單片機(jī)原理及接口技術(shù)(第10章)

1、1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)原理與接口技術(shù)單片機(jī)原理與接口技術(shù) 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)10.1 鍵盤的工作原理鍵盤的工作原理10.1.1 按鍵的分類按鍵的分類 按鍵按照結(jié)構(gòu)原理可分為兩類，一類是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如機(jī)械式開關(guān)、導(dǎo)電橡膠式開關(guān)等；另一類是無(wú)觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應(yīng)按鍵等。前者造價(jià)低，后者壽命長(zhǎng)。目前，微機(jī)系統(tǒng)中最常見的是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 1012按鍵結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)按鍵結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 微機(jī)鍵盤通常使用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵開關(guān)，其主要功能是把機(jī)械上的通斷轉(zhuǎn)換成為電氣上的邏輯關(guān)系。也就是說(shuō)，它能提供標(biāo)準(zhǔn)的T

2、TL邏輯電平，以便與通用數(shù)字系統(tǒng)的邏輯電平相容。 機(jī)械式按鍵再按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來(lái)。其抖動(dòng)過(guò)程如圖10.1所示，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為510 ms。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 圖圖10.1 10.1 按鍵觸點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng)按鍵觸點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng) 閉合穩(wěn)定鍵按下前沿抖動(dòng)后沿抖動(dòng)1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測(cè)按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，即按鍵一次按下或釋放被錯(cuò)誤地認(rèn)為是多次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè)誤判，必須采取去抖動(dòng)措施

3、。這一點(diǎn)可從硬件、軟件兩方面予以考慮。在鍵數(shù)較少時(shí)，可采用硬件去抖，而當(dāng)鍵數(shù)較多時(shí)，采用軟件去抖。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 在硬件上可采用在鍵輸出端加R-S觸發(fā)器(雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器)或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成去抖動(dòng)電路。圖10.2是一種由R-S觸發(fā)器構(gòu)成的去抖動(dòng)電路，當(dāng)觸發(fā)器一旦翻轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)抖動(dòng)不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生任何影響。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)圖圖10.2 10.2 硬件去抖電路圖硬件去抖電路圖&VCC(5 V)Qab4.7 k4.7 k1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 電路工作過(guò)程如下：按鍵未按下時(shí)，a = 0，b = 1，輸出Q = 1。按鍵按下時(shí)，因

4、按鍵的機(jī)械彈性作用的影響，使按鍵產(chǎn)生抖動(dòng)。當(dāng)開關(guān)沒有穩(wěn)定到達(dá)b端時(shí)，因與非門2輸出為0反饋到與非門1的輸入端，封鎖了與非門1，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會(huì)改變，輸出保持為1，輸出Q不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 當(dāng)開關(guān)穩(wěn)定到達(dá)b端時(shí)，因a = 1，b = 0，使Q = 0，雙穩(wěn)態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。當(dāng)釋放按鍵時(shí)，在開關(guān)未穩(wěn)定到達(dá)a端時(shí)，因Q = 0，封鎖了與非門2，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不變，輸出Q保持不變，消除了后沿的抖動(dòng)波形。當(dāng)開關(guān)穩(wěn)定到達(dá)a端時(shí)，因a = 0，b = 0，使Q = 1，雙穩(wěn)態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出Q重新返回原狀態(tài)。由此可見，鍵盤輸出經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后，輸出已

5、變?yōu)橐?guī)范的矩形方波。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 軟件上采取的措施是：在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)10 ms左右（具體時(shí)間應(yīng)視所使用的按鍵進(jìn)行調(diào)整）的延時(shí)程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)。同理，在檢測(cè)到該鍵釋放后，也應(yīng)采用相同的步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動(dòng)的影響。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類，這兩類鍵盤的主要區(qū)別是識(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的識(shí)別，非編碼鍵盤主要是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與識(shí)別。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單

