СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие................................................................................................................9

1. Параллельный, последовательный и игровой порты........................13

1.1. Параллельный порт.....................................................................................13

1.1.1.  Разъемы.................................................................................................. 14

1.1.2.  Внутреннее устройство.......................................................................... 15

1.1.3.  Программное управление..................................................................... 19

1.2.  Последовательный интерфейс RS232.....................................................26

1.2.1.  Последовательная передача данных....................................................26

1.2.2.  Разъем и кабель порта RS232................................................................28

1.2.3. Внутреннее аппаратное устройство......................................................29

1.2.4.  Программное управление....................................................................35

1.3.  Игровой порт...............................................................................................41

1.3.1.  Разъем....................................................................................................42

1.3.2.  Внутреннее аппаратное устройство......................................................42

1.3.3.  Программное управление................................................................... 44

2.  Необходимое оборудование........................................................................49

2.1.  Источники питания.....................................................................................49

2.1.1.  Источник питания постоянного тока.....................................................49

2.1.2.  Источники питания +5, -5, +12, -12 В..................................................50

2.1.3. Опорные напряжения...........................................................................54

2.1.4.  Преобразователи напряжения.............................................................55

2.1.5. Схемы источников питания с гальванической развязкой...................56

2.2. Логические пробники ...............................................................................57

2.3.  Цифровые и аналоговые генераторы сигналов...................................57

2.3.1.  Цифровые генераторы сигналов..........................................................58

2.3.2. Аналоговые генераторы сигналов.......................................................60

2.4. Экспериментальные платы параллельного, последовательного и игрового портов.........62

2.4.1. Экспериментальная плата параллельного порта ................................62

2.4.2. Экспериментальная плата последовательного порта.........................65

2.4.3. Экспериментальная плата игрового порта..........................................67

2.4.4. Устройство экспериментальных плат..................................................69

2.5.  Средства разработки плат.........................................................................71

3.  Программы управления экспериментальными платами................75

3.1. Программное обеспечение

для экспериментальной платы параллельного порта..........................76

3.1.1. Описание программы CENTEXP.PAS.....................................................76

3.1.2. Описание программы CENTEXP............................................................79

3.2. Программное обеспечение

для экспериментальной платы последовательного порта................84

3.2.1. Описание программы RS232EXP.PAS................................................... 84

3.2.2. Описание программы RS232EXP......................................................... 88

3.3. Программное обеспечение

для экспериментальной платы игрового порта....................................93

3.3.1. Описание программы GAMEEXP.PAS...................................................94

3.3.2. Описание программы GAMEEXP........................................................ 98

3.4. Программные библиотеки ресурсов...................................................100

4.  Расширение возможностей параллельного, последовательного и игрового портов.....113

4.1.  Расширение возможностей параллельного порта..............................113

4.1.1. Увеличение количества линий ввода/вывода

при помощи микросхем с малой степенью интеграции ....................113

4.1.2. Увеличение количества линий ввода/вывода при помощи микросхемы 8255..............116

4.2.  Расширение возможностей последовательного порта.....................123

4.2.1. Преобразователи уровней RS232/ТТЛ................................................123

4.2.2. Увеличение количества линий ввода/вывода с помощью UART.....124

4.2.3. Микросхема IТС232-А для сопряжения

с последовательным портом.............................................................130

4.3. Увеличение количества линий игрового порта..................................132

4.4.  Последовательно-параллельные преобразователи..........................132

4.5. Параллельно-последовательные преобразователи.........................134

4.6. Шифраторы и дешифраторы данных...................................................135

4.7. Шина I²C.....................................................................................................143

4.7.1. Принцип работы..................................................................................144

4.7.2. Временные диаграммы работы шины I²C..........................................145

4.7.3. Реализация на базе параллельного и последовательного портов ... 146

4.7.4. Микросхемы, поддерживающие стандарт I²C...................................147

4.8.  Последовательный периферийный интерфейс.................................147

4.9. Шина MicroLAN.........................................................................................147

4.10. Сопряжение между схемами ТТЛ и КМОП .......................................148

4.11. Защита цифровых линий ввода/вывода...........................................149

5. Управление внешними устройствами.....................................................152

5.1. Мощные устройства коммутации...........................................................152

5.1.1. Устройства коммутации на оптопарах.................................................152

5.1.2. Транзисторные устройства коммутации.............................................152

5.1.3. Устройства коммутации на основе схемы Дарлингтона.....................153

5.1.4. Устройства коммутации на полевых транзисторах............................153

5.1.5. Устройства коммутации на МОП транзисторах с защитой................154

5.2. Устройства управления светодиодами................................................155

5.2.1. Стандартные светодиоды ...................................................................155

5.2.2. Маломощные светодиоды.................................................................156

5.2.3. Многоцветные светодиоды................................................................156

5.2.4. Инфракрасные светодиоды................................................................157

