第4章 智能儀器的人機(jī)接口技術(shù)

第2章智能儀器人機(jī)接口技術(shù)

本章介紹智能儀器中人-機(jī)接口的方法與技術(shù)，包括鍵盤、LED顯示器接口技術(shù)及可編程鍵盤、顯示器接口芯片的應(yīng)用；段式及點(diǎn)陣式液晶顯示器的原理及接口技術(shù)；微型打印機(jī)接口方法及程序設(shè)計(jì)；觸摸屏的檢測原理及接口方法。2.1LED顯示器接口技術(shù)

發(fā)光二極管（LED）顯示器，是一種由某些特殊半導(dǎo)體材料制作成的PN結(jié)，由于摻雜濃度很高，當(dāng)正向偏置時(shí)，會產(chǎn)生大量的電子—空穴復(fù)合，把多余的能量釋放變?yōu)楣饽堋?/p>

LED顯示器具有工作電壓低、體積小、壽命長（約十萬小時(shí)）、響應(yīng)速度快（小于1μs）、顏色豐富（紅、黃、綠等）等特點(diǎn)，是智能儀器最常用的顯示器。

LED的正向工作壓降一般為1.2～2.6V，發(fā)光工作電流為5～20mA，發(fā)光強(qiáng)度基本與正向電流成正比。實(shí)際應(yīng)用中，電路應(yīng)串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮?。LED非常適合于脈沖工作狀態(tài)，在平均電流相同的情況下，脈沖工作狀態(tài)產(chǎn)生的亮度增強(qiáng)20%左右。

LED顯示器按照結(jié)構(gòu)的不同，分為單個(gè)LED顯示器、七段LED顯示器及點(diǎn)陣式LED顯示器。智能儀器中應(yīng)用較多的是七段LED顯示器及點(diǎn)陣式LED顯示器。2.1.1七段LED顯示器結(jié)構(gòu)

1.七段LED顯示器

七段LED顯示器由七個(gè)條形LED組成，分別稱作a、b、c、d、e、f、g段，點(diǎn)亮不同的段，可顯示出數(shù)字0～9及多個(gè)字母、符號。七段LED顯示器的段排列及引腳說明如圖2-1(a)所示，其中引腳COM為公共端。為了能夠顯示出小數(shù)點(diǎn)，一般在右下角設(shè)置一圓形LED，稱為dp段。

根據(jù)內(nèi)部電路連接方式的不同，七段LED顯示器有兩種結(jié)構(gòu)，即共陰極及共陽極結(jié)構(gòu)，分別如圖2-1（b）、（c）所示。在共陰極結(jié)構(gòu)中，所有LED的陰極連接在一起引出（叫公共端）接地，陽極經(jīng)限流電阻后連到管腳。各段陽極接高電平時(shí)，段點(diǎn)亮；接低電平時(shí)，段熄滅。共陽極結(jié)構(gòu)中，所有LED的陽極連接在一起接+5V電源，當(dāng)各段陰極接低電平時(shí)，段點(diǎn)亮；接高電平時(shí)，段熄滅。圖2-1七段LED顯示器

為了用七段LED顯示器顯示數(shù)字，必須將要顯示的數(shù)字譯成相應(yīng)的段碼。譯碼有兩種方法，即硬件譯碼和軟件譯碼。硬件譯碼電路由鎖存器、譯碼器、驅(qū)動器等組成。譯碼器一般有兩種，即十六進(jìn)制型和BCD型。圖2-2所示的譯碼電路用于將BCD碼譯為7段字型碼（簡稱段碼），其中74LS173為鎖存器，74LS47為BCD碼-7段字型碼譯碼/驅(qū)動器。硬件譯碼的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省CPU的時(shí)間。但成本高，而且只能譯出十進(jìn)制或十六進(jìn)制的字符，無法顯示除此之外的其他字符。圖2-2硬件譯碼顯示電路

軟件譯碼的基本思想是預(yù)先在內(nèi)存中建立一張如表2-1所示的段碼表，根據(jù)要顯示的數(shù)字或字符去查表獲得對應(yīng)的段碼，將查得的段碼經(jīng)過驅(qū)動器后送至七段LED顯示器，就可以顯示出對應(yīng)的數(shù)字或字符。表2-1七段LED顯示器段碼表

七段LED顯示器的顯示方式有兩種，一種為靜態(tài)顯示方式，就是各位LED恒定地顯示對應(yīng)的數(shù)字、字符。在這種顯示方式中，每位LED需要一個(gè)鎖存器鎖存段碼信號。靜態(tài)顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是顯示程序簡單，占用CPU工作時(shí)間少，輸出口直接驅(qū)動。缺點(diǎn)是當(dāng)顯示位數(shù)增加時(shí)，硬件成本增加，功耗增大。2.1.2七段LED顯示器工作原理

另一種為動態(tài)顯示方式，就是各位LED輪流顯示對應(yīng)數(shù)字、字符。由于人眼存在視覺殘留現(xiàn)象，只要各位LED輪流顯示的時(shí)間間隔足夠短，就會造成各位LED同時(shí)顯示的視覺。動態(tài)顯示方式硬件開支小、功耗低，但需要CPU以掃描的方式送出各位LED的段碼及位碼，占用CPU一定的工作時(shí)間,顯示需較大的驅(qū)動電流，在輸出口之后需加驅(qū)動器。在智能儀器儀表中常用動態(tài)顯示方式。

要顯示的6位數(shù)據(jù)分別存放在89C51的RAM單元7AH～7FH中，作為顯示緩沖單元，由8155的PB口輸出。PA口輸出掃描信號，通過反相驅(qū)動器去逐個(gè)點(diǎn)亮各位LED。8155I/O口的地址為7F00H～7F05H。2.1.3七段LED顯示器接口實(shí)例89C51的顯示子程序如下：

