淺談單片機接口技術(shù)

羅浩

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)及計算機的普及，社會對于計算機技術(shù)的要求也越來越高，計算機開始細分為不同用途的機種，比如家庭計算機，商用計算機等，而單片機就是計算機在工業(yè)的生產(chǎn)及其加工過程中所研發(fā)的微型計算機中的一種，由于單片機有著無疑比擬的優(yōu)勢在生產(chǎn)加工領(lǐng)域的使用得到了廣泛的推廣，從最一開始的簡單計算和流程制作發(fā)展到后來越來越豐富的應(yīng)用功能，單片機所能應(yīng)用的設(shè)備越來越多，接口更加的豐富，接口能夠連接的設(shè)備種類也有了很大程度上的提升，由于單片機在日常的使用過程中往往是應(yīng)用于一些較為專業(yè)的領(lǐng)域，本文將結(jié)合單片機的使用特點進行探討，希望對讀者對單片機的了解有所幫助。

關(guān)鍵詞：計算機 單片機 接口

每一項科技創(chuàng)新的背后可定會存在一種人類需求，人類追求速度，便捷才會有汽車，火車，飛機，同樣的單片機的出現(xiàn)也是因為在生產(chǎn)及制造領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C的要求，單片機相對于計算機來說更容易控制，在實際的安裝過程中步驟更加簡單，對于存儲的要求不是很高，每一個接口都是由具有不同特性的部件負責(zé)，這相對于計算機來說具有更大的靈活性，最簡單地來看就是單片機的CPU是直接連接到外圍電路的部件的，接口分為兩個部分那就是軟件部分和硬件部分，前者說的是硬件能夠使用的基礎(chǔ)，它們?yōu)閷崿F(xiàn)信息交換而設(shè)計，也就是說即使硬件接口再豐富都要設(shè)計出相應(yīng)的軟件支持，不然傳輸數(shù)據(jù)就無法實現(xiàn)。

1 單片機接口的技術(shù)特點

由于是為了連接外接設(shè)備而造，單片機本身就帶有很多日常最常用到的部件功能，這些功能主要用于測控系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的計算機相比單片機具有以下特點：

①單片機的創(chuàng)造之初就更加側(cè)重于人機接口及控制接口，一般來說日常用的計算機所用的設(shè)備通常是標準的鍵盤和顯示器，而接口更側(cè)重于生活當(dāng)中用到的一些設(shè)備而設(shè)計，普通計算機的計算能力要遠遠高于單片機，這是因為日常使用中的數(shù)據(jù)量較大，而單片機常應(yīng)用于專業(yè)的設(shè)備，它是面向測控應(yīng)用而設(shè)計的，這種設(shè)計的初衷是為了專業(yè)，快速，同時減去了普通計算機中很多的功能。

②單片機的設(shè)計往往具有唯一性。所謂的唯一性指的是單片機的設(shè)計及使用往往因人而異，用戶會根據(jù)本身的需求進行最終的設(shè)計使用，相對于普通計算機來說，它沒有統(tǒng)一的生產(chǎn)標準和使用標準，規(guī)格規(guī)范都可以根據(jù)自己的使用需求定制，這也導(dǎo)致單片機的使用是完全不同于普通計算機的，因為普通計算機往往具有國際通用的使用規(guī)則和制造規(guī)格，任何人使用計算機的時候都能按照既定的規(guī)則，而單片機的使用就更加需要使用者的個人經(jīng)驗，對用戶來說單片機帶有獨特性，需要專業(yè)的操作才能發(fā)揮其真正的作用。

③單片機設(shè)計之初就是為了操作專業(yè)的設(shè)備，所以其數(shù)據(jù)存儲容量都不是很大，其系統(tǒng)的規(guī)模都是相對簡練的，這樣設(shè)計的目的也是為了使操作更加簡單，從存儲方面來說，單片機的存儲通常也是采用靜態(tài)存儲。

2 單片機的接口技術(shù)在PS/2上邊的應(yīng)用

所謂的PS/2接口就是一個早期的輸入性質(zhì)的接口，在最早期的時候單片機用于輸入設(shè)備命令的接口，由于其出現(xiàn)時間早，且能夠滿足要求，這種接口技術(shù)開發(fā)時間比較長，相對來說還是很成熟的，但是對于大眾來說這種接口技術(shù)并不是特別熟悉，其中一部分主要原因就是，這種技術(shù)僅僅掌握在一些主板的開發(fā)商和鍵盤鼠標的開發(fā)廠商的手里，用這種接口的鍵盤鼠標需要進行同步的穿行協(xié)議，其原理就是在時鐘線上打出一個脈沖來就可以被PS/2進行讀取。與此同時，鍵盤鼠標所發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠都發(fā)送到主機上，并且能夠接收主機相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸數(shù)據(jù)過程中，在總線上具有優(yōu)勢的是主機。

2.1 PS/2接口硬件結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計

這種接口能夠和單片機進行直接的鏈接，想要實現(xiàn)供電只需要把單片機里的VCC和GND接口與PS/2里的針腳和四號針腳相互鏈接，這種鏈接的實現(xiàn)很簡單，也很實用，而根據(jù)規(guī)則，把P2.0與P2.1的接口與PS/2的1號與5號接口進行針腳的連接就可以實現(xiàn)單片機和PS/2的信號的傳輸。單片機的引腳也可以模擬鼠標的左右鍵，但是連續(xù)地按P2.2到P2.7連續(xù)六個鍵位才行，通常來說這個模塊被用來測試PS/2的接口的基本的功能。想要進行更進一步的測試及調(diào)試就需要使用P1接口上的8個二極發(fā)光管進行測試。

2.2 PS/2接口的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了能夠更加詳盡介紹PS/2接口，下面筆者會把此接口設(shè)備的軟件分成六個重要的組成部分進行介紹。

①此接口最基本的功能就是進行相同接口即PS/2接口之間的基本操作，接口發(fā)射多少字節(jié)的數(shù)據(jù)就能夠接收到多少字節(jié)的數(shù)據(jù)。

②能夠完成reset操作模式。

③能夠完成stream及相關(guān)的操作模式且能夠進行完成的函數(shù)傳送。

④能夠?qū)δK進行測試并進行函數(shù)模式的現(xiàn)實。

⑤能夠產(chǎn)生與鼠標相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機。

⑥保證各個模塊的穩(wěn)定運行，這需要主程序的協(xié)調(diào)。

2.3 PS/2的鼠標接口設(shè)備狀態(tài)的轉(zhuǎn)換

在對PS/2接口的應(yīng)用過程中我們能夠發(fā)現(xiàn)，當(dāng)操作人員在使用鼠標時候，當(dāng)上電達到時間之后，主機就可以給鼠標發(fā)射相應(yīng)的信號，這種指示就可以使鼠標進入reset模式，在此模式之下主機就可以對鼠標行使檢測命令。在主機重新啟動或者休眠的時候也可以讓鼠標進入到reset狀態(tài)。在stream模式下的時候主機能夠抑制鼠標發(fā)送數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語

以上是筆者總結(jié)的單片機與傳統(tǒng)的計算機相比在接口技術(shù)上的不同之處，想要使用好單片機就需要充分地了解到單片機的工作原理，在實際的操作過程中隨時總結(jié)相關(guān)的經(jīng)驗，培養(yǎng)出較為專業(yè)的操作人員進行設(shè)備的維護與使用，才能在最大限度上發(fā)揮出單片機的功能與作用。

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