6、片機(jī)接口技術(shù) 全編碼鍵盤能夠由硬件邏輯自動(dòng)提供與鍵對(duì)應(yīng)的編碼，此外，一般還具有去抖動(dòng)和多鍵、竄鍵保護(hù)電路。這種鍵盤使用方便，但需要較多的硬件，價(jià)格較貴，一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)較少采用。非編碼鍵盤只簡(jiǎn)單地提供行和列的矩陣，其它工作均由軟件完成。由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，較多地應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)中。下面將重點(diǎn)介紹非編碼鍵盤接口。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)按鍵編碼按鍵編碼 一組按鍵或鍵盤都要通過(guò)I/O口線查詢按鍵的開關(guān)狀態(tài)。根據(jù)鍵盤結(jié)構(gòu)的不同，采用不同的編碼。無(wú)論有無(wú)編碼，以及采用什么編碼，最后都要轉(zhuǎn)換成為與累加器中數(shù)值相對(duì)應(yīng)的鍵值，以實(shí)現(xiàn)按鍵功能程序的跳轉(zhuǎn)。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口

7、技術(shù)鍵輸入原理鍵輸入原理 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路及專一的復(fù)位功能外，其它按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來(lái)設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)的。當(dāng)所設(shè)置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)完成該按鍵所設(shè)定的功能，鍵信息輸入是與軟件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的過(guò)程。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 對(duì)于一組鍵或一個(gè)鍵盤，總有一個(gè)接口電路與CPU相連。CPU可以采用查詢或中斷方式了解有無(wú)將鍵輸入，并檢查是哪一個(gè)鍵按下，然后通過(guò)跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完后再返回主程序。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)編制鍵盤程序編制鍵盤程序 一個(gè)完善的鍵盤控制程序應(yīng)具備以下功能： (1) 檢

8、測(cè)有無(wú)按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤按鍵機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) (2) 有可靠的邏輯處理辦法。每次只處理一個(gè)按鍵，其間對(duì)任何按鍵的操作對(duì)系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，且無(wú)論一次按鍵時(shí)間有多長(zhǎng)，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。 (3) 準(zhǔn)確輸出按鍵值（或鍵號(hào)），以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 10.2 獨(dú)立式按鍵獨(dú)立式按鍵 單片機(jī)控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)1. 獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu) 獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按

9、鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖10.3所示。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)圖圖10.3 10.3 獨(dú)立式按鍵電路獨(dú)立式按鍵電路1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 2. 獨(dú)立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu)獨(dú)立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu) 獨(dú)立式按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按

10、下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。圖10.4中的I/O口采用P1口，請(qǐng)讀者自行編制相應(yīng)的軟件。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)例：獨(dú)立式鍵盤實(shí)驗(yàn) 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)#include unsigned char code num =0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07;void Delay_ms(unsigned char nMs)/毫秒毫秒級(jí)的延時(shí)級(jí)的延時(shí)65535ms unsigned char n=0; TR0=1; 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接

11、口技術(shù)while(nnMs)/利用利用T0做定時(shí)計(jì)數(shù)器，循環(huán)做定時(shí)計(jì)數(shù)器，循環(huán)采樣，直到達(dá)到定時(shí)值采樣，直到達(dá)到定時(shí)值TH0=0; TL0=20; while(TH04) n+; TR0=0;1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)void main() unsigned char sign=0 x01,i,index=0;P2=0;TMOD=0 x01;while(1) index=-1; if(P1!=0 xff) Delay_ms(20);if(P1!=0 xff) for(i=0;i8;i+) index+;1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)if(!(P1&(sign

