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驅(qū)動，IO擴(kuò)展和電氣隔離 |
| 作者：lazydoggy 欄目：單片機(jī) |
驅(qū)動，IO擴(kuò)展和電氣隔離，此三者，是我在作初次開發(fā)設(shè)計中，就遇到的重要概念。而自己在平時的資料翻閱中，也發(fā)現(xiàn)這三個概念及其技術(shù)的出現(xiàn)頻率也相當(dāng)高。所以就有一個想法，把這些單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的基礎(chǔ)技術(shù)整理在一起，作為一系列永恒的話題，深入探討，研究。是以拋此磚。 “驅(qū)動” 在我所用過的教材里，是沒有講到過“驅(qū)動”這個概念的。這或許是因為教材偏重講述獨(dú)立器件的工作原理而沒有注意講器件是如何組合成一個實用電路，也或許是因為我讀的教材太老，總之，初見時對這一概念的理解模糊不清，也就更談不上理解到其技術(shù)的重要性。 什么是“驅(qū)動”？ 當(dāng)單片機(jī)輸出某一電平，想要控制器件的狀態(tài)切換時，由于其輸出電流/輸出電壓過小，達(dá)不到讓該器件要求的額定值，而無法使器件正常工作。因此需要通過一些器件作為中介，使得其輸出能夠控制器件的工作。相應(yīng)的器件如SP1110固態(tài)繼電器，74S05六反相器等。 因此，我理解，驅(qū)動是“擴(kuò)大輸出電壓和輸出電流，以使被控器件正常工作”的技術(shù)。如有錯誤，還請指正。 “IO擴(kuò)展” 單片機(jī)的IO口也是非常重要的資源。觀音只有兩只手，但也可以變出千只手。并行擴(kuò)展和串行擴(kuò)展技術(shù)也很好理解。其中串行擴(kuò)展技術(shù)以其電路結(jié)構(gòu)簡單，程序編寫方便，易于實現(xiàn)用戶系統(tǒng)軟硬件的模塊比、標(biāo)準(zhǔn)化等而逐漸淘汰原先的并行擴(kuò)展器件。著名網(wǎng)友南方的老樹在其博客中曾提到現(xiàn)在的一些教材還在講并行擴(kuò)展，可謂誤人子弟。 “電氣隔離” 電氣隔離這一概念作何理解？在SP1110中，便存在著發(fā)光二極管和光觸發(fā)雙向可控硅。當(dāng)可控硅導(dǎo)通時，其輸入端的弱電與強(qiáng)電便安全隔離開來，從而避免了強(qiáng)電對弱電的干擾。 因此，根據(jù)自己的經(jīng)驗，我以為“電氣隔離”就是強(qiáng)電和弱電的隔離。這一點(diǎn)，也請高手指正。 而在光耦中，光耦輸入端獲得電平觸發(fā)，光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管發(fā)光，于是使光敏三極管導(dǎo)通，從而在光耦的輸出端獲得了一個更高的電平。因此，光耦不僅完成了強(qiáng)電和弱電的隔離，同時也完成了信號的傳輸，和驅(qū)動作用。它不單是一個電氣隔離用器件。 “強(qiáng)電和弱電” 一般來說強(qiáng)電的處理對象是能源(電力),其特點(diǎn)是電壓高,電流大,功率大,頻率低,；弱電的處理對象主要是信息,即信息的傳送和控制,其特點(diǎn)是電壓低,電流小,功率小,頻率高,主要考慮的是信息傳送的效果問題；而強(qiáng)電往往會通過電磁場而強(qiáng)烈干擾弱電，嚴(yán)重影響信息傳送。所以強(qiáng)電傳輸通路和弱電傳輸通路之間必須有合理的間距。而這正是“電氣隔離”技術(shù)的產(chǎn)生背景。 最后，歡迎大家來就這三個方面討論，指正。磚頭引不出玉來，也是令人遺憾的事。 |
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| 作者： hotpower 于 2005/12/9 22:55:00 發(fā)布：
哈哈,老樹看了準(zhǔn)發(fā)暈...
