第次《單片機原理與應(yīng)用》鍵盤與顯示

可編程通用并行接口芯片8255結(jié)構(gòu)與引腳8255用于擴展單片機并行I/O接口。一、結(jié)構(gòu)：1.3個8位并行I/O接口PA、PB和PC：包含I/O數(shù)據(jù)鎖存器，控制寄存器和狀態(tài)寄存器。2.2組控制：A組：PA和PC0～3；

B組：PB和PC4～7：目前一頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖目前二頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點3.3種工作方式：方式0（基本I/O方式）：

A口、B口、C口均為數(shù)據(jù)I/O。輸出鎖存，輸入三態(tài)，不用聯(lián)絡(luò)信號。適用于無條件或查詢方式的數(shù)據(jù)傳送。方式1（選通I/O方式）：

A口和B口用于數(shù)據(jù)I/O，輸入/輸出均鎖存，C口用于傳送聯(lián)絡(luò)信號，讀C口可了解外設(shè)當(dāng)前狀態(tài)。適用于查詢或中斷方式的數(shù)據(jù)I/O。方式2（雙向數(shù)據(jù)傳送方式）：

A口為數(shù)據(jù)I/O，B口只能為方式0，C口用作A口雙向傳送的聯(lián)絡(luò)信號線。適用于查詢或中斷方式的數(shù)據(jù)I/O。目前三頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點二、8255A的芯片引腳信號40腳目前四頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點引腳（40腳）：1.數(shù)據(jù)線：D0～7：傳送計算機與8255之間的數(shù)據(jù)、控制字和狀態(tài)字。PA0～7PB0～7PC0～7：傳送8255與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)和聯(lián)絡(luò)信息，PC0～7可用作數(shù)據(jù)線或聯(lián)絡(luò)線。2.地址線：CS：片選線A1、A0：口選線，尋址PA、PB、PC數(shù)據(jù)口和控制口。3.讀寫控制線：RD、WR控制計算機與8255之間的信息傳送和流向。4.復(fù)位線：RESET高電平復(fù)位，使內(nèi)部寄存器全部清零。目前五頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點三、例題：例：求8255口地址：解：

A口 (7F00H)；

B口 (7F01H)；

C口 (7F02H)； 控制口 (7F03H)。P0P2.780C51A0A1CS8255373Q0Q1

ABi：151413

1211109876543210A口：0111111100000000 7F00HB口：0111111100000001 7F01HB口：0111111100000010 7F02H控制口：0111111100000011 7F03H目前六頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點8255編程規(guī)定方式選擇控制字：D7=1C口置位/復(fù)位控制字：D7=08255初始化編程：往控制口寫入控制字，確定8255工作方式。

目前七頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點方式選擇控制字8255A方式選擇注意：有三種基本工作方式：方式0——基本的輸入輸出方式方式1——選通的輸入輸出方式方式2——雙向傳輸方式只有端口A能工作在方式2；同一組的兩端口可分別工作在輸入和輸出方式。目前八頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點例：8255PA口方式0輸出單片機片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)，

PB口方式1輸入…。PIOS：MOV DPTR，#7F03H ；控制口地址

MOV A，#86H ；寫控制字

MOVX@DPTR，A ；設(shè)工作方式

MOV DPTR，#7F00H ；PA數(shù)據(jù)口地址

MOV A，@R0 ；取RAM的數(shù)據(jù)

MOVX@DPTR，A ；由PA口輸出

…目前九頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點鍵盤接口技術(shù)抖動時間＜10ms開關(guān)動作時間＞100ms“1”“0”＜10ms前沿抖動后沿抖動＆I/O接口＆+5v+5v消除抖動電路開關(guān)單片機鍵譯碼：鍵號為鍵盤位置碼，根據(jù)鍵號查表得出被按鍵的鍵值。鍵值：數(shù)字鍵0～9；字符鍵0AH～0FH；功能鍵10H～。鍵碼=行首鍵號+列號（鍵號必須依次是從左至右書寫）或鍵碼=列首鍵號+行號（鍵號必須依次是從上至下書寫）一、鍵盤處理程序任務(wù)：1.鍵輸入：檢查鍵盤是否有鍵被按下，消除按鍵抖動。確定被按鍵的鍵號，獲取鍵號。硬件電路消除抖動或軟件消除抖動。目前十頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點3.鍵處理：

