电子线路设计与制作

西华大学电气信息学院1电子线路设计与制作专用集成电路及其应用西华大学电气信息学院2课程内容PLD器件应用无线收发电路V/F转换器A/D、D/A应用键盘数字电位器西华大学电气信息学院3A/D、D/A应用高速A/D、D/A的应用西华大学电气信息学院4A/D、D/A的应用A/D、D/A的主要性能指标A/D：分辨率（位数）：V/2N转换速率/时间（采样率）：如，40M、25μS输入电压范围：0~5V、-5V~+5V输入路数：单路输入、多路输入数字输出特性：二进制、十进制、BCD码数字输出方式：并行、串行供电电源（基准源）输入电阻（输入阻抗）工作环境（温度、湿度）西华大学电气信息学院5A/D、D/A的应用A/D、D/A的主要性能指标D/A：分辨率（位数）：V/2N建立速率（稳定时间）：如，40M、1μS数字输入方式：并行、串行输出电压范围：0~5V、-5V~+5V输出电压类型：电压输出、电流输出供电电源（基准源）工作环境（温度、湿度）西华大学电气信息学院6A/D、D/A的应用常见的A/D、D/A转换器A/D：MC14433、ICL7135（双积分型）ADC0809、AD574（逐次逼近型）TLC5540（半闪速转换器flashconverters）D/A：DAC0832（低速）MAX5188/MAX5191（高速）西华大学电气信息学院7A/D、D/A的应用高速A/D、D/A的应用范围高速数据采集：数字示波器电荷耦合器件(CCD):数码照相机、扫描仪机顶盒：数字电视通信：调制/解调（正交移相键控QPSK）西华大学电气信息学院8A/D、D/A的应用高速A/D的使用“高速”并不意味着“复杂”操作时序简捷控制命令简单电路结构简化调试过程更为容易西华大学电气信息学院9A/D、D/A的应用高速A/D：TLC55408位分辨率最高转换速率40M/S内部采样和保持功能内部基准电压产生5V单电源工作低功耗（80mW）西华大学电气信息学院10A/D、D/A的应用典型应用OE：使能端CLK：时钟输入D0~D7：数据输出ANALOGIN：模拟信号输入西华大学电气信息学院11A/D、D/A的应用TLC5540转换时序图TW西华大学电气信息学院12A/D、D/A的应用TLC5540的输出使能OE：（OutputEnable）输出使能西华大学电气信息学院13A/D、D/A的应用TLC5540与MCU的接口能否与51单片机直接连接？转换时间：1/40M=0.025μS12M晶振、一个机器周期为1μS加接缓冲存储器可与其它高速单片机或DSP相连解决办法：西华大学电气信息学院14A/D、D/A的应用TLC5540与MCS51的接口西华大学电气信息学院15A/D、D/A的应用控制电路的实现由数字电路实现通过CPLD实现通过FPGA实现FPGA可以实现控制电路也可以在内部实现高速RAM采用双口RAM可使控制电路简化A/DEnd西华大学电气信息学院16A/D、D/A的应用高速D/A：MAX5188/51918位分辨率最高转换速率40M/S内部基准电压产生低噪声+1.2V基准双路交替输出电流差动输出西华大学电气信息学院17A/D、D/A的应用时钟输入差动放大器数据输入5191内置电阻电路中只有一路数字输入有二路模拟输出而且没有选择引脚西华大学电气信息学院18A/D、D/A的应用MAX5188/5191西华大学电气信息学院19键盘的应用PS/2键盘在单片机中的应用西华大学电气信息学院20PS/2键盘的应用单片机常用键盘I/O模式键盘扫描键盘8155（I/O扩展芯片）扫描键盘利用串口实现键盘专用键盘（显示）集成电路电脑用PS/2键盘和数字小键盘西华大学电气信息学院21PS/2键盘的应用I/O模式键盘用于键数较少的系统占用较多I/O西华大学电气信息学院22PS/2键盘的应用扫描键盘用较少的I/O口实现较多的按键西华大学电气信息学院23PS/2键盘的应用8155（I/O扩展芯片）扫描键盘I/O口不够用时按键数量很多常与显示共用西华大学电气信息学院24PS/2键盘的应用利用串口实现键盘利用较少的I/O实现较多按键占用串口可用I/O模拟串口可扩展更多按键西华大学电气信息学院25PS/2键盘的应用键盘抖动产生原因机械按键或开关在闭合和断开时产生抖动抖动时间长短与机械特性有关抖动时间一般为5~40mS西华大学电气信息学院26PS/2键盘的应用键盘抖动的消除方法硬件消除在键盘两端接滤波电路软件消除通过软件延时消除西华大学电气信息学院27PS/2键盘的应用专用键盘(显示)集成电路8279教材《MCS-51单片机》P152可实现对键盘/显示器自动扫描自动识别键盘上闭合的按键并进行编码有键闭合产生中断内含去抖动电路具有双键锁定功能具有组合键功能（上档键Shift、Ctrl）西华大学电气信息学院28PS/2键盘的应用专用键盘(显示)集成电路8279PCB图印制板图西华大学电气信息学院29PS/2键盘的应用PS/2键盘和数字小键盘PC键盘（笔记本键盘、无副键盘）西华大学电气信息学院30PS/2键盘的应用PS/2键盘和数字小键盘数字小键盘17个按键与标准键盘的副键盘相同西华大学电气信息学院31PS/2键盘的应用PS/2键盘和数字小键盘数字小键盘20个按键增加了功能键ESC、F1~F6Clear(退格键)比较实用西华大学电气信息学院32PS/2键盘的应用PS/2键盘和数字小键盘数字小键盘（刷卡）20个按键增加了磁卡读卡器磁卡信息与键盘编码相同刷卡口西华大学电气信息学院33PS/2键盘的应用PS/2键盘的特性使用方便、随处可得功能齐全（可以随意更改按键功能）电路结构简单价格低廉西华大学电气信息学院34PS/2键盘的应用PS/2键盘的接口规范共4个有用脚电源由PC提供与PC共地时钟和地都是集电极开路接上拉电阻（约4.7K）西华大学电气信息学院35PS/2键盘的应用PS/2键盘的接口规范自动扫描自动识别自动编码有键按下时才发送数据减轻了CPU的负担西华大学电气信息学院36PS/2键盘的应用PS/2键盘与单片机连接数据时钟西华大学电气信息学院37PS/2键盘的应用PS/2键盘时序图键盘向主机发送信息西华大学电气信息学院38PS/2键盘的应用PS/2键盘编码0x0e,'|',0x15,'q',0x16,'1',0x1a,'z',0x1b,'s',0x1c,'a',0x1d,'w',0x1e,'2',0x21,'c',0x22,'x',0x23,'d',0x24,'e',详细编码见其它资料西华大学电气信息学院39PS/2键盘的应用通过数字电路单片机连接通过移位寄存器读取数据P/S2键盘的数据和时钟至单片机中断PS/2End西华大学电气信息学院40单片机系统板MCS51CPLDRAMROMROM扩展总线扩展插槽串口和时钟P/S2接口LCD接口西华大学电气信息学院41单片机系统板西华大学电气信息学院42单片机系统板