12、i) P2=numindex; break; 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)10.3 行列式鍵盤行列式鍵盤 單片機(jī)系統(tǒng)中，若使用按鍵較多時(shí)，通常采用行列式鍵盤。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)10.3.1行列式鍵盤的工作原理行列式鍵盤的工作原理 行列式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列線的交叉點(diǎn)上，其結(jié)構(gòu)如圖10.4所示。 由圖可知，一個(gè)44的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有16個(gè)按鍵的鍵盤，顯然，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，行列式鍵盤較之獨(dú)立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多I/O口。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)圖圖10.4 10.4 行列式鍵盤結(jié)構(gòu)行列式鍵盤結(jié)構(gòu)012345678

13、9101112131415001231235 V1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)行列式鍵盤中，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端，行線通過(guò)上拉電阻接到5V上。當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，行、列線將導(dǎo)通，此時(shí)，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。這是識(shí)別按鍵是否按下的關(guān)鍵。然而，行列式鍵盤中的行線、列線和多個(gè)鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相互影響，因此，必須將行線、列線信號(hào)配合起來(lái)作適當(dāng)處理，才能確定閉合鍵的位置。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)10.3.2按鍵的識(shí)別按鍵的識(shí)別 識(shí)別按鍵的方法很多，其中，最常見的方法是掃

14、描法。下面以圖10.5中8號(hào)鍵的識(shí)別為例來(lái)說(shuō)明掃描法識(shí)別按鍵的過(guò)程。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 按鍵按下時(shí)，與此鍵相連的行線與列線導(dǎo)通，行線在無(wú)鍵按下時(shí)處在高電平。顯然，如果讓所有的列線也處在高電平，那么，按鍵按下與否不會(huì)引起行線電平的變化，因此，必須使所有列線處在低電平。只有這樣，當(dāng)有鍵按下時(shí)，該鍵所在的行電平才會(huì)由高電平變?yōu)榈碗娖健PU根據(jù)行電平的變化，便能判定相應(yīng)的行有鍵按下。8號(hào)鍵按下時(shí)，第2行一定為低電平。然而，第2行為低電平時(shí)，能否肯定是8號(hào)鍵按下呢？1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 回答是否定的，因?yàn)?、10、11號(hào)鍵按下，同樣會(huì)使第2行為低電平。為

15、進(jìn)一步確定具體鍵，不能使所有列線在同一時(shí)刻都處在低電平，可在某一時(shí)刻只讓一條列線處于低電平，其余列線均處于高電平，另一時(shí)刻，讓下一列處在低電平，依此循環(huán)，這種依次輪流每次選通一列的工作方式稱為鍵盤掃描。采用鍵盤掃描后，再來(lái)觀察8號(hào)鍵按下時(shí)的工作過(guò)程，當(dāng)?shù)?列處于低電平時(shí)，第2行處于低電平，而第1、2、3列處于低電平時(shí)，第2行卻處在高電平，由此可判定按下的鍵應(yīng)是第2行與第0列的交叉點(diǎn)，即8號(hào)鍵。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)鍵盤的編碼鍵盤的編碼 對(duì)于獨(dú)立式按鍵鍵盤，因按鍵數(shù)量少，可根據(jù)實(shí)際需要靈活編碼。對(duì)于行列式鍵盤，按鍵的位置由行號(hào)和列號(hào)惟一確定，因此可分別對(duì)行號(hào)和列號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制

16、編碼，然后將兩值合成一個(gè)字節(jié)，高4位是行號(hào)，低4位是列號(hào)。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 如圖10.5中的8號(hào)鍵，它位于第2行，第0列，因此，其鍵盤編碼應(yīng)為20H。采用上述編碼對(duì)于不同行的鍵離散性較大，不利于散轉(zhuǎn)指令對(duì)按鍵進(jìn)行處理。因此，可采用依次排列鍵號(hào)的方式對(duì)按排進(jìn)行編碼。以圖10.5中的44鍵盤為例，可將鍵號(hào)編碼為：01H、02H、03H、0EH、0FH、10H等16個(gè)鍵號(hào)。編碼相互轉(zhuǎn)換可通過(guò)計(jì)算或查表的方法實(shí)現(xiàn)。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)10.3.3. 鍵盤工作方式鍵盤工作方式 對(duì)鍵盤的響應(yīng)取決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中CPU的工