DISP:MOVDPTR，#7F00H；

MOVA，＃03H

MOVX＠DPTR，A；置8155PA、PB口為輸出方式

MOVR0，＃7AH；置顯示緩沖器指針初值

MOVR3，＃01H；置掃描模式初值

MOVA，R3DISP1：MOVDPTR，＃7F01HMOVX＠DPTR，A；掃描模式→8155PA口

INCDPTR

MOVA，＠R0；取顯示數(shù)據(jù)

ADDA，＃0DH；加偏移量

MOVCA，＠A＋PC；查表取段碼MOVX＠DPTR，A；段碼→8155PB口

ACALLDELAY；延時(shí)

INCR0

MOVA，R3

JBACC.5，DISP2；判完

RLA；掃描模式左移1位

MOVR3，A

AJMPDISP1DISP2：RETSEGPT：DB3FH，06H，5BH，4FH…DELAY：MOVR5，＃02H；延時(shí)子程序（lms）DELAY1：MOVR4，＃OFFHDELAY2：DJNZR4，DELAY2DJNZR5，DELAY1RET2.1.4點(diǎn)陣式LED顯示器及接口

1.點(diǎn)陣式LED顯示器的結(jié)構(gòu)七段LED顯示器只能顯示數(shù)字及部分字符，不能顯示任意字符及圖形。點(diǎn)陣式LED顯示器克服了這個(gè)缺點(diǎn)。點(diǎn)陣式LED顯示器的格式有4×7，5×7，7×9等幾種，常用的是5×7點(diǎn)陣。圖2-125×7點(diǎn)陣字符顯示器的結(jié)構(gòu)與字形代碼2.點(diǎn)陣式LED顯示器接口電路

接口電路由字符ROM、輸出口、點(diǎn)陣式顯示器、五分頻器、譯碼器等組成，如圖4-13所示。字符ROM用于存放所有被顯示字符的字形代碼，高7位地址信號A9～A3是輸出口送出的被顯示字符的ASCII碼。低3位地址信號由五分頻計(jì)數(shù)器輸出得到。五分頻計(jì)數(shù)器的輸出同時(shí)經(jīng)譯碼器以選擇顯示器的某一列。

欲顯示某一字符（如“A”）時(shí)，輸出口送出字符“A”的ASCII碼0100001，它選中了ROM中字符“A”字形代碼所在的區(qū)域。當(dāng)分頻器輸出為000時(shí)，ROM輸出字符“A”的第一列字形碼00111111，同時(shí)譯碼器輸出選擇顯示器的第一列，第一列的LED在對應(yīng)字形碼為1時(shí)被點(diǎn)亮。當(dāng)分頻器輸出為001時(shí)，ROM輸出字符“A”的第2列字形碼01001000，譯碼器輸出選擇顯示器第二列。當(dāng)分頻器連續(xù)工作時(shí)，ROM依次輸出字符“A”的全部字形碼，譯碼器也依次選中顯示器的所有列，從而顯示器顯示出字符“A”。圖2-13點(diǎn)陣式LED顯示器接口電路2.2LCD顯示器接口技術(shù)

液晶顯示器（LiquidCrystalDiode，LCD）是一種功耗極低、體積小、重量輕的顯示器件，是袖珍式儀表和低功耗系統(tǒng)中的首選器件，隨著制造技術(shù)的發(fā)展，液晶顯示器的性價(jià)比不斷提高，在智能儀器儀表中的應(yīng)用日益廣泛。2.2.1液晶顯示器的原理及驅(qū)動方式

液晶是一種介于固體與液體之間的一種特殊有機(jī)化合物。液晶顯示器是利用液晶的扭曲——向列效應(yīng)原理制成的。圖4-21是常用的反射式液晶顯示器原理示意圖。由偏極方向垂直的上下偏光片、玻璃基板、配向膜、電極、反射板及填充于上、下配向膜間的液晶構(gòu)成。1—液晶2、3—上下電極4—封接劑5、10—上下偏光片6、9—上下玻璃基板7、8—配向膜11—反射板

圖2-21LCD結(jié)構(gòu)原理圖

當(dāng)上、下電極沒有加電壓時(shí)，偏極光經(jīng)過偏光片進(jìn)入液晶區(qū)后，跟著液晶做90°扭轉(zhuǎn)，由于上、下偏光片偏極方向成90°，所以光線就會通過下偏光片，并經(jīng)過反射板反射回來，液晶顯示器看起來就呈現(xiàn)“亮”的白色狀態(tài)。

當(dāng)上下電極間加一定電壓時(shí)，電極部分對應(yīng)的液晶分子受到極化，轉(zhuǎn)成上、下垂直排列，失去扭轉(zhuǎn)特性。由于上、下偏光片偏極方向垂直。所以從上偏光片通過的偏極光就無法通過下偏光片，因而器件就呈現(xiàn)“暗”的黑色狀態(tài)。根據(jù)需要，將電極做成字段、點(diǎn)陣，就可以構(gòu)成字段式、字符點(diǎn)陣式及圖像點(diǎn)陣式液晶顯示器。

LCD的一個(gè)重要特點(diǎn)是必須采用交流驅(qū)動方式（一般用矩形波驅(qū)動）。若交流電壓中含有直流成分，其值應(yīng)小于100mV，否則會使液晶材料在長時(shí)間直流電壓作用下發(fā)生電解，大大縮短LCD壽命。交流電壓的頻率不應(yīng)低于30Hz，以免造成顯示數(shù)字閃爍，但也不應(yīng)高于200Hz，因?yàn)檩^高的頻率增大了LCD的功耗。