根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)移到不同程序段。若鍵值屬于數(shù)字、字符鍵，則調(diào)用顯示數(shù)字和字符的子程序。若鍵值屬于功能鍵，則進(jìn)行多分支轉(zhuǎn)移，執(zhí)行各個功能程序段。延時等待10ms

仍有按鍵信號？Y

有按鍵信號？NYN鍵盤處理

按鍵釋放？NY二、鍵盤接口方法：1、利用單片機本身的并行口；2、利用單片機本身的串行口；3、利用通用接口芯片8155、8255等；4、利用專用接口芯片8279等。三、鍵盤接口的控制方式：1、隨機方式：每當(dāng)CPU空閑時執(zhí)行鍵盤掃描程序。2、中斷方式：鍵的按下引起中斷后，單片機對鍵盤進(jìn)行掃描。3、定時方式：單片機定時地對鍵盤進(jìn)行掃描。目前十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點（1）獨立式鍵盤電路：（2）矩陣式鍵盤：

0

1+5v

C0C1R0R1鍵盤I/O接口（2）矩陣式鍵盤電路：

1）掃描法：列線輸出，行線輸入。列線逐列輸出0，某行有按鍵，行線輸入就為0；若無按鍵，行線輸入全部為1。

2）反轉(zhuǎn)法：行列線交換輸入、輸出，兩步獲取按鍵鍵號。（1）獨立式鍵盤電路：每個按鍵單獨占有一根I/O接口引線。四、鍵盤接口形式：P1.0P1.1P1.7+5v目前十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點按鍵處理程序：延時消抖鍵掃描求鍵號延時等待鍵譯碼求鍵值修改顯示緩沖區(qū)跳轉(zhuǎn)各功能程序有按鍵輸入？確有按鍵？按鍵釋放？是數(shù)字鍵？YYYNNNYN目前十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點1、使用8155作鍵盤接口：接口應(yīng)用：P2.7=0，P2.0=1：A口地址為：0101H；C口地址為：0103H。掃描法：列線輸出，行線輸入。列線逐列輸出0，某行有按鍵，行線輸入就為0；若無按鍵，行線輸入全部為1。0167891415鍵碼=行首鍵號+列號（鍵號必須依次是從左至右書寫）

或鍵碼=列首鍵號+行號（鍵號必須依次是從上至下書寫）目前十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點判定有無鍵閉合的子程序：MOV DPTR，#0101H MOV A，#00H ；A口送00HMOVX @DPTR，AINC DPTRINC DPTR ；建立C口地址MOVX A，@DPTR ；讀C口CPL A

；A取反，無鍵按下則全“0”ANL A，#0FH ；屏蔽A高半字節(jié)（C口只4位）RET 執(zhí)行KS1子程序的結(jié)果是：有閉合鍵則（A）≠0；無閉合鍵則（A）＝0。CPLA；負(fù)邏輯不直觀，常采取行列線加反相器或軟件求反的方法把鍵盤改成正邏輯。KS1：目前十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點

鍵盤掃描子程序如下：（8155的A口、B口、C口和控制口地址分別為7F00H、7F01H、7F02H、7F03H，設(shè)8155A已在主程序中初始化。已設(shè)定為A口方式0輸出，C口的低4位方式0輸入。）KEY1：ACALLKS1 ；調(diào)用判斷有無鍵按下子程序

JNZLK1 ；有鍵按下時，（A）≠0轉(zhuǎn)消抖延時KEY2：ACALLTM6ms AJMPKEY1 ；無鍵按下返回LK1：ACALLTM12ms；調(diào)12ms延時子程序

ACALLKS1 ；查有無鍵按下，若有則真有鍵按下

JNZLK2 ；鍵(A)≠0逐列掃描

AJMPKEY2 ；不是真有鍵按下，返回LK2：MOVR2，#0FEH ；初始列掃描字（0列）送入R2 MOVR4，#00H ；初始列（0列）號送入R4LK4：MOVDPTR，#7F00H；DPTR指向8155PA口

