鍵盤(pán)接口技術(shù)

1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)除了與被控對(duì)象進(jìn)行信息交換外，還與操作人員進(jìn)行信息交換如何從操作人員獲取命令就是這種信息交換的主要內(nèi)容之一鍵盤(pán)是操作人員向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)布命令的常用設(shè)備通過(guò)鍵盤(pán)領(lǐng)會(huì)操作人員的意圖并執(zhí)行相應(yīng)的功能是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本功能之一本節(jié)課主要討論計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行處理的基本技巧什么是人機(jī)接口什么是人機(jī)接口人機(jī)器傳遞、交換信息的媒介UI/GUI人機(jī)接口人機(jī)接口的的基本要求基本要求可理解性確定性關(guān)聯(lián)性層次性一致性易操作性方便性有序性健壯性安全性人機(jī)接口的設(shè)計(jì)要素人機(jī)接口的設(shè)計(jì)要素交互設(shè)備鍵盤(pán)顯示設(shè)備（LED/LCD）交互軟件接口軟件組態(tài)/監(jiān)控軟件人鍵盤(pán)一組開(kāi)關(guān)（按鍵）的集合幫助操作人員向

2、計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)或命令人工干預(yù)計(jì)算機(jī)的主要手段常用的按鍵類(lèi)型機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵導(dǎo)電橡膠式按鍵柔性按鍵電容式按鍵各式按鍵對(duì)照各式按鍵對(duì)照使用壽命使用壽命手感手感維護(hù)維護(hù)機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵短明顯不容易導(dǎo)電橡膠式按鍵一般舒適容易柔性按鍵長(zhǎng)較弱不容易鍵盤(pán)接口鍵盤(pán)與計(jì)算機(jī)的連接方式硬件連接軟件功能工作流程工作流程有沒(méi)有鍵按下？ 判斷觸點(diǎn)的通、斷 抖動(dòng)處理哪個(gè)鍵按下？ 編碼鍵盤(pán)：由硬件邏輯電路完成 非編碼鍵盤(pán)：由軟件根據(jù)返回的行列信息完成執(zhí)行相應(yīng)鍵功能 直接散轉(zhuǎn)：根據(jù)鍵碼直接執(zhí)行相應(yīng)操作 狀態(tài)散轉(zhuǎn)：同一按鍵在不同情況下可以執(zhí)行不同的功能3個(gè)步驟按鍵確認(rèn)原則鍵的閉合與否取決于其狀態(tài)，反映在電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電

3、平。如果高電平表示斷開(kāi)的話(huà)，那么低電平則表示閉合，所以通過(guò)對(duì)電平高低狀態(tài)的檢測(cè)，便可以確認(rèn)鍵按下與否。抖動(dòng)的概念抖動(dòng)的概念由于觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合和斷開(kāi)的瞬間均有一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵特性決定，一般為510ms。抖動(dòng)過(guò)程引起電平信號(hào)的波動(dòng)，有可能令CPU誤解為多次按鍵操作而引起誤處理。為確保CPU對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次，必須消除抖動(dòng)的影響。理想的按鍵輸出抖動(dòng)消除方法硬件方法：濾波或狀態(tài)鎖定，只適用于按鍵數(shù)目較少的情況。軟件方法：用軟件延時(shí)（10ms-20ms）后再確認(rèn)，適合按鍵數(shù)目較多時(shí)。軟軟件件去去抖動(dòng)程序流程抖動(dòng)程序流程鍵碼與按鍵物理位置相對(duì)應(yīng)的編碼，主要用于區(qū)

4、別鍵盤(pán)上不同的按鍵包括特征編碼和順序編碼特征編碼通過(guò)鍵盤(pán)掃描直接得到由按鍵所在行號(hào)和列號(hào)組合而成，離散度很大順序編碼采用連續(xù)的數(shù)字表示按鍵位置由特征編碼加工得到，適合查表與散轉(zhuǎn)。 利用AT89C51讀入4位開(kāi)關(guān)的輸入狀態(tài)（0-F），并將其輸出到數(shù)碼管顯示。例題1：開(kāi)關(guān)控制LED數(shù)碼管掃描法在確認(rèn)有鍵閉合之后，逐列（或逐行）置低電平，并讀入行（或列）狀態(tài)如果出現(xiàn)非全“1”狀態(tài)，那么“0”狀態(tài)的行、列交點(diǎn)就是被按下鍵。程序流程程序流程處理時(shí)間不定示例示例I/O口I/O口線(xiàn)反轉(zhuǎn)法將行線(xiàn)編程為輸入線(xiàn)，并使列線(xiàn)輸出為全零，則行線(xiàn)中電平由高到低所在行為按鍵所在行將列線(xiàn)編程為輸入線(xiàn)，并使行線(xiàn)輸出為全零，則列

5、線(xiàn)中電平由高到低所在列為按鍵所在列程序流程程序流程處理時(shí)間固定示例示例 利用AT89C51對(duì)44矩陣鍵盤(pán)進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，并將所按鍵的鍵碼顯示到數(shù)碼管例題2：?jiǎn)纹瑱C(jī)與矩陣式鍵盤(pán)的接口重鍵兩個(gè)以上的按鍵同時(shí)閉合讀取的鍵值中會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)以上取0值的位重鍵的處理一般情況下作為廢鍵處理，即不響應(yīng)特殊情況可酌情處理，如僅執(zhí)行先按下或先釋放的按鍵程序流程程序流程連擊正常情況下，按下某個(gè)鍵時(shí)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的功能如果按鍵沒(méi)有被釋放，則對(duì)應(yīng)的功能就會(huì)反復(fù)被執(zhí)行，好像操作者在連續(xù)操作該鍵一樣，這種現(xiàn)象稱(chēng)為連擊連擊的處理利用連擊：部分功能鍵，如連加/連減避免連擊：絕大多數(shù)按鍵程序流程程序流程復(fù)合鍵有些功能需要兩個(gè)以上按鍵同時(shí)按下，這些需要同時(shí)按下的鍵即為復(fù)合鍵操作安全性好，