17、作狀況而定，其選取的原則是既要保證CPU能及時(shí)響應(yīng)按鍵操作，又不要過(guò)多占用CPU的工作時(shí)間。通常，鍵盤的工作方式有三種，即編程掃描、定時(shí)掃描和中斷掃描。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)1) 編程掃描方式編程掃描方式 編程掃描方式是利用CPU完成其它工作的空余時(shí)間，調(diào)用鍵盤掃描子程序來(lái)響應(yīng)鍵盤輸入的要求。在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)，CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求，直到CPU重新掃描鍵盤為止。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)鍵盤掃描程序一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：(1) 判別有無(wú)鍵按下。(2) 鍵盤掃描取得閉合鍵的行、列值。(3) 用計(jì)算法或查表法得到鍵值。(4) 判斷閉合鍵是否釋放，如沒釋放則繼

18、續(xù)等待。(5) 將閉合鍵鍵號(hào)保存，同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)2) 定時(shí)掃描方式定時(shí)掃描方式 定時(shí)掃描方式就是每隔一段時(shí)間對(duì)鍵盤掃描一次，它利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生一定時(shí)間（例如10 ms）的定時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就產(chǎn)生定時(shí)器溢出中斷。CPU響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，并在有鍵按下時(shí)識(shí)別出該鍵，再執(zhí)行該鍵的功能程序。定時(shí)掃描方式的硬件電路與編程掃描方式相同，程序流程圖如圖10.5所示。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)圖圖10.5 10.5 定時(shí)掃描方式程序流程圖定時(shí)掃描方式程序流程圖開始有鍵閉合標(biāo)志11標(biāo)志21標(biāo)志21識(shí)別按鍵執(zhí)行按鍵功能返回標(biāo)

19、志10標(biāo)志20標(biāo)志11NYNYYN1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 圖10.5中，標(biāo)志1和標(biāo)志2是在單片機(jī)內(nèi)部RAM的位尋址區(qū)設(shè)置的兩個(gè)標(biāo)志位，標(biāo)志1為去抖動(dòng)標(biāo)志位，標(biāo)志2為識(shí)別完按鍵的標(biāo)志位。初始化時(shí)將這兩個(gè)標(biāo)志位設(shè)置為0，執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，首先判別有無(wú)鍵閉合，若無(wú)鍵閉合，將標(biāo)志1和標(biāo)志2置0后返回；1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 若有鍵閉合，先檢查標(biāo)志1，當(dāng)標(biāo)志1為0時(shí)，說(shuō)明還未進(jìn)行去抖動(dòng)處理，此時(shí)置位標(biāo)志1，并中斷返回。由于中斷返回后要經(jīng)過(guò)10 ms后才會(huì)再次中斷，相當(dāng)于延時(shí)了10 ms，因此，程序無(wú)須再延時(shí)。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 下次中斷時(shí)

20、，因標(biāo)志1為1，CPU再檢查標(biāo)志2，如標(biāo)志2為0說(shuō)明還未進(jìn)行按鍵的識(shí)別處理，這時(shí)，CPU先置位標(biāo)志2，然后進(jìn)行按鍵識(shí)別處理，再執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能子程序，最后，中斷返回。如標(biāo)志2已經(jīng)為1，則說(shuō)明此次按鍵已做過(guò)識(shí)別處理，只是還未釋放按鍵。當(dāng)按鍵釋放后，在下一次中斷服務(wù)程序中，標(biāo)志1和標(biāo)志2又重新置0，等待下一次按鍵。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)3) 中斷掃描方式中斷掃描方式 采用上述兩種鍵盤掃描方式時(shí)，無(wú)論是否按鍵，CPU都要定時(shí)掃描鍵盤，而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作時(shí)，并非經(jīng)常需要鍵盤輸入，因此，CPU經(jīng)常處于空掃描狀態(tài)。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 為提高CPU工作效率，