MOVA，R2 ；列掃描字送至8155PA口

MOVX@DPTR，A INCDPTR ；DPTR指向8155PC口

INCDPTR目前十六頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點 MOVXA，@DPTR；從8155PC口讀入行狀態(tài)

JB ACC.0，LONE；查第0行無鍵按下，轉(zhuǎn)查第1行

MOVA，#00H；第0行有鍵按下，行首鍵碼#00H→A AJMPLKP；轉(zhuǎn)求鍵碼LONE：JBACC.1，LTWO；查第1行無鍵按下，轉(zhuǎn)查第2行

MOVA，#08H；第1行有鍵按下，行首鍵碼#08H→A AJMPLKP ；轉(zhuǎn)求鍵碼LTWO：JBACC.2，LTHR ；查第2行無鍵按下，轉(zhuǎn)查第3行

MOVA，#10H；第2行有鍵按下，行首鍵碼#10H→A AJMPLKP ；轉(zhuǎn)求鍵碼LTHR：JBACC.3，NEXT ；查第3行無鍵按下，轉(zhuǎn)該查下一列

MOVA，#18H；第3行有鍵按下，行首鍵碼#18H→ALKP：ADDA，R4 ；求鍵碼，鍵碼=行首鍵碼+列號

PUSHACC ；鍵碼進(jìn)棧保護LK3：ACALLKS1 ；等待鍵釋放

JNZLK3 ；鍵未釋放，等待

POPACC ；鍵釋放，鍵碼→A RET ；鍵掃描結(jié)束，出口狀態(tài)(A)=鍵碼目前十七頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點NEXT：INC R4 ；準(zhǔn)備掃描下一列，列號加1 MOV A，R2 ；取列掃描字送累加器A JNB ACC.7，KEND；判斷8列掃描否？掃描完返回

RL A ；掃描字左移一位，變?yōu)橄乱涣袙呙枳?/p>

MOV R2，A ；掃描字送入R2保存

AJMPLK4 ；轉(zhuǎn)下一列掃描KEND：AJMPKEY1KS1：MOV DPTR，#7F00H；DPTR指向8155PA口

MOV A，#00H ；全掃描字→A MOVX@DPTR，A；全掃描字送往8155PA口

INC DPTR ；DPTR指向8155PC口

INC DPTR MOVXA，@DPTR ；讀入PC口行狀態(tài)

CPL A ；變正邏輯，以高電平表示有鍵按下

ANL A，#0FH ；屏蔽高4位，只保留低4位行線值

RET ；出口狀態(tài)：(A)≠0時有鍵按下目前十八頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點TM12ms：MOVR7，#18H；延時12ms子程序TM： MOVR6，#0FFHTM6：DJNZR6，TM6 DJNZR7，TM RETTM6ms：MOVR7，#0CH；延時6ms子程序TM2：MOVR6，#0FFHTM62：DJNZR6，TM6 DJNZR7，TM RET目前十九頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點2、使用8279作鍵盤接口：P2.7=0時：A0=P2.0=1：命令口地址為：7FFFH；A0=P2.0=0：數(shù)據(jù)口地址為：7EFFH。（程序略）鍵碼=行首鍵號+列號（鍵號必須依次是從左至右書寫）0134567874LS156為雙2-4譯碼器/分配器目前二十頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點3、使用中斷方式作鍵盤接口：

當(dāng)有鍵按下時，INT1為低，向CPU發(fā)出中斷申請，在中斷服務(wù)程序中除完成鍵識別、鍵功能處理外，仍須有清除鍵抖動等功能。0481215913鍵碼=列首鍵號+行號（鍵號必須依次是從上至下書寫）目前二十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點顯示器接口技術(shù)LED顯示器用于顯示工業(yè)控制參數(shù)、過程狀態(tài)。一、LED顯示原理：

共陰極LED和共陽極LED。當(dāng)LED字段引線與數(shù)據(jù)線連接，每個顯示字形對應(yīng)一個字形碼。

LED（LightEmitingDiode)COM

P1.0～1.7MCS-51afbge cdhabh代碼位D7D6D5D4D3D2D1D0顯示段hgfedcbaabhCOM共陰極目前二十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點共陰極和共陽極的字段碼互為反碼。顯示字符共陰極字段碼共陽極字段碼顯示字符共陰極字段碼共陽極字段碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80HL38HC7H96FH90H8．FFH00HA77H88H“滅”00FFHB7CH83H………………目前二十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點二、顯示程序任務(wù)：1、設(shè)置顯示緩沖區(qū)，存放待顯示數(shù)據(jù)和字符（位置碼）。2、顯示譯碼：程序存儲器中建立字形碼常數(shù)表，查表得出對應(yīng)數(shù)據(jù)和字符的字形碼。3、輸出顯示：輸出字形碼到顯示端口。例：