圖4-22所示是一種基本的LCD驅(qū)動電路及其波形。驅(qū)動電路由一個(gè)簡單的異或門構(gòu)成。當(dāng)控制信號A為低電平時(shí)，LCD兩端電壓為0，LCD不顯示。而當(dāng)控制信號A為高電平時(shí)，LCD兩端呈現(xiàn)交變電壓，LCD顯示。常用的扭曲——向列型LCD，驅(qū)動電壓范圍是3～6V。圖2-22LCD的基本驅(qū)動電路及波形

LCD的驅(qū)動方式有靜態(tài)驅(qū)動法和動態(tài)驅(qū)動法。靜態(tài)驅(qū)動法是指在每個(gè)像素（如段式顯示器的一個(gè)字段或矩陣顯示器的一個(gè)點(diǎn)）的前后電極上施加交變電壓時(shí)呈顯示狀態(tài)，不施加交變電壓時(shí)則呈非顯示狀態(tài)的一種驅(qū)動方法。靜態(tài)驅(qū)動法中，每個(gè)像素的像素電極均需引出，而所有像素的公用電極連在一起引出，顯示的像素越多，引出線也越多，相應(yīng)的驅(qū)動電路也越多，故它適應(yīng)于像素較少的場合。

七段LCD顯示電路圖它由7個(gè)驅(qū)動回路組合而成，CommON為公共端，當(dāng)CommON端為1時(shí)，反相后輸出為0，當(dāng)任意一端比如a為1時(shí)，第一個(gè)異或門輸出為1，兩個(gè)電極電壓電位相反，字段顯示當(dāng)a為0時(shí)，異或門輸出為0，兩個(gè)電極電壓相位相同，a字段不能顯示。

動態(tài)驅(qū)動法也稱迭加驅(qū)動法或時(shí)間分割驅(qū)動法。為了適應(yīng)多像素顯示，將顯示器件的電極制作成矩陣結(jié)構(gòu)，把水平一組像素的背電極連在一起引出，稱之為行電極（或公共電極COM），把縱向一組像素的像素電極連在一起引出，稱之為列電極（或像素電極PIX），每個(gè)顯示像素都由其所在的行與列的位置唯一確定。圖2-23字段式LCD顯示器動態(tài)驅(qū)動的連線方法4位液晶顯示迭加驅(qū)動接線圖

由圖中的接線方法可以得出加在各字段上的電壓值分別為：

a＝COM1－S2b＝COM1－S1c＝COM2－S1d＝COM3－S2e＝COM3－S3f＝COM2－S3g＝COM2－S2dp＝COM3－S1迭加驅(qū)動方式波形示意圖從圖中驅(qū)動波形可以看出：a和c字段上所加的驅(qū)動波形是峰值為V0的選擇狀態(tài)，而g段上所加的驅(qū)動波形是峰值為1/3V0的非選擇狀態(tài)。a和c字段顯示，而g字段不顯示。2.2.2段式LCD顯示器接口

段式LCD顯示器是以條狀像素組成的液晶顯示器，其中7段顯示方式最為常見。段式LCD顯示器可以采用靜態(tài)驅(qū)動方式或動態(tài)驅(qū)動方式，取決于顯示器件各個(gè)像素外引線的引出和排列方式。段式LCD顯示器的靜態(tài)驅(qū)動方式有兩種，一種是采用由硬件譯碼驅(qū)動器，將欲顯示的數(shù)字譯為段碼，再轉(zhuǎn)換為交變信號送到LCD顯示器。另一種是采用軟件譯碼加驅(qū)動器的方法，譯碼通過單片機(jī)查譯碼表完成。4位液晶顯示電路（靜態(tài)）背極bp由4047構(gòu)成的振蕩電路提供方波信號，4056為BCD碼-七段譯碼/驅(qū)動器，4514為4-16譯碼器。高電平輸出有效，將D端接地，4個(gè)4056由4514構(gòu)成的3-8譯碼器輪流選通。P1.4、P1.5、P1.6分別與A、B、C相連，形成3-8譯碼。P1.7與INIHBIT（23腳）輸出允許端相連，以控制有效輸出，4054為4位液晶顯示驅(qū)動器，四進(jìn)四出，作為小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動。由于4056和4054都具有鎖存功能，因此，該顯示電路可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示。4514輸出的高電平選通信號控制4056和4054進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存，它們所需要的方波信號由4047振蕩電路提供。

設(shè)顯示緩沖區(qū)為89C51片內(nèi)RAM的30H~33H，4個(gè)單元依次放置四位分離的BCD碼。DISPLA：MOVR0，＃30H；初始化，緩沖單元首址→R0MOVR3，＃00H；初位選

MOVR4，＃04H；4位顯示DISPL1：MOVA，R3；位選有效位轉(zhuǎn)為高

4位并入R2保存

SWAPA；MOVR2，A；MOVA，＠R0；拼成P1口輸出BCD

碼及控制位。ORLA，R2；MOVP1，A；ANLP1，＃7FH；屏蔽P1.7位ORLP1，#80H；INCR3；指向下一位送顯示數(shù)INCR0；指向下一個(gè)顯示緩沖單元DJNZR4，DISPL1RET

2.2.3點(diǎn)陣式LCD顯示器接口

段式LCD顯示器僅能顯示數(shù)字及少量字符，而點(diǎn)陣式LCD顯示器可以顯示任意字符及圖形。點(diǎn)陣式LCD顯示器按照顯示原理的不同分為字符點(diǎn)陣式和圖形點(diǎn)陣式兩類。點(diǎn)陣式LCD顯示器品種較多，下面介紹一種常用的由EPSON公司生產(chǎn)的20×4字符點(diǎn)陣式LCD顯示器EA-D20040AR。1.EA-D20040AR的結(jié)構(gòu)及工作原理EA-D20040AR由扭曲向列型（TN）液晶顯示面板、集成控制器SED1278、驅(qū)動電路等組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如圖2-25所示，內(nèi)部有能顯示96個(gè)ASCII字符和92個(gè)特殊字符的字庫，并可以經(jīng)過編程自定義8個(gè)字符（5×7點(diǎn)陣）。圖2-25EA-D20040AR內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳EA-D20040AR引腳功能如下。VSS：參考地端。VDD：+5V電源輸入端。

