鍵盤顯示器接口

PC機(jī)除了主機(jī)以外還需要哪些部分呢？單片機(jī)電路有時(shí)候也需要鍵盤、顯示等外設(shè)。鍵盤、顯示器接口編碼式的：由其內(nèi)部硬件邏輯電路自動(dòng)產(chǎn)生被按鍵的編碼。使用方便，鍵盤碼產(chǎn)生速度快，占用CPU時(shí)間少，但對(duì)按鍵的檢測(cè)與消除抖動(dòng)干擾是靠硬件電路來(lái)完成的，硬件電路復(fù)雜、成本高。非編碼式的：主要由軟件產(chǎn)生被按鍵的編碼。硬件電路簡(jiǎn)單，成本低，但占用CPU的時(shí)間較長(zhǎng)。(單片機(jī)系統(tǒng)中普遍使用非編碼式鍵盤。)6.3鍵盤接口鍵盤分類介紹此獨(dú)立式按鍵矩陣式按鍵矩陣式按鍵我們實(shí)驗(yàn)用的非編碼鍵盤獨(dú)立式按鍵

硬件方案——雙穩(wěn)態(tài)去抖電路一、鍵盤接口需要解決的問(wèn)題是否有鍵按下按鍵識(shí)別：鍵抖動(dòng)及消除：機(jī)械按鍵抖動(dòng)時(shí)間在5ms～10ms之間

軟件方案——延時(shí)10ms～20ms后再次判斷消除方法：求鍵號(hào)閉合斷開前沿抖動(dòng)后沿抖動(dòng)鍵按下閉合穩(wěn)定鍵釋放QQP鍵被按下去抖動(dòng)后的按鍵輸出波形+5VR按鍵開關(guān)P鍵按下，S、R=01，觸發(fā)器置1，P=0。按鍵前后，SR=10，觸發(fā)器置0，P=1。P+5VPRR去抖動(dòng)電路SR觸點(diǎn)抖動(dòng)跳開時(shí)，S、R=11，觸發(fā)器保持，P仍=0。*在此期間，CPU對(duì)一次鍵入做多次鍵處理雙穩(wěn)態(tài)去抖電路這里的抖動(dòng)指觸點(diǎn)跳開前沿抖動(dòng)后沿抖動(dòng)鍵按下閉合穩(wěn)定鍵釋放去抖電路2鍵盤的工作方式有3種:查詢法（程序控制掃描）定時(shí)掃描法中斷掃描法二、非編碼獨(dú)立式按鍵結(jié)合ME830實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)講此法接口電路：特點(diǎn)：一線一鍵，按鍵識(shí)別（編程）簡(jiǎn)單；但占用較多口線，適合8鍵以下使用。實(shí)際上,51單片機(jī)的P1-P3口都有內(nèi)部上拉電阻,這些電阻、電源可以不接。見ME830實(shí)驗(yàn)板。1.查詢法

查詢法是指單片機(jī)在空閑時(shí)，才調(diào)用鍵盤掃描子程序，并反復(fù)地掃描鍵盤，直到用戶從鍵盤上輸入命令或數(shù)據(jù)。而在執(zhí)行鍵入命令或處理鍵入數(shù)據(jù)過(guò)程中，CPU將不再響應(yīng)鍵入要求，直到CPU重新掃描鍵盤為止。

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10ms）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。2.定時(shí)掃描方式

為提高CPU工作效率，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)。3.中斷掃描方式ME830獨(dú)立式摁鍵查詢法原理----當(dāng)任何一個(gè)鍵被按下時(shí)，與其相連的輸入線被置成“0”，平時(shí)該線為“1”。鍵處理程序ORG2000HSTART：MOVA，#0FFH；先置P1口為“1”MOVP1，AMOVA，P1；輸入鍵狀態(tài)JNBACC.0，P0F；查詢0號(hào)鍵JNBACC.1，P1F；查詢1號(hào)鍵JNBACC.2，P2F；查詢2號(hào)鍵JNBACC.3，P3F；查詢3號(hào)鍵JNBACC.4，P4F；查詢4號(hào)鍵JNBACC.5，P5F；查詢5號(hào)鍵JNBACC.6，P6F；查詢6號(hào)鍵JNBACC.7，P7F；查詢7號(hào)鍵LJMPSTART鍵盤掃描07P0F：LJMPPROM0；入口地址表P1F：LJMPPROM1P6F：LJMPPROM6P7F：LJMPPROM7……PROM0：…..；0號(hào)鍵功能程序PROM7：…..；7號(hào)鍵功能程序…..LJMPSTART；0號(hào)鍵處理完返回鍵盤掃描LJMPSTART；7號(hào)鍵處理完返回鍵盤掃描…...... ORG0000HKB: MOVP1,#0FFH MOVA,P1；第一次讀鍵

CPLA ANLA,#0FH JZKBACK；A=0(無(wú)鍵摁下)轉(zhuǎn)

LCALLD10MS;防止抖動(dòng)

MOVA,P1；再次讀鍵

CPLA ANLA,#0FH JZKBACK；無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)

；******************有鍵按下

CJNEA,#01H,KB01;不等轉(zhuǎn)

LCALLPGM1 SJMPKBACKKB01: CJNEA,#02H,KB02 LCALLPGM2 SJMPKBACKKB02: CJNEA,#04H,KB LCALLPGM3KBACK:LJMPKB;循環(huán)檢測(cè)鍵

END例子：按三個(gè)按鍵中的任一鍵均對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)特定功能PGMi。對(duì)應(yīng)的數(shù)字叫鍵號(hào)1、2、4類似ME830中的例程三123三、非編碼矩陣式按鍵結(jié)構(gòu)關(guān)鍵問(wèn)題:摁鍵的識(shí)別“行掃描法”與“線反轉(zhuǎn)法”課本P195

①行掃描法：基本思想：由程序?qū)︽I盤進(jìn)行逐行掃描，通過(guò)檢測(cè)到的列的輸出狀態(tài)來(lái)確定閉合鍵。

先行全0,讀列值,全1無(wú)摁鍵,非全1有鍵摁下;

有鍵摁下時(shí):

逐行輸出0,查列值:有0則該行該列交叉處即為摁鍵位置.