MOVDPTR，#WTAB；指向字形碼表首地址

MOVA，@R0

；取顯示緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)

MOVCA，@A+DPTR；查表顯示譯碼

MOVP1，A ；輸出顯示

…

WTAB： DB 3FH，06H，5BH；字形代碼表（共陰）

…

COM

P1.0～1.7MCS-51afbge cdhabh目前二十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點三、

LED接口電路：顯示多位數(shù)據(jù)的兩種電路：靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。

對應(yīng)字位線：D0D1D2D3D4D5特點：顯示亮度大，硬件和軟件都較簡單，應(yīng)用廣泛。1．靜態(tài)顯示：多位LED共用一個8位字段口（共陰極或共陽極），各位LED公共端用字位口控制，掃描輸出顯示不同字形。

顯示緩沖區(qū)與多位LED對應(yīng)關(guān)系：每個LED需要一個8位并行口。

abhCOM

abhCOM

abhCOMafbge

cdh段控和位控目前二十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點例：顯示80C51片內(nèi)RAM中以30H為首地址的8位字形數(shù)的程序：靜態(tài)顯示電路“0”目前二十六頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點程序：DIR：PUSH ACC ；保護現(xiàn)場

PUSH DPH PUSH DPL MOV R2，#08H ；顯示8個數(shù)

MOV R0，#30H ；顯示緩沖區(qū)地址送入R0DL0：MOV A，@R0 ；取要顯示的數(shù)作查表偏移量

MOV DPTR，#TAB ；指向字形碼表首

MOVC A，@A+DPTR ；查表得字形碼

MOV SBUF，A ；發(fā)送顯示DL1：JNB TI，DL1 ；等待發(fā)送完一楨數(shù)據(jù)

CLR TI ；清標(biāo)志，準(zhǔn)備繼續(xù)發(fā)送

INC R0 ；更新顯示單元

DJNZ R2，DL0 ；重復(fù)顯示所有數(shù)碼管

POP DPL ；恢復(fù)現(xiàn)場

POP DPH POP ACC RETTAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H；0，1，2，3，4

DB 92H，82H，0F8H，80H，90H，88H；5，6，7，8，9，A

DB 83H，0C6H，0A1H，86H，8EH；B，C，D，E，F(xiàn)共陽極目前二十七頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點2．動態(tài)顯示：

分時輪流選通數(shù)碼管的公共端，使得各數(shù)碼管輪流導(dǎo)通，在選通相應(yīng)LED后，即在顯示字段上得到顯示字形碼。特點：提高數(shù)碼管的發(fā)光效率，可簡化硬件線路。舉例見后：COMhCOMD7…D1D0D0D1D2hbbhCOMafbge

cdhaaba“位控”“段控”目前二十八頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點用8279作LED顯示器接口：P2.7=0時：A0=P2.0=1：命令口地址為：7FFFH；A0=P2.0=0：數(shù)據(jù)口地址為：7EFFH。（程序略）段碼位碼目前二十九頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點程序參考流程如右：目前三十頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點讀鍵輸入子程序框圖目前三十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點復(fù)習(xí)思考題1認(rèn)真復(fù)習(xí)實驗過程，弄清8段數(shù)碼管動態(tài)顯示原理。2改寫數(shù)碼管動態(tài)顯示實驗程序?qū)崿F(xiàn)顯示“HELLO”字符。3改寫鍵盤掃描顯示實驗程序，實現(xiàn)按鍵顯示“123456”字符。目前三十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點一、實驗?zāi)康亩?、實驗說明三、實驗儀器四、實驗內(nèi)容六、實驗報告要求第七次實驗