VO：LCD面板亮度調(diào)節(jié)端。接至電位器（20kΩ）可調(diào)端，電位器兩端分別接VDD、地。RS：寄存器選擇信號輸入端。RS=0選擇指令寄存器，RS=1選擇數(shù)據(jù)寄存器。：讀/寫信號輸入端。R/=0寫有效，R/=1讀有效。E：片選信號輸入端，高電平有效。D0～D7：數(shù)據(jù)總線。

下面介紹EA-D20040AR工作原理。

EA-D20040AR液晶顯示模塊采用5×7點(diǎn)陣圖形顯示字符。顯示時(shí)，微處理器先送出被顯示字符在液晶顯示模塊上的地址（位置），存儲在液晶顯示模塊的指令寄存器中，然后微處理器送出被顯示字符的代碼，存儲在液晶顯示模塊的顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）中，控制器根據(jù)此代碼從字符發(fā)生存儲器（字庫）中取出對應(yīng)的字符點(diǎn)陣（5×7），送到由指令寄存器中地址指定的顯示屏位置上，顯示出該字符。字符發(fā)生存儲器有隨機(jī)存儲器CGRAM和只讀存儲器CGROM兩種。2.寄存器及存儲器

（1）指令寄存器IR、數(shù)據(jù)寄存器DREA-D20040AR內(nèi)部有兩個(gè)8位寄存器：指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。用戶可以通過RS和信號的組合選擇指定的寄存器，進(jìn)行相應(yīng)的操作。寄存器的選擇及功能如表4-12所示。表2-12寄存器的選擇及功能RS說明00將指令寫入指令寄存器01分別將忙標(biāo)志BF和地址計(jì)數(shù)器AC內(nèi)容讀到DB7和DB6～DB010將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器中，模塊的內(nèi)部操作自動將數(shù)據(jù)寫到DDRAM或者CGRAM中。11將數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出，模塊的內(nèi)部操作自動將DDRAM或者CGRAM的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)寄存器。（2）忙標(biāo)志BF及地址計(jì)數(shù)器AC

忙標(biāo)志BF：當(dāng)BF=1時(shí)，表明液晶顯示模塊正在進(jìn)行內(nèi)部操作，不會接受任何命令。在RS=0，=1時(shí)，BF輸出到DB7。每次操作之前應(yīng)進(jìn)行狀態(tài)檢測，只有在確認(rèn)BF=0時(shí)，CPU才能訪問液晶顯示模塊。地址計(jì)數(shù)器AC：地址計(jì)數(shù)器的內(nèi)容是顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）或字符發(fā)生存儲器CGRAM單元的地址。當(dāng)設(shè)置地址指令寫入指令寄存器后，DDRAM或CGRAM單元的地址就送入地址計(jì)數(shù)器AC。當(dāng)對DDRAM或CGRAM進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器自動加1或自動減1。當(dāng)RS=0、=1時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的內(nèi)容從DB6～DB0輸出。（3）顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）

顯示數(shù)據(jù)RAM是80×8位的RAM，能夠存儲80個(gè)8位字符代碼。沒用上的DDRAM單元被CPU當(dāng)作一般RAM使用。DDRAM的地址用7位二進(jìn)制數(shù)A6～A0表示，程序中用2位十六進(jìn)制數(shù)表示。DDRAM地址與LCD顯示屏上顯示位置的關(guān)系如表4-13所示。要注意的是第二行地址與第一行地址并沒有連續(xù)，而是第一、第三行地址連續(xù)，第二、第四行地址連續(xù)。該液晶顯示模塊實(shí)質(zhì)上為獨(dú)立兩行顯示。表4-13DDRAM地址與顯示屏上顯示位置的關(guān)系

字符代碼與字符的關(guān)系如表2-14所示。在液晶顯示模塊中，表中第一列由CGRAM產(chǎn)生（可自定義），其余各列由CGROM產(chǎn)生。表2-14字符代碼與字符的關(guān)系

高位低位0000001000110100010101100111101010111100110111101111（CGRAM產(chǎn)生）0@P\p-々ミαp0000（1）0001（2）！1AQAq·ㄡチㄙaq0010（3）“2BRBr┍イツメβθ0011（4）#3CSCs┛ウチモε∞0100（5）$4DTDt、エトヤμΩ0101（6）%5EUEu。オナユσО0110（7）&6FVFvラカニヨρΣ0111（8）,7GWGwァキヌラgπ1000（1）(8HXHxィクネリ∫X1001（2）)9IYIyゥケノル-1Y1010（3）*:JZjzェコハレj千1011（4）+;K[k{ォサヒロ×萬1100（5）,<L￥l|セシフワΦ⊕1101（6）-=M]m}コスヘン￡÷1110（7）.>N^n→ョセホハn1111（8）/?O-o←ツソマロO■（4）字符發(fā)生器ROM（CGROM）

