出外部存储器的的高8位地址，与P0口输出的低8位地址一起构成16位地址线。
P1是供用户使用的普通I/O口，P3口是双向功能端口，第二功能很重要。
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20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
UCC LCE WR2 XFER D4 D5 D6 D7 Iout1 Iout2
UR
Rfb
DGND
DAC 0832 管脚分布图
DAC0832内部结构及引脚
DI7～DI0 VREF
输入 锁存器 DAC 寄存器 D/A 转换器
IOUT2 IOUT1
图7-18 一个典型的过程控制系统示意图
11.1.2 D/A转换器的工作原理
D/A转换即数/模转换，是将数字量转换成与其成比例的模拟量。D/A 转换器的核心电路是解码网络，解码网络主要形式有两种：一种是权电阻 解码网络，另一种是T型电阻网络。
1、权电阻解码网络D/A转换原理
基本思想是:先把每一位数字代码根据其权值转换成相应的模拟分量， 然后将各模拟分量相加，得到的总和就是与数字量对应的模拟量。 一个二进制数的每一位的权值，产生一个与二进制数的权成正比的电 压，只要将代表每一个二进制位权的电压叠加起来就等于该二进制数所对 应的模拟电压信号。如图7-19所示是一个输入4位二进制数的D/A转换电 路，Vr是基准电压，D0～D3是4位 二进制数，控制4位切换开关，开关 分别接4个加权电阻，权电阻值分别 按8：4：2：1比例分配。权电阻解 码网络的输出接至运算放大器的反 相输入端，Rf为反馈电阻。运算放 大器用以放大模拟电压信号。
3、影响精度的误差 失调误差（零位误差）定义为：当数值量输入全为“0”时， 输出电压却不为0V。该电压值称为失调电压，该值越大，误差 越大。增益误差定义为：实际转换增益与理想增益之误差。线 性误差定义：它是描述D/A转换线性度的参数，定义为实际输出 电压与理想输出电压之误差，一般用百分数表示。 4、转换速度 D/A转换速度是指从二进制数输入到模拟量输出的时间，时 间越短速度越快，一般几十到几百微妙。 5、输出电平范围 输出电平范围是指当D/A转换器可输出的最低电压与可输出 的最高电压的电压差值。常用的D/A转换器的输出范围是0～＋5 V，0～＋10 V，－2.5～＋2.5 V，－5～＋5 V，－10～＋10 V 等。
一个典型的单片机过程控制系统示意图如图7-18所示。各部 分的作用如下：
(1)传感器：将各种现场的物理量测量出来并转换成电信号（模拟 电压或电流）。常用的传感器有： (2)放大器：把传感器输出的信号放大到ADC的量程范围。 (3)低通滤波器：用于降低噪声、滤去高频干扰，以增加信噪比。 (4)多路开关：把多个现场信号分时地接通到A/D转换。 (5)采样保持器：周期性地采样连续信号，并在A/D转换期间保持 不变。
11.2 D/A转换芯片DAC0832
D/A接口芯片种类很多，有通用型、高速型、高精度型等， 转换位数有8位、12位、16位等，输出模拟信号有电流输出 型（如DAC0832、AD7522等）和电压输出型（如AD558、 AD7224等），在应用中可根据实际需要进行选择。 DAC0832是采用CMOS工艺制造的8位电流输出型D/A转 换器，分辨率为8位，建立时间为1 μs，功耗为20 mW，数 字输入电平为TTL电平。 11.2.1、DAC0832芯片 DAC0832是8位电流型D/A转换器，20引脚双列直插式封 装，其结构框图及引脚如下图所示。
第11章 常用外围接口芯片
测控系统是单片机应用的重要领域。在测控系统中，除数字量 之外还会遇到另一种物理量，即模拟量。例如：温度、速度、 电压、电流、压力等，它们都是连续变化的物理量。 单片机系统中凡是遇到有模拟量的地方，就要进行模拟量 向数字量、数字量向模拟量的转换，也就要涉及到单片机的数/ 模(D/A)和模/数(A/D)转换的接口技术。 A/D转换器的作用是将模拟的电信号转换成数字信号。在 将物理量转换成数字量之前，必须先将物理量转换成电模拟量 ，这种转换是靠传感器完成的。传感器的种类繁多，如温度传 感器，压力传感器、光传感器、气敏传感器等。 DAC、ADC示意图 D/A转换器的作用是将数字信号转换成模拟的电信号。 模拟量——连续变化的物理量。 数字量——时间和数值上都离散的量。 ADC、DAC相互转换如图所示。
2、DAC0832的工作过程
DAC0832的工作过程是： (1) 单片机执行输出指令（MOVX），输出8位数据给DAC0832； (2) 在单片机执行输出指令（MOVX）的同时，使ILE、WR1、CS 三个控制信号端都有效，8位数据锁存在8位输入寄存器中； (3) 当WR2、XFER二个控制信号端都有效时，8位数据再次被锁存 到8位DAC寄存器，这时8位D/A转换器开始工作，8位数据转换为相对 应的模拟电流，从IOUT1和IOUT2输出。
③ 其它引线 Vref：参考电压输入端，要求外部提供精密基准电压，Vref一般在 －10～＋10 V之间。VCC:芯片工作电源电压，一般为＋5～＋15 V。 AGND：模拟地。 DGND：数字地。 注意：模拟地要连接模拟电路的公共地，数字地要连接数字电路 的公共地，最后把它们汇接为一点接到总电源的地线上。为避免模拟 信号与数字பைடு நூலகம்号互相干扰，两种不同的地线不可交叉混接。
VCC D7
. . . . . .