5.3. Устройства управления реле.................................................................158

5.3.1.  Реле с сухими контактами...................................................................158

5.3.2. Транзисторные устройства управления реле....................................159

5.4.  Мощные управляющие интегральные микросхемы.........................159

5.4.1.  Многоканальные управляющие интегральные микросхемы...........159

5.4.2. Буферные устройства управления с защелками...............................160

5.5. Оптоэлектронные полупроводниковые реле на тиристорах...........163

5.6. Устройства управления двигателями постоянного тока...................164

5.7. Устройства управления шаговыми двигателями...............................166

5.7.1. Устройства управления четырехфазными шаговыми двигателями .... 166

5.7.2. Устройства управления двухфазными шаговыми двигателями.......168

5.8. Управление звуковыми устройствами................................................169

5.8.1. Устройства управления пьезоэлектрическими динамиками, зуммерами и сиренами...170

5.8.2. Устройства управления громкоговорителями...................................170

5.9. Устройства управления дисплеями.......................................................172

5.9.1.  Многоразрядные светодиодные дисплеи

со встроенными схемами управления................................................172

5.9.2.  Растровые светодиодные дисплеи

со встроенными схемами управления...............................................176

5.9.3.  Многоразрядные светодиодные растровые дисплеи

со встроенными схемами управления...............................................178

5.9.4. Жидкокристаллические растровые дисплейные модули..................181

5.10. Устройства управления мускульными кабелями.............................186

6. Измерение аналоговых величин...............................................................188

6.1. Аналого-цифровые преобразователи..................................................188

6.1.1. АЦП с параллельным интерфейсом ввода/вывода ..........................188

6.1.2. АЦП с последовательным интерфейсом ввода/вывода...................205

6.1.3. Аналоговый процессор АЦП TSC500 ..................................................217

6.2.  Преобразователи напряжение-частота...............................................221

6.2.1.  Принципы преобразования напряжение-частота.............................221

6.2.2.  Преобразователь напряжение-частота LM331.................................222

6.3.  Цифровые датчики интенсивности света............................................224

6.3.1. Линейная матрица световых детекторов TSL215................................227

6.3.2. Другие цифровые оптоэлектронные датчики....................................231

6.4.  Цифровые датчики температуры.........................................................232

6.4.1. Термометр DS1620..............................................................................233

6.4.2. Цифровой температурный датчик.....................................................238

6.4.3. Жидкокристаллические температурные модули..............................240

6.5.  Цифровые датчики влажности.............................................................243

6.6.  Цифровые датчики расхода жидкости................................................245

6.7.  Цифровые датчики магнитного поля...................................................247

6.7.1.  Цифровой датчик FGM-3 индукции магнитного поля.......................247

6.7.2.  Цифровой датчик магнитного поля...................................................248

6.8.  Радиосистемы точного времени...........................................................248

6.9.  Клавиатура................................................................................................253

7.  Сопряжение компьютера с другими цифровыми устройствами.........254

7.1.  Цифро-аналоговые преобразователи..................................................254

7.1.1.  Простой ЦАП R-2R ...............................................................................254

7.1.2.  ЦАП с параллельным вводом ZN428 .................................................254

7.1.3.  ЦАП DAC0854 с последовательным интерфейсом ввода/вывода ... 257

7.2.  Цифровые потенциометры.....................................................................261

7.3.  Модули памяти.........................................................................................264

7.3.1.  Модуль EEPROM объемом 2 Кб

с последовательным вводом/выводом ST93C56C............................264

7.3.2.  EEPROM с шиной I²C............................................................................270

7.4.  Системы отсчета реального времени...................................................275

7.5.  Генераторы сигналов с цифровым управлением..............................281

7.5.1.  Программируемый таймер/счетчик 8254 .........................................282

7.5.2.  Генератор с числовым программным управлением HSP45102.........288

7.5.3.  Программируемый генератор

синусоидальных колебаний ML2036.................................................292

8.  Сетевые приложения и удаленный доступ..........................................293

8.1. Телекоммуникационные схемы.............................................................293

8.2.  Интегральные схемы модемов.............................................................294

8.3.  Радиосвязь................................................................................................295

8.3.1.  FM передатчики приемник TMX/SILRX.............................................296

8.3.2. AM передатчики приемник AM-TX1/AM-HHR3...............................299

8.3.3. Эксперименты по передаче данных с помощью радиосвязи...........299

8.4.  Модули приемопередатчиков..............................................................302

8.4.1.  Приемопередатчик BiM-418-F............................................................302

8.4.2. Требования к передаваемым последовательным данным..............304

8.5.  Модем для работы в бытовой электросети LM1893.........................305

8.6.  Интерфейс RS485....................................................................................306

8.7.  Инфракрасные линии передачи данных   ...........................................307

Список литературы................................................................................................312

Предметный указатель........................................................................................313