21、可采用中斷掃描工作方式。其工作過(guò)程如下：當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，CPU處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時(shí)，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 圖10.6是一種簡(jiǎn)易鍵盤接口電路，該鍵盤是由8051 P1口的高、低字節(jié)構(gòu)成的44鍵盤。鍵盤的列線與P1口的高4位相連，鍵盤的行線與P1口的低4位相連，因此，P1.4P1.7是鍵輸出線，P1.0P1.3是掃描輸入線。圖中的4輸入與門用于產(chǎn)生按鍵中斷，其輸入端與各列線相連，再通過(guò)上拉電阻接至+5 V電源，輸出端接至8051的外部中斷輸入端。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 具體工作如下： 當(dāng)鍵盤無(wú)鍵

22、按下時(shí)，與門各輸入端均為高電平，保持輸出端為高電平；當(dāng)有鍵按下時(shí)，端為低電平，向CPU申請(qǐng)中斷，若CPU開放外部中斷，則會(huì)響應(yīng)中斷請(qǐng)求，轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)圖10.6 中斷掃描鍵盤電路P1.0P1.1P1.3P1.2P1.4P1.5P1.6P1.7INT08031&1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)行列式鍵盤輸入實(shí)驗(yàn) P1口接44鍵盤作為輸入，P2口輸出。按下0號(hào)鍵數(shù)碼管顯示0，按下1號(hào)鍵數(shù)碼管按下時(shí)顯示1，以此類推。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)10.4 10.4 鍵盤、顯示接

23、口芯片鍵盤、顯示接口芯片HD7279AHD7279AHD7279A是比高公司生產(chǎn)的單片具有串行接口、可同時(shí)驅(qū)動(dòng)位共陰式數(shù)碼管（或64只獨(dú)立LED）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)可連接多達(dá)64鍵的鍵盤矩陣，一片即可完成LED顯示及鍵盤接口的全部功能。 HD7279A內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有2種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 圖10-7 HD7279A 引腳 排列圖 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)表10.1 HD7279A引腳功能 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口

24、技術(shù)圖10.8 HD7279A典型應(yīng)用電路 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) HD7279A的控制指令分為二大類：純指令和帶有數(shù)據(jù)的指令。 純指令1, 復(fù)位”清除”指令A(yù)4H 表10.2 復(fù)位”清除”指令D7D6D5D4D3D2D1D010100100 當(dāng)HD7279A收到該指令后，將所有的顯示清除，所有設(shè)置的字符消隱、閃爍等屬性也被一起清除。執(zhí)行該指令后，芯片所處的狀態(tài)與系統(tǒng)上電后所處的狀態(tài)一樣。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)2,測(cè)試指令BFH該指令使所有的LED全部點(diǎn)亮，并處于閃爍狀態(tài)，主要用于測(cè)試。表10.3 測(cè)試指令 D7D6D5D4D3D2D1D01011111

25、11010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)3、左移指令A(yù)1H 使所有的顯示自右向左(從第1位向第8位)移動(dòng)一位(包括處于消隱狀態(tài)的顯示位)，但對(duì)各位所設(shè)置的消隱及閃爍屬性不變。表10.4 左移指令D7D6D5D4D3D2D1D0101000011010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)4、右移指令A(yù)OH與左移指令類似，但所做移動(dòng)為自左向右(從第8位向第1位)移動(dòng)，移動(dòng)后，最左邊一位為空。 表10.5 右移指令1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)5、循環(huán)左移指令A(yù)3H與左移指令類似，不同之處在于移動(dòng)后原最左邊一位(第8位)的內(nèi)容顯示于最右位(第1位)。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)