11.1.4、T型电阻网络 T型网络如图7-20所示。
图7-20 T型R-2R型电阻网络
该网络的特点：
（1）只有 R 和 2R 两种电阻； （2）各节点向左和向上看的等效电阻均为2R； （3）整个网络的等效电阻为R； 各支路的电流为： In-1=I/21=Vref/R×21 In-2=I/22=Vref/R×22 …… I0 = I/2n=Vref/R×2n （4）输入数字量 Di控制模拟开关 Si ： 当 Di 为0时，开关Si接地，支电流 Ii 流向地； 当 Di 为1时，开关Si接运放，支电流 Ii 流向运放。 （5）流入运放的电流 I∑ 为各支电流之和 I∑=Dn-1 × In-1 + Dn-2 × In-2 + + D1 × I1 + D0 × I0 =(Dn-1×2n-1+ Dn-2n-2+ +D0×20) ×Vref/2nR =D×Vref/2nR V0= -I∑ ×Rf=-D×Vref×Rf/2nR 可见，V0的数值不仅与输入的二进制数有关，还与反馈电阻Rf及基准 电压Vref有关。
图7-19 权电阻解码网络D/A转换电路
D/A转换过程如下：位切换开关受被转换的二进制数D0～D3控制。当 二进制数的某位为“1”时，位切换开关闭合，基准电压加在相应的权电阻 上，由此产生与之对应的电流输入运算放大器，这个电流称为权电流。此 时运算放大器输出电压就是这些输入的、与二进制权对应的权电流作用的 结果。如D3=1，就会产生一个电流I8=Vr/R。相应的，D2=1会产生电流 I4=Vr/2R=I8/2；D1=1产生电流I2=Vr/4R= I8/4；D0=1产生电流I4=Vr/8R= I8/8。因此输入运算放大器的总电流为： I=I8+I4+I2+I1 =I8(D3/20+ D2/21+ D1/22+ D0/23 ) =VR/23R(D3*23+D2*22+D1*21+D0*20) 上式表明送入运算放大器的电流是各位二进制位对应的权之和，其中， Vr/23R可看成一个比例系数，该式完成了二进制数变为模拟量的转换。通 过运算放大器的反馈电阻RF把权电流转换为电压量，就可以完成二进制量 变为模拟量。转换后的模拟电压为： VO=-RF*I=-VRRF/23R(D3*23+D2*22+D1*21+D0*20) 不同的D/A转换器有不同的权电阻网络。当二进制位数比较多时，该方 法精度受影响。
ILE & CS & WR1
LE1 &
LE2 Rfb
AGND
VCC WR2 XFER
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1）组成 结构框图如图7-21(a)所示。它是由一个8位的输入寄存器、一 个8位的DAC寄存器和一个8位D/A转换器以及控制电路组成。 输入寄存器和DAC寄存器可以分别控制，从而可以根据需要 接成两级输入锁存的双缓冲方式，一级输入锁存的单缓冲方式， 或接成完全直通的无缓冲方式。 2）各引脚的功能 DAC0832是有20个引脚的双列直插式芯片，其引脚排列如上 页所示。20个引脚中包括与单片机连接的信号线，与外设连接的 信号线以及其它引线。 ①与单片机相连的信号线 D7～D0：8位数据输入线，用于数字量输入。 ILE：输入锁存允许信号，高电平有效。 CS：片选信号，低电平有效，与ILE结合决定WR1是否有效。
11.2.1 DAC0832的结构原理
DAC0832
CS
WR1 AGND DI3 DI2 DI1 DI0
RFB DGND
VREF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
VCC ILE WR 2 XFER DI4 DI5 DI6 DI7 IOUT2 IOUT1
2、转换精度
在理想情况下，精度和分辨率基本一致，位数越多，精 度越高。但由于电源电压、参考电压、电阻等各种因素存 在着误差，严格来讲精度和分辨率并不完全一致，只要位 数相同，分辨率相同，但相同位数的不同转换器精度会有 所不同。 D/A转换精度指模拟输出实际值与理想输出值之间的误差。 包括非线性误差、比例系数误差、漂移误差等项误差。用 于衡量D/A转换器将数字量转换成模拟量时，所得 模拟量的精确程度。 注意：精度与分辨率是两个不同的参数。精度取决于 D/A转换器各个部件的制作误差，而分辨率取决于D/A转 换器的位数。
11.1.5
D/A转换器的主要技术指标
1、分辨率 分辨率是指D/A转换器可输出的模拟量的最小变化量，也就是最 小输出电压(输入的数字量只有D0=1)与最大输出电压(输入的数字量 所有位都等于1)之比。也通常定义刻度值与2n之比（n为二进制位 数）。二进制位数越多，分辨率越高。例如，若满量程为5V，根据 分辨率定义，则分辨率为5v/2n 。设8位D/A转换，即n=8，分辨率 为5v/28 ≈19.53mv，即二进制变化一位可引起模拟电压变化 19.53mv，该值占满量程的0.195%,常用1LSB表示。 同理： 10位D/A转换 1LSB=5000mv/210 =4.88mv=0.098%满量程 12位D/A转换 1LSB=5000mv/212 =1.22mv=0.024%满量程 16位D/A转换 1LSB=5000mv/216 =0.076mv=0.0015%满量程 分辨率有两种表示： (2) D/A 转换器的位数表示 (1) 可直接用 常用相对值（百分值）表示 如： 8 位D/A 转换器的分辨率为 8n 位。 分辨率 =△ / 满量程 = △ / (2 × △ ) = 1/2n 10 位D/A转换器的分辨率为10位。