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| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： 南方的老樹 于 2005/12/9 22:56:00 發(fā)布：
hotpower這個圖啊，看得我直暈...真有你的 |
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： hotpower 于 2005/12/9 23:18:00 發(fā)布：
關(guān)于“IO擴(kuò)展” 串行擴(kuò)展技術(shù)確實這年頭發(fā)展過暈,本人在設(shè)計時一般優(yōu)先考慮串行IO擴(kuò)展. 當(dāng)遇到速度不夠等因素時,將不得不采用并行擴(kuò)展. 至于"誤人子弟"之說不敢贊同. |
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| 作者： 南方的老樹 于 2005/12/10 2:02:00 發(fā)布：
呵呵誤人子弟指的是8255、8155、8253等這樣的大而過時的芯片 并行擴(kuò)展有些場合還是必要的，尤其是需要總線擴(kuò)展大容量ram的情況下，這時需要擴(kuò)展I/O使用245、574等芯片還是不錯的 采用什么方式擴(kuò)展I/O要根據(jù)具體情況以及性價比來綜合考慮 |
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| 作者： 楊工 于 2005/12/10 4:10:00 發(fā)布：
同意南方的老樹 我做過32*273+32*244擴(kuò)展并口，感覺很好用。 匯編1條MOVX解決問題。C用XBYTE[]。 |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： lazydoggy 于 2005/12/10 8:35:00 發(fā)布：
是我轉(zhuǎn)述不確，錯怪老樹了，sorry 呵呵，其實這個帖只是我在21IC發(fā)的第二帖而已，居然得了紅字。這個實在讓我意外。但更讓我意外的是，老樹兄口中的傳說中的人機(jī)合一的天外飛仙hotpower也回了帖。當(dāng)然，我想是因為hotpwer回帖是因為老樹…… 這里向老樹兄抱歉下，下次引述你的言論時會注意準(zhǔn)確性了，不好意思。 我歸納了一下上面幾位的帖子里的要點(diǎn)，整理并收藏到IO擴(kuò)展專題文件夾里了： 1：IO擴(kuò)展的主要辦法是串行擴(kuò)展； 2：相對于串行擴(kuò)展，并行擴(kuò)展速度更快，同時更方便于用作總線擴(kuò)展大容量RAM，如楊工所說，這時編程起來也方便得多； 3：采用什么方式擴(kuò)展I/O要根據(jù)具體情況以及性價比來綜合考慮，并行擴(kuò)展仍有其應(yīng)用領(lǐng)域； 4：并行擴(kuò)展芯片有245、574，273，244。 感謝幾位前輩，hotpower,老樹，楊工的指點(diǎn)。 |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： awey 于 2005/12/10 12:03:00 發(fā)布：
“電氣隔離”不單單是強(qiáng)電和弱電的隔離 “電氣隔離”除了強(qiáng)電和弱電的隔離外,在許多系統(tǒng)中主要是用于抗干擾,特別 是傳導(dǎo)干擾,被隔離的對象可能也屬于“弱電”信號，常見的有： 1、傳輸距離較遠(yuǎn)，在傳輸途中引入干擾 2、兩個不共地的系統(tǒng)之間信號的傳輸。 3、信號線上混有較大的共模干擾信號。 4、在強(qiáng)干擾的應(yīng)用場合，應(yīng)可靠性的要求，控制板與板外所有外部IO都需加電 氣隔離（比如用于工控的PLC，就是外部的按鍵都通過光偶輸入） |
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： kanprin 于 2005/12/10 14:38:00 發(fā)布：
順便問一下。 假如我需要擴(kuò)展 超過64K 的RAM空間，同時我又還要擴(kuò)展 超過64K 的FLASH空間，請問這有可能嗎？ 如果可以的話，那我對他們的讀取又該做什么特殊的處理呢？ 謝謝。 |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： computer00 于 2005/12/10 15:05:00 發(fā)布：
你說的是8951嗎？當(dāng)然可以了。 訪問程序空間和內(nèi)存空間有不同的片選信號的。 訪問程序空間時，ＰＳＥＮ信號會有效；訪問內(nèi)存空間時，ＷＲ或ＲＤ信號會有效。 |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： kanprin 于 2005/12/10 15:47:00 發(fā)布：
謝謝電腦圈圈。 51可以把這個訪問用硬件來分開，如果AVR呢？ 是否也一樣？51有MOVX的指令， 但AVR可是沒有的�？梢缘脑�，又該如何操作呢？ 謝謝。 |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： computer00 于 2005/12/10 16:05:00 發(fā)布：
對ＡＶＲ不熟。都不知道ＡＶＲ能不能擴(kuò)展ＲＡＭ和ＲＯＭ呢 |
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： lazydoggy 于 2005/12/11 12:06:00 發(fā)布：
贊同00兄 沒錯，51通過不同的片選信號來選通不同的地址空間。 當(dāng)使用訪問程序空間的指令時，會自動產(chǎn)生psen信號。 當(dāng)使用訪問數(shù)據(jù)空間的指令時，會自動產(chǎn)生RD/WR信號。 呵呵~ 00兄也搞單片機(jī)啊，昨天還看到你在模電版大顯神威的。呵呵。 |
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： lazydoggy 于 2005/12/11 12:10:00 發(fā)布：
謝謝指正 謝謝awey的補(bǔ)充。 那么，看來更準(zhǔn)確的理解是，電氣隔離是一種抗干擾技術(shù)，隔離起干擾作用的電信號。 |
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： computer00 于 2005/12/11 13:06:00 發(fā)布：
TO lazydoggy：呵呵……俺什么都玩玩…… 最近在玩這個……http://bbs.21ic.com/club/bbs/list.asp?boardid=11&page=1&t=1912178&tp=%u4F83%u4F83%u4FFA%u572851%u4E0A%u5199%u7684%u4E00%u4E2A%u7B80%u5355%u7684%u591A%u4EFB%u52A1%u8C03%u5EA6%7E%7E%7E%7E%7E%7E%7E%7E |
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| 16樓： | >>參與討論 |
| 作者： 李冬發(fā) 于 2005/12/11 15:09:00 發(fā)布：
哈哈，不是教材太老，恰恰是教材太新的原故! 在我所用過的教材里，是沒有講到過“驅(qū)動”這個概念的。這或許是因為教材偏重講述獨(dú)立器件的工作原理而沒有注意講器件是如何組合成一個實用電路，也或許是因為我讀的教材太老，... ------------------------ 哈哈，早期的教材，這些都說得很清楚的。 |
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| 17樓： | >>參與討論 |
| 作者： javie 于 2005/12/11 15:46:00 發(fā)布：
我突然發(fā)現(xiàn)我對MCU并沒有什么研究 而只是把它當(dāng)作工具來用 真是可悲... |
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| 18樓： | >>參與討論 |
| 作者： lazydoggy 于 2005/12/11 16:32:00 發(fā)布：
以前的教材 呃。 以前的教材…… 只曉得以前的書既好又便宜的說哦。 厚厚一本，也就幾毛錢。 |
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| 19樓： | >>參與討論 |
| 作者： kanprin 于 2005/12/12 8:30:00 發(fā)布：
datasheet里說可以擴(kuò)展外部存儲空間。 我想應(yīng)該是包括RAM 和 ROM吧 ？暫時用的是Mega64。 |
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