②線反轉(zhuǎn)法(行反轉(zhuǎn)法)：行反轉(zhuǎn)法需要兩個(gè)雙向I/O口分別接行、列線。該方法比掃描法速度快，但硬件上要復(fù)雜一些?；舅枷耄和ㄟ^(guò)行列互換兩次掃描來(lái)識(shí)別閉合鍵。識(shí)別鍵摁下的兩種方法①行掃描法圖(c)掃描第0行(d)掃描第1行(e)掃描第2行(f)掃描第3行確定為3行2列有鍵摁下課本P195(a)無(wú)鍵摁下(b)有鍵摁下粗略判斷有無(wú)鍵摁下:有,再詳細(xì)判斷;無(wú),則CPU仍做自己的工作有鍵摁下,詳細(xì)判斷是哪行哪列?abcdef行列確定第2列有鍵摁下②線反轉(zhuǎn)法

AT89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5vP202圖6-280行1行2行3行0列1列2列3列原理：＠由行線輸出全“0”，讀入列線，判有無(wú)鍵按下。＠若有鍵按下,再將讀入的列線值由列線輸出,讀進(jìn)行線的值。＠第一步讀進(jìn)的列線值與第二步讀進(jìn)的行線值相加，從而得到代表此鍵的唯一的特征值。＠線反轉(zhuǎn)法因輸入與輸出線反過(guò)來(lái)用而得名。＠優(yōu)點(diǎn)是判鍵速度快，兩次即可。線反轉(zhuǎn)法圖例AT89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5vMOVP1，#0F0H;低位送全“0”MOVA，P1;讀進(jìn)P1口電平

ANLA，#0F0H;保留高4位

CJNEA,#0F0H,MK3;若有鍵按下則P1.4—P1.7必有“0”位,跳轉(zhuǎn)到MK3去處理;

若無(wú)鍵按下則退出鍵掃描。0行1行2行3行0列1列2列3列設(shè):第3行/第1列結(jié)點(diǎn)有鍵按下首先:“11110000”→P1然后讀P1:P1←“1101xxxx”只留高4位:A＝“11010000”因?yàn)橛墟I按下,A≠11110000P202圖6-28AT89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5vMOVP1，#0F0H;低位送全“0”MOVA，P1;讀進(jìn)P1口電平

ANLA，#0F0H;保留高4位

CJNEA,#0F0H,MK30行1行2行3行0列1列2列3列此時(shí)：R2←“11010000”然后：A←“11011111”返送P1口:“11011111”→P1再讀P1口：P1←“xxxx0111”只留低4位:A←“00000111”特征值:A+R2=“11010111”

MK3:

MOVR2，A;暫存回R2ORLA，#0FH;高4位保留;

低4位充“1”MOVP1,A;新值返送P1口

MOVA，P1;再讀進(jìn)P1口電平

ANLA，#0FH;只留低4位

ADDA，R2;得到鍵特征值P202圖6-28線反轉(zhuǎn)法圖例ME830矩陣式摁鍵（線反轉(zhuǎn)法）P1口,是一個(gè)雙向口低4位作為列線高4位作為行線0123456789AbCdEF實(shí)驗(yàn)八源程序線反轉(zhuǎn)法P68P1口:低4位作為列線高4位作為行線(特征值)01234CDFE0123456789AbCDEF-B中應(yīng)是特征值查特征值表的次數(shù)=鍵值從鍵值得到段碼1.矩陣鍵盤定義(接口引腳定義)2.建表:內(nèi)存中建好鍵編碼表(特征值表)和段碼表3.通過(guò)線反轉(zhuǎn)法得到相應(yīng)的特征值4.通過(guò)查找該特征值的查表次數(shù)得到相應(yīng)鍵值5.通過(guò)該鍵值得到相應(yīng)段碼6.送該段碼顯示鍵值實(shí)驗(yàn)總結(jié)重點(diǎn)!特點(diǎn):鍵的特征值唯一自動(dòng)解決了重鍵問(wèn)題1.LED顯示器結(jié)構(gòu)與原理圖7段LED數(shù)碼顯示器6.4顯示器接口ME830為共陽(yáng)極表十六進(jìn)制數(shù)及空白與P的顯示段碼數(shù)電里講過(guò)LED的結(jié)構(gòu)和顯示原理靜態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示方式顯示器接口技術(shù)包括重點(diǎn)學(xué)習(xí)靜態(tài)顯示方式連接

所有LED的位選均共同連接到+VCC或GND，每個(gè)LED的8根段選線分別連接一個(gè)8位并行I/O口，從該I/O口送出相應(yīng)的字型碼顯示字型。

特點(diǎn)原理簡(jiǎn)單；顯示亮度強(qiáng)，無(wú)閃爍；占用I/O資源較多。分別用1個(gè)IO口動(dòng)態(tài)顯示方式連接

所有LED的段選線共