在CGROM中，液晶顯示模塊已經(jīng)生成了所有字符的字符字模（一個(gè)字符字模為一個(gè)5×7點(diǎn)陣圖形）。CGROM的單元地址與字符字模的關(guān)系如圖4-26所示。CGROM的單元地址（字符字模一行的地址）為12位，高8位為字符代碼，低4位由內(nèi)部電路產(chǎn)生。字符字模數(shù)據(jù)位的D4～D0用于表示字符，D7～D5位為0，第八行表示光標(biāo)位置，數(shù)據(jù)位均為0，第九行以下數(shù)據(jù)全為0。圖2-26CGROM的地址與字符字模的關(guān)系（5）字符發(fā)生器RAM（CGRAM）CGRAM用于產(chǎn)生用戶自定義的字符字模，可以生成5×7點(diǎn)陣的字符字模8個(gè)，相對應(yīng)的字符代碼范圍為00H～07H（或08H～0FH）。CGRAM的地址與字符字模、字符代碼的關(guān)系如表4-15所示，該表右列是自定義自符“上”的自模。CGRAM地址共6位，高3位地址為字符代碼的低3位，CGRAM地址的低3位用于選擇字模的不同行。字符字模的第八行是光標(biāo)位置，第八行數(shù)據(jù)為0時(shí)顯示光標(biāo)，為1時(shí)不顯示光標(biāo)。字符字模僅用D4～D0位表示字符，因此D7～D5位可用作一般數(shù)據(jù)RAM。在產(chǎn)生字符字模時(shí)，液晶模塊對字符代碼的D3位未作確定，所以字符代碼00H～07H與08H～0FH選中相同的8個(gè)自定義自模。如字符代碼00H與08H均選擇了表4-15中字符“上”的字模。表2-15CGRAM地址與字符字模、字符代碼的關(guān)系字符代碼（DDRAM數(shù)據(jù)）CGRAM地址字符字模（CGRAM數(shù)據(jù)）C7C6C5C4C3C2C1C0

0000×000A5A4A3A2A1A0000001010000011100101110111D7D6D5D4D3D2D1D0×××00100×××00100×××00100×××00111×××00100×××00100×××11111×××000003.命令功能液晶模塊的顯示命令有11條。（1）清顯示命令命令代碼如下：RSD7D6D5D4D3D2D1D00000000001

將空格字符代碼20H送入全部DDRAM中；地址計(jì)數(shù)器AC復(fù)位為零；光標(biāo)/閃爍回到顯示屏左上角（起始位置）；不改變移位設(shè)置模式；并設(shè)置輸入模式為地址自動增1（I/D=1），整個(gè)顯示移動（S=1）。（2）返回命令D7D6D5D4D3D2D1D0000000001x命令代碼如下：置地址計(jì)數(shù)器AC=0；光標(biāo)/閃爍回到起始位置；

DDRAM中的內(nèi)容不變。（3）輸入模式設(shè)置命令命令代碼如下：D7D6D5D4D3D2D1D000000001I/DSI/D：對DDRAM、CGRAM讀/寫時(shí)，地址計(jì)數(shù)器AC變化趨勢標(biāo)志。I/D=1，對DDRAM讀/寫一個(gè)字符代碼后，光標(biāo)右移，AC自動加1。I/D=0，對DDRAM讀/寫一個(gè)字符代碼時(shí)，光標(biāo)左移，AC自動減1。對CGRAM進(jìn)行讀/寫操作時(shí)，AC變化趨勢與DDRAM相同，但與光標(biāo)無關(guān)。S：顯示移位標(biāo)志。S=1，將全部顯示右移（I/D=0）或者左移（I/D=1）一位。S=0，顯示不發(fā)生移位。（4）顯示開/關(guān)控制命令命令代碼：

D7D6D5D4D3D2D1D00000001DCB

RS

D：顯示開/關(guān)控制標(biāo)志。D=1，開顯示；D=0，關(guān)顯示，關(guān)顯示后DDRAM中的數(shù)據(jù)不變。C：光標(biāo)顯示控制標(biāo)志。C=1，光標(biāo)顯示；C=0，光標(biāo)不顯示。B：光標(biāo)閃爍控制標(biāo)志。B=1，光標(biāo)閃爍，而且光標(biāo)所指位置上交替顯示字符和全黑點(diǎn)陣。（5）光標(biāo)或顯示移位命令命令代碼如下：RSD7D6D5D4D3D2D1D0000001S/CR/L××

光標(biāo)或顯示移位命令可使光標(biāo)或顯示在沒有讀/寫顯示數(shù)據(jù)的情況下，向左或向右移動。運(yùn)用此指令可以實(shí)現(xiàn)顯示的查找和替換。在雙行顯示方式下，光標(biāo)可以從第一行40位移到第二行首位，但不能從第二行40位移到第一行首位，而是回到第二行首位；顯示字符只能在本行移動。移位方式如表4-16所示。S/CR/L功能00110101光標(biāo)左移，AC自動減1光標(biāo)右移，AC自動增1光標(biāo)和字符一起左移，AC值不變光標(biāo)和字符一起右移，AC值不變表2-16光標(biāo)或顯示移位方式（6）功能設(shè)置命令命令代碼如下：RSD7D6D5D4D3D2D1D000001IFNF××IF：用于設(shè)置接口數(shù)據(jù)寬度。IF=1，接口數(shù)據(jù)為8位；IF=0接口數(shù)據(jù)寬度為4位，D7～D4為有效數(shù)據(jù)位，D3～D0未用。

N：用于設(shè)置顯示行數(shù)。N=1，顯示兩行；N=0，顯示一行。F：用于設(shè)置顯示字符點(diǎn)陣格式。F=1，為5×10點(diǎn)陣；F=0，為5×7點(diǎn)陣。（7）CGRAM地址設(shè)置命令命令代碼如下：RSD7D6D5D4D3D2D1D00001A5A4A3A2A1A0

該命令的功能是設(shè)置CGRAM的地址指針。把6位CGRAM地址A5～A0送到地址計(jì)數(shù)器AC中。命令執(zhí)行后，CPU可以對CGRAM連續(xù)進(jìn)行讀/寫操作。

（8）DDRAM地址設(shè)置命令

該命令用于設(shè)置DDRAM的地址指針。把7位DDRAM地址A6～A0送到地址計(jì)數(shù)器AC。命令執(zhí)行后，CPU可以對DDRAM進(jìn)行讀/寫操作。命令代碼：

