單片機原理及應(yīng)用-接口及程序設(shè)計課件

單片機原理及應(yīng)用E-mail:,cn單片機典型外圍接口技術(shù)7.1鍵盤接口1、鍵盤的工作原理和掃描方式鍵盤可以分為：獨立連接式和矩陣式獨立連接式鍵盤：

1）每個鍵獨立地接入一根數(shù)據(jù)輸入線。

2）平時所有的數(shù)據(jù)輸入線都連接成高電平；

3）當(dāng)任何一個按鍵壓下時，與之相連的數(shù)據(jù)輸入線被拉成低電平。

4）要判斷是否有鍵按下，只要位處理指令即可。

獨立連接式鍵盤優(yōu)缺點：

結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，但隨著鍵數(shù)的增多，所占用的IO口線也增加

適用場合：

在使用鍵數(shù)不多的單片機系統(tǒng)中，適合使用獨立式鍵盤2、矩陣式鍵盤的工作過程1）CPU先使行線O0線為低，其余行線為高，即0行為“0”狀態(tài)，其余行均為“1”狀態(tài)；2）CPU讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，以確定哪條列線為“0”狀態(tài)。若I0為“0”狀態(tài)，則鍵“0”壓下；若I1為“0”狀態(tài)，則鍵“1”壓下；I2為“0”狀態(tài)，則鍵“2”壓下；（3）若輸入緩沖器的狀態(tài)全部為“1”狀態(tài)，則CPU繼續(xù)使行線0為低，其余行線為高。再讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，以確定哪條列線為“0”狀態(tài)，從而判斷是哪個鍵按下。（4）當(dāng)判斷出哪個鍵壓下之后，程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵處理程序。這樣的工作過程稱為鍵掃描，其框圖如下：掃描鍵盤有鍵按下？譯碼，分支0號鍵處理N號鍵處理yes……掃描框圖7.1.2鍵盤的接口電路1.直接使用I/O的鍵盤電路由于80C51的I/O口具有輸出鎖存和輸入緩沖的功能，因而用它們組成鍵盤電路時，可以省掉輸出鎖存器和輸入緩沖器。圖中為一個4×4的鍵位與80C51的接口電路。鍵位的列線（輸入線）連到P1口的低4位，行線（輸出線）連到P1口的高4位，而4根列線通過“與”門相連后，連接到INT0端。初始狀態(tài)時，P1.7-P1.4全部為0（輸出為0）。沒有鍵按下時，INT0為高電平；當(dāng)鍵位上有任一鍵壓下時，INT0端變?yōu)榈?，向CPU發(fā)出中斷請求。若CPU開放外部中斷0，則響應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序掃描鍵盤。在行輸出電路中，每行都串聯(lián)一個二極管，是為了防止多鍵按下時，使輸出口短路。2.利用I/O口和譯碼器的接口利用譯碼器74HC138，通過P1.0、P1.1和P1.3三根口線獲得8根行線，從而節(jié)省了I/O口線。7.2顯示電路7.2.1LED顯示器的工作原理：1.發(fā)光二極管的控制發(fā)光二極管一般為砷化鎵半導(dǎo)體二極管，電路如圖所示：圖中，Ri為限流電阻，阻值為100Ω-300Ω之間。發(fā)光的條件：U2=UTTL低；U1=UTTL高不發(fā)光條件：U1=UTTL低或U2=UTTL高2.顯示塊的控制顯示塊有若干發(fā)光二極管組合而成。一般的“8”字形顯示塊由“a,b,c,d,e,f,g,h”8個發(fā)光二極管組成，如圖所示每個發(fā)光二極管稱為一個字段?！?”字形顯示塊有共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)形式。以共陰極顯示塊為例，說明對顯示塊的控制方法：

假定8段數(shù)碼管的控制方法如圖所示，其中D0-D7分別接a-h;對于共陽極發(fā)光二極管，應(yīng)該是共陰極的顯示碼的反。D7D6D5D4D3D2D1D0編碼字形hgfedcba0001111113FH10000011006HD010111105EH7.2.2顯示電路的分類與接口顯示電路分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩類靜態(tài)顯示電路①通過80C51的P0口的顯示接口,由一個8位鎖存口和一個顯示塊組成，如圖所示為共陽極顯示塊,顯示時將數(shù)據(jù)通過P0口送出，但這種電路需用電源的容量大。③利用串行總線控制的顯示接口見圖7-10，利用芯片SAA1064控制顯示塊，SAA1064是具有I2C總線、從接收器的4位代小數(shù)點的七段顯示驅(qū)動芯片，通過多路開關(guān)對兩個2位顯示器進行切換顯示，通過I2C總線接收數(shù)據(jù)。動態(tài)顯示電路對于動態(tài)顯示電路一般是利用CPU控制電路來控制顯示塊的導(dǎo)通和截止。顯示電路由下列三部分組成：顯示塊、字形鎖存驅(qū)動器及字位鎖存驅(qū)動器，如圖所示：工作過程：將字形代碼送入字形鎖存器鎖存，這時所有的顯示塊都有可能顯示同樣的字符；再將需要顯示的位置送入字位鎖存器鎖存。為了防止閃爍，顯示的時間在1-2ms。通過P0口和P1口的接口（如圖7-12）MOVA,#自行代碼；如#3FHMOVP1,A；從P1口輸入字形MOVA,#01H；輸出字位碼，點亮最右邊的一位MOVX@R0,A；通過P0口輸出字位，并鎖存工作原理：首先，使P1口的低四位輸出字形代碼；P1口的高4位輸出一個位掃描字，經(jīng)3-8譯碼器后顯示某一位，