單片機鍵盤LED顯示實驗

五、思考題目前三十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點一、實驗?zāi)康?、掌握鍵盤和LED顯示器的接口方法和編程方法。2、掌握鍵盤掃描和LED八段碼顯示器的工作原理。

3、學(xué)習(xí)并口擴展的程序編寫方法。

目前三十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點二、實驗說明1、利用實驗儀提供的鍵盤掃描電路和顯示電路,做一個掃描鍵盤和數(shù)碼顯示實驗，把按鍵輸入的鍵碼在六位數(shù)碼管上顯示出來。實驗程序可分成三個模塊。①鍵輸入模塊：掃描鍵盤、讀取一次鍵盤并將鍵值存入鍵值緩沖單元。②顯示模塊：將顯示單元的內(nèi)容在顯示器上動態(tài)顯示。③主程序：調(diào)用鍵輸入模塊和顯示模塊。

目前三十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點三、實驗儀器和條件計算機偉福實驗箱（lab2000P）

目前三十六頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點四、實驗內(nèi)容

1、本實驗儀提供了一個6×4的小鍵盤，向列掃描碼地址(0X002H)逐列輸出低電平，然后從行碼地址(0X001H)讀回。如果有鍵按下,則相應(yīng)行的值應(yīng)為低,如果無鍵按下，由于上拉的作用，行碼為高。這樣就可以通過輸出的列碼和讀取的行碼來判斷按下的是什么鍵。在判斷有鍵按下后，要有一定的延時，防止鍵盤抖動。地址中的X是由KEY/LEDCS決定，參見地址譯碼。做鍵盤和LED實驗時，需將KEY/LEDCS接到相應(yīng)的地址譯碼上。以便用相應(yīng)的地址來訪問。例如將KEY/LEDCS信號接CS0上，則列掃描地址為08002H，行碼地址為08001H。列掃描碼還可以分時用作LED的位選通信號。目前三十七頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點

2、本實驗儀提供了6位8段碼LED顯示電路，只要按地址輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)，就可以實現(xiàn)對顯示器的控制。顯示共有6位，用動態(tài)方式顯示。8位段碼、6位位碼是由兩片74LS374輸出。位碼經(jīng)MC1413或ULN2003倒相驅(qū)動后，選擇相應(yīng)顯示位。

3、本實驗儀中8位段碼輸出地址為0X004H，位碼輸出地址為0X002H。此處X是由KEY/LEDCS決定，參見地址譯碼。做鍵盤和LED實驗時，需將KEY/LEDCS接到相應(yīng)的地址譯碼上。以便用相應(yīng)的地址來訪問。例如，將KEY/LEDCS接到CS0上，則段碼地址為08004H，位碼地址為08002H。目前三十八頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點目前三十九頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點目前四十頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點目前四十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點主程序參考流程：目前四十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點讀鍵輸入子程序框圖目前四十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點顯示子程序框圖目前四十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點實驗電路及連線

目前四十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點參考源程序－1OUTBITequ08002h;位控制口OUTSEGequ08004h;段控制口INequ08001h;鍵盤讀入口LEDBufequ60h;顯示緩沖ljmpStartLEDMAP:;八段管顯示碼db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07hdb7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hDelay:;延時子程序movr7,#0DelayLoop:djnzr7,DelayLoopdjnzr6,DelayLoopretDisplayLED:movr0,#LEDBufmovr1,#6;共6個八段管movr2,#00100000b;從左邊開始顯示目前四十六頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點參考源程序－2Loop:movdptr,#OUTBITmova,#0movx@dptr,a;關(guān)所有八段管mova,@r0movdptr,#OUTSEGmovx@dptr,amovdptr,#OUTBITmova,r2movx@dptr,a;顯示一位八段管movr6,#1callDelaymova,r2;顯示下一位rramovr2,aincr0djnzr1,Loopret目前四十七頁\總數(shù)五十一頁\編于十二點參考源程序－3

TestKey:movdptr,#OUTBITmova,#0movx@dptr,a;輸出線置為0movdptr,#INmovxa,@dptr;讀入鍵狀態(tài)cplaanla,#0fh;高四位不用retKeyTable:;鍵碼定義db16h,15h,14h,0ffhdb13h,12h,11h,10hdb0dh,0ch,0bh,0ahdb0eh,03h,06h,09hdb