D7D6D5D4D3D2D1D0001A6A5A4A3A2A1A0RS（9）讀忙標(biāo)志和地址命令

該命令的功能是將忙標(biāo)志BF及地址計(jì)數(shù)器AC當(dāng)前值讀出。若讀出的BF=1，說明系統(tǒng)內(nèi)部正在進(jìn)行操作，不能接收下一條命令。讀出的AC值為CPU當(dāng)前進(jìn)行訪問的DDRAM或CGRAM的地址。RSD7D6D5D4D3D2D1D001BFA6A5A4A3A2A1A0命令代碼如下：（10）CGRAM或DDRAM寫數(shù)據(jù)命令

該命令的功能是將1字節(jié)二進(jìn)制數(shù)DDDDDDDD，寫到當(dāng)前地址計(jì)數(shù)器AC指定的CGRAM或DDRAM中。在執(zhí)行本命令前，應(yīng)將地址計(jì)數(shù)器AC設(shè)置或調(diào)整到需要寫數(shù)的CGRAM或DDRAM地址上。命令代碼如下：RSD7D6D5D4D3D2D1D010DDDDDDDD（11）CGRAM或DDRAM讀數(shù)據(jù)命令

該命令的功能是從當(dāng)前地址計(jì)數(shù)器AC指定的CGRAM或DDRAM單元中讀出數(shù)據(jù)。執(zhí)行本命令前，應(yīng)將AC設(shè)置或調(diào)整到需要讀數(shù)的CGRAM或DDRAM地址上。命令代碼如下：RSD7D6D5D4D3D2D1D011DDDDDDDD

4.接口電路及程序

圖2-27所示的是EA-D20040AR與80C51單片機(jī)的接口電路，液晶顯示模塊的信號由單片機(jī)的、組合得到，液晶模塊的命令寄存器地址為8000H，數(shù)據(jù)寄存器地址為8001H。初始化、顯示字符串及自定義字符的程序如下：;初始化程序START：MOVDPTR，#8000H;8000H為命令寄存器地址

MOVA，#38H;置功能，2行，5×7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)

MOVX@DPTR，ALCALLWAITMOVA，#06H;置輸入模式，光標(biāo)左移

MOVX@DPTR，ALCALLWAITMOVA，#0FH;置顯示開/關(guān)控制MOVX@DPTR，ALCALLWAITMOVA，#01H;總清MOVX@PDTR，ALCALLWAITRETWAIT：MOVDPTR，#8000H;置命令寄存器地址

MOVA，@DPTRJBACC.7，WAIT;讀忙標(biāo)志

RET圖2-27EA-D20040AR與80C51的接口

顯示字符串SINGLE的程序，程序執(zhí)行后，從第一個(gè)字符位置上開始顯示。SINGLE：MOVDPTR，#8000H;置命令寄存器

;地址

MOVA，#84H;置DDRAM地址初值04HMOV@DPTR，ALCALLWAITMOVA，#53H;SLCALLCHAR1MOVA，#49H;ILCALLCHAR1MOVA，#4EH;NLCALLCHAR1MOVA，#47H;GLCALLCHAR1MOVA，#4CH;ILCALLCHAR1MOVA，#45H;LLCALLCHAR1LJMPSINGLECHAR1：MOVDPTR#8001H;8001H為數(shù)據(jù)寄存器地址MOVX@DPTR，ALCALLWAITRET自定義字符“上”及其顯示的程序：CHAR1：MOVDPTR，#8000H;置命令寄存器地址

MOVA，#40H;置CGRAM地址初值00HMOVX@DPTR，ALCALLWAITMOVA，#04H;置字符點(diǎn)陣LCALLCHAR1MOVA，#04HLCALLCHAR1MOVA，#04HLCALLCHAR1MOVA，#07HLCALLCHAR1MOVA，#04HLCALLCHAR1MOVA，#04HLCALLCHAR1MOVA，#1FHLCALLCHAR1MOVA，#00HLCALLCHAR1SHG：MOVDPTR，#8000H;置命令寄存器地址MOVA，#88H;置DDRAM地址初值08HMOVX@DPTR，ALCALLWAITMOVA，#00H;顯示“上”LCALLCHAR1LJMPSHG

程序中從標(biāo)號CHAR1到SHG是定義字符“上”（5×7點(diǎn)陣）的程序段。標(biāo)號SHG開始的程序段用于把定義好的字符進(jìn)行顯示。2.3鍵盤接口技術(shù)

鍵盤是一組開關(guān)的集合，是智能儀器常見的輸入設(shè)備之一。鍵盤與CPU的接口包括硬件和軟件兩部分，硬件是指鍵盤的結(jié)構(gòu)及其與主機(jī)的連接方式；軟件是指對按鍵的識別與分析，稱為鍵盤管理程序。鍵盤管理程序主要完成下列任務(wù)。

①識鍵：判斷是否有鍵按下。若有，則進(jìn)行譯鍵；若無，則等待或轉(zhuǎn)做別的工作。②譯鍵：在有鍵按下的情況下，識別出是哪個(gè)鍵，并求出該鍵的鍵值。③鍵義分析：在單義鍵的情況下，CPU根據(jù)鍵值執(zhí)行相應(yīng)的程序。在多義鍵的情況下，譯出按鍵序列的含義，并執(zhí)行相應(yīng)的鍵盤處理程序。

鍵盤中的按鍵一般都采用觸點(diǎn)式按鍵開關(guān)。從鍵按下到接觸穩(wěn)定，觸點(diǎn)的彈性會產(chǎn)生數(shù)毫秒的抖動時(shí)間，鍵釋放時(shí)也存在同樣的問題，如圖4-1所示。鍵抖動時(shí)間的長短與鍵的材料有關(guān)，一般為5~10ms。

