1.2 人—机对话和人—机通道

人与计算机之间的信息互通与交换是经常发生的。由于计算机的智能化水平相当高，甚至能够用极高的速度实现对输入信息的计算、判断、分析、推理及逻辑控制等，因此有人就把计算机看成像人脑一样能够互相通过对话沟通就能够理解很多用意的“人”。所以，人与计算机之间的信息互通与交换，就称为“人—机对话”。

在单片机应用系统中，通常都有人—机对话功能。人机对话功能包括人对应用系统的状态干预和对各种数据的输入，以及单片机应用系统向使用、操作者报告运行状态和结果等。

人—机对话也可以看成是能够完成和实现人与计算机互相交流信息、数据的有关过程、途径或功能。简单地说，用来实现人与计算机对话的途径，就叫人—机通道。

在单片机应用系统中，人—机对话的配置水平和规模，与应用系统的规模、特点有很大关系。单片机应用系统多种多样，如智能仪表、控制单元、数据采集系统、分布式检测系统等。对于各种类型的单片机应用系统，人—机通道的配置相差比较大。

一般来说，规模大、功能多、系统复杂、投资高的单片机应用系统的人—机通道配置就相应多一些，高档一些。而一些功能单一的单片机应用系统的人—机通道配置就相应少一些，低档一些。

在单片机应用系统中，人对系统状态的干预和数据输入的外部设备最常用的是键和键盘，还有对系统状态实现干预的功能键和向系统输入数据的数字键等。拨码盘是对系统置入数据的一种较廉价、可靠的办法。针对单片机应用系统的实际需求、结构特点、应用环境等因素，也有一些其他各种类型的人—机通道配置，如遥控键盘、刷卡机、非接触IC卡、扫描仪、手写板、远程开关和语音输入接口等。

人—机通道的常见配置框图如图1-1所示。作为一个独立的单片机应用系统，选取其中一部分人—机接口配置即可。但是有一些应用系统，如分布式检测系统，常常要配置水平和档次都较高的人—机对话接口，而且常常采用集中控制，将单片机应用系统与计算机系统联机通信使用。在这样的应用系统中，人—机对话通道的配置主要依靠通用计算机系统实现。在控制总站及各种控制子站中仅配置一些简单的人—机外设接口。

在单片机应用系统中，需要系统时常报告运行状态及运行结果。系统与人的信息交流是通过人—机对话通道的配置进行的，最常用的是各种LED/LCD发光指示、声光报警和打印机等。也有的单片机应用系统根据需要配置液晶显示器、LED/LCD显示屏、语音指示器、电视显示器和触摸屏对话接口等。

单片机应用系统的人—机对话接口，是应用系统与人—机之间进行信息传递的唯一渠道。因此，人—机对话接口的特点与单片机应用系统的特点和应用现场的特点有关。

（1）专用性。一般来说，单片机应用系统都是专用的计算机应用系统。人—机通道外部设备的配置水平完全根据现场系统功能要求来决定，如显示器的显示位数、键盘的数量、报警指示灯数量及打印机的功能等。

（2）小型廉价。单片机应用系统本身的特点是低成本、中小规模、环境适应性强、配置灵活等，因此相应的外部设备也要以小型、微型、廉价的原则进行配置。

（3）标准接口。许多人—机对话接口外部设备都备有标准的接口控制与通信要求。

单片机接口技术所涉及的范围比较广，但是最重要、最实用、与实际应用者关系最大的接口技术如下：

（1）键盘、功能键、拨码盘及显示器的接口技术。

（2）模拟量输入的A/D转换技术。

（3）模拟量输入的V/F转换接口技术。

（4）数字量输出的D/A转换接口技术。

（5）数字量输出的高位D/A转换接口技术。

（6）通信接口技术。

（7）新型串行接口总线。