26、接口技術(shù)6、循環(huán)右移指令A(yù)2H與循環(huán)左移指令類似，但移動(dòng)方向相反。表10.6 循環(huán)右移指令1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)帶有數(shù)據(jù)的指令1. 下載數(shù)據(jù)且按方式0譯碼，X無(wú)影響表10.7 帶有數(shù)據(jù)的指令D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010000a2a1a0dpXXXd3d2d1d0命令由一個(gè)字節(jié)組成，前半部分為指令，其中a2,a1,a0為位地址，具體分配如表10.7 所示1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)表10.8 a2,a1,a0為位地址的顯示 小數(shù)點(diǎn)的顯示由DP位控制，DP=1時(shí)，小數(shù)點(diǎn)顯示，DP=0時(shí)，小數(shù)點(diǎn)不顯示。1010章章 單片機(jī)接口

27、技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù) 下載數(shù)據(jù)且按方式1譯碼，X無(wú)影響表10.9 下載數(shù)據(jù)且按方式1譯碼D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D011001a2a1a0dpXXXd3d2d1d0d0-d3為數(shù)據(jù)，收到此指令時(shí)，HD7279A如表10.9所示規(guī)則(譯碼方式0)進(jìn)行譯碼1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)表10.10 HD7279A十六進(jìn)制的7段顯示d3-d0(十六進(jìn)制)d3d2d1d07段顯示00H0000001H0001102H0010203H0011304H0100405H0101506H0110607H0111708H1000809H100190AH1010-0B

28、H1011E0CH1100H0DH1101L0EH1110P0FH1111空(無(wú)顯示)1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)說(shuō)明說(shuō)明 此指令與上一條指令基本相同，所不同此指令與上一條指令基本相同，所不同的是譯碼方式，該指令的譯碼按下表進(jìn)行的是譯碼方式，該指令的譯碼按下表進(jìn)行:1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)表10.11 十六進(jìn)制的7段顯示1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)3、下載數(shù)據(jù)但不譯碼表10.12 對(duì)應(yīng)7段LED數(shù)碼管的各段D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010010a2a1a0HABCDEFG其中，a2，a1,a0為位地址(參見下載數(shù)

29、據(jù)且譯碼指令)，A-G和H為顯示數(shù)據(jù)，分別對(duì)應(yīng)7段LED數(shù)碼管的各段。數(shù)碼管各段的定義見下圖。當(dāng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)位為1時(shí)，該段點(diǎn)亮，否則不亮。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)4、閃爍控制88H 此命令控制各個(gè)數(shù)碼管的閃爍屬性。d1- d8分別對(duì)應(yīng)數(shù)碼管1-8, 0閃爍，1不閃爍。開機(jī)后，缺省的狀態(tài)為各位均不閃爍。表10.13 閃爍控制指令D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010001000D8D7D6D5D4D3D2D11010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)4、消隱控制98H 此命令控制各個(gè)數(shù)碼管的消隱屬性。d1- d8分別對(duì)應(yīng)數(shù)碼管1-8, 1顯示，0消隱

30、。當(dāng)某一位被賦予了消隱屬性后，HD7279A在掃描時(shí)將跳過(guò)該位，因此在這種情況下無(wú)論對(duì)該位寫入何值，均不會(huì)被顯示，但寫入的值將被保留，在將該位重新設(shè)為顯示狀態(tài)后，最后一次寫入的數(shù)據(jù)將被顯示出來(lái)。當(dāng)無(wú)需用到全部8個(gè)數(shù)碼管顯示的時(shí)候，將不用的位設(shè)為消隱屬性，可以提高顯示的亮度。1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)表10.14 消隱控制指令D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010011000D8D7D6D5D4D3D2D1注意:至少應(yīng)有一位保持顯示狀態(tài)，如果消隱控制指令中d1- d8全部為0，該指令將不被接受，HD7279A保持原來(lái)的消隱狀態(tài)不變。 1010章章 單片機(jī)接口技術(shù)單片機(jī)接口技術(shù)5、段點(diǎn)亮指令E0H表10.