2.3.1鍵抖動、鍵連擊及串鍵的處理1.鍵抖動處理圖2-1鍵抖動波形圖

硬件去抖動的方法可采用RS觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)電路，RS觸發(fā)器的去抖動電路如圖4-2所示,只能用于按鍵數(shù)目較小的場合。軟件去抖動的方法是，當(dāng)首次檢測到按鍵按下或按鍵釋放信號時(shí)，用軟件延時(shí)一段時(shí)間（10～20ms），再次判斷按鍵的狀態(tài)，顯然這次讀入的是按鍵穩(wěn)定后的狀態(tài)。軟件去抖動不用額外的硬件開銷，軟件也不復(fù)雜，因此在智能儀器中被廣泛使用。圖4-2應(yīng)用RS觸發(fā)器去抖動2.串鍵處理

由于操作不慎，可能會造成同時(shí)有幾個(gè)鍵被按下，這種情況稱為串鍵，通常有三種處理串鍵的技術(shù)，即兩鍵同時(shí)按下、

N鍵同時(shí)按下及N鍵鎖定技術(shù)。

2.3.2鍵盤的結(jié)構(gòu)及控制方式

鍵盤按其工作原理可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤。編碼式鍵盤由鍵盤和專用編碼器兩部分構(gòu)成。當(dāng)鍵盤中某一按鍵按下時(shí)，編碼器自動產(chǎn)生對應(yīng)按鍵的代碼，并輸出一選通脈沖與CPU進(jìn)行信息聯(lián)絡(luò)。編碼式鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是CPU不需要掃描鍵盤，編碼器自動提供按鍵的代碼，缺點(diǎn)是編碼器成本較高。1.鍵盤的結(jié)構(gòu)

非編碼式鍵盤不含編碼器，當(dāng)某鍵按下時(shí)，鍵盤僅送出一個(gè)簡單的閉合信號，對應(yīng)按鍵的代碼必須通過軟件來確定。因此非編碼式鍵盤可以任意組合，成本低、使用靈活，因而智能儀器大多采用非編碼式鍵盤。非編碼式鍵盤按照與主機(jī)連接方式的不同，分為獨(dú)立式鍵盤、矩陣式鍵盤和交互式鍵盤。圖2-4非編碼式鍵盤的結(jié)構(gòu)

CPU對鍵盤的控制有三種方式，即程序控制方式，定時(shí)控制方式及中斷控制方式。程序控制方式：該方式是利用CPU在完成其他工作的空余，調(diào)用鍵盤掃描程序，以響應(yīng)鍵輸入的要求。2.控制方式

定時(shí)控制方式：該方式是利用一個(gè)專門的定時(shí)器，在定時(shí)時(shí)間到時(shí)提出定時(shí)中斷申請，CPU響應(yīng)后對鍵盤進(jìn)行掃描，若有鍵按下則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵功能處理程序。

中斷控制方式：在這種方式下，當(dāng)鍵盤中有鍵按下時(shí)，硬件產(chǎn)生中斷請求信號，CPU響應(yīng)中斷后對鍵盤進(jìn)行掃描，并在有鍵按下時(shí)轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵功能處理程序。該方式的優(yōu)點(diǎn)是能確保對用戶的每次按鍵操作都能做出迅速的響應(yīng)，而且由于在無鍵按下時(shí)不進(jìn)行掃描，因而提高了CPU的工作效率。

在智能儀器中，應(yīng)用最多的非編碼式鍵盤結(jié)構(gòu)形式是矩陣式鍵盤。識別矩陣式鍵盤按鍵的基本方法有兩種：一種是行掃描（row-scanning）法，另一種是線反轉(zhuǎn)（line-reverse）法。2.3.3非編碼式鍵盤接口

①各行同時(shí)送低電平，檢查是否有鍵按下。為了提高識別按鍵的效率，CPU同時(shí)給各行送出低電平，然后讀回全部列線的狀態(tài)，若列線中有低電平存在，說明有鍵按下；若列線均為高電平，說明無鍵按下。②消除鍵抖動。若有鍵按下，則通過軟件延時(shí)幾十毫秒，再判斷是否有鍵按下，若某列線仍為低電平，說明確實(shí)有鍵按下。

1.行掃描法

③逐行掃描，求出按下鍵的鍵值。

④等待閉合鍵釋放。為保證按鍵每閉合一次，CPU只做一次處理，程序需等待閉合鍵釋放后再做其他處理，以克服鍵連擊現(xiàn)象。

圖中為4行4列鍵盤接口電路，共有16個(gè)鍵，4條行線接到輸出口，4條列線接至輸入口。兩端口的數(shù)據(jù)端和控制端分別與單片機(jī)的數(shù)據(jù)線和控制線相連。89C51判鍵號程序：KEY：MOVXDPTR，＃7F00H；置8155PA、PB口為輸出方式

MOVA，＃03H；PC口為輸入方式

MOV＠DPTR，A

MOVR4，＃00H；0→鍵號寄存器R4

MOVR2，＃01H；掃描模式01H→R2KEY1：MOVDPTR，＃7F0lH

MOVA，R2

MOVX＠DPTR，A；掃描模式→8155PA口

INCDPTR

INCDPTR

MOVXA，＠DPTR；讀8155PC口JBACC.0，KEY2；0列無鍵閉合，轉(zhuǎn)判1列

MOVA，＃00H；0列有鍵閉合,0→A

AJMPKEY5KEY2：JBACC.1，KEY3；1列無鍵閉合，轉(zhuǎn)判2列

MOVA，＃01H；1列有鍵閉合，1→AAJMPKEY5KEY3：JBACC.2，KEY4；2列無鍵閉合，轉(zhuǎn)判3列

MOVA，＃02H；2列有鍵閉合2→AAJMPKEY5KEY4：JBACC.3，NEXT；3列無鍵閉合，轉(zhuǎn)判下一行

MOVA，＃03H；3列有鍵閉合，3→AKEY5：ADDA，R4；列線號+（R4）→R4

MOVR4，A

RETNEXT：MOVA，R4

ADDA，＃04H；鍵號寄存器加4

MOVR4，A

MOVA，R2JBACC.3，NEXT1；判是否已掃到最后1行

RLA；掃描模式左移1位

MOVR2，A

AJMPKEY1NEXT1：MOVR4，＃OFFH；置無鍵閉合標(biāo)志

RET2.3.4可編程鍵盤/顯示器接口電路

智能儀器儀表中鍵盤顯示器是不可缺少的組成部分，為了減輕CPU的負(fù)擔(dān)，少占用它的工作時(shí)間，已出現(xiàn)了專供鍵盤及顯示器用的可編程接口芯片，如Intel8279、HD7279A、Zlg7289等，也出現(xiàn)了串行接口LED驅(qū)動芯片，如MAX7219、PS7219等。下面介紹常用的Intel8279和MAX7219的功能及其應(yīng)用。2.3.4.1可編程鍵盤/顯示器接口電路82791.8279的功能

8279的功能如下：能同時(shí)進(jìn)行鍵盤與顯示器操作；掃描式鍵盤與顯示器工作方式；自動消除鍵抖動；具有雙鍵互鎖及N鍵有效功能；鍵盤可擴(kuò)充為128個(gè)按鍵；顯示器位數(shù)最多可為16位；具有左端輸入或右端輸入的顯示格式。

2.8279引腳介紹

8279的邏輯圖如圖2-14所示，內(nèi)部包含一個(gè)16×8位顯示RAM、一個(gè)8×8位FIFO/傳感器RAM、一組命令寄存器等部件。圖2-148279邏輯圖8279的引腳功能如下：

D0～D7：雙向數(shù)據(jù)線，用于傳輸CPU和8279間的數(shù)據(jù)及命令。CLK：時(shí)鐘信號。為8279提供內(nèi)部時(shí)鐘。RESET：復(fù)位信號，高電平有效。：片選信號，低電平時(shí)允許CPU對其讀寫。、：讀、寫信號，低電平有效。IRQ：中斷請求信號，高電平有效。在鍵盤方式下，當(dāng)FIFO/傳感器RAM中有數(shù)據(jù)時(shí)，IRQ=1。CPU每次從RAM中讀出數(shù)據(jù)時(shí)，IRQ變?yōu)?；如果讀后RAM中仍有數(shù)據(jù)，則IRQ再次恢復(fù)為1。在傳感器方式下，每當(dāng)檢測到傳感器狀態(tài)變化時(shí)IRQ為1。SL0～SL3：掃描信號。用來掃描鍵盤或傳感器以及顯示器。它們可以設(shè)定為編碼（16選1）或譯碼（4選1）輸出。RL0～RL7：回饋信號。它們是鍵盤矩陣或傳感器矩陣的列（或行）信號輸入線。但在選通方式下，它們?yōu)?位輸入數(shù)據(jù)線。OUTA0～OUTA3；OUTB0～OUTB3：顯示數(shù)據(jù)輸出線。兩組可以獨(dú)立使用，也可以合并使用。合并使用時(shí)，OUTA3是最高位，OUTB0是最低位，合并后用作8位數(shù)字段碼輸出。SHIFT：換檔輸入信號。在鍵盤工作方式時(shí)，用來擴(kuò)充鍵開關(guān)的功能，作為換檔功能鍵的輸入。在傳感器方式和選通方式SHIFT無效。CNTL/STB：控制/選通信號。在鍵盤工作方式時(shí)用來擴(kuò)充鍵開關(guān)的功能，作為控制功能鍵的輸入。在選通方式時(shí)在該信號的上升沿，把來自RL0～RL7的數(shù)據(jù)存入FIFORAM中。在傳感器方式下，該信號無效。：顯示消隱信號。在更換顯示數(shù)字或使用消隱命令時(shí)，該信號可使顯示器熄滅。：命令/數(shù)據(jù)選擇端。=1時(shí)，CPU寫入的信息為命令，CPU讀出的信息為狀態(tài)。

=0時(shí)，CPU讀寫的字節(jié)均為數(shù)據(jù)。3.數(shù)據(jù)輸入方式8279數(shù)據(jù)輸入有3種方式，即鍵掃描方式、傳感器掃描方式和選通輸入方式。采用鍵掃描方式時(shí)，掃描線為SL0～SL3，回饋線為RL0～RL7。每按下一個(gè)鍵，便由8279自動編碼，并送入先進(jìn)先出堆棧FIFO，同時(shí)產(chǎn)生中斷請求信號IRQ。鍵的編碼格式如下：

如果芯片的控制腳CNTL和換檔腳SHIFT接地，則D7和D6均為“0”。例如，若被按下鍵的位置在第2行（掃描行序號為010）與第4列（回饋列序號為100）相交處，則該鍵所對應(yīng)的代碼為00010100，即14H。D7D6D5D3D2D0CNTLSHIFT掃描行序號回饋線（列）序號8279的掃描輸出有兩種方式：譯碼掃描和編碼掃描。所謂譯碼掃描，即4條掃描線在同一時(shí)刻只有一條是低電平，并且以一定的頻率輪流更換。如果用戶鍵盤的掃描線多于4條，則需采用編碼掃描方式。

在傳感器掃描方式工作時(shí)，掃描線及回饋線分別為SL0～SL2、RL0～RL3。將對開關(guān)陣列中每個(gè)結(jié)點(diǎn)的通斷狀態(tài)（傳感器狀態(tài)）進(jìn)行掃描，回饋數(shù)據(jù)存于FIFO的8個(gè)存儲單元，存儲單元的地址與掃描信號的順序一致。當(dāng)開關(guān)陣列中任何一位狀態(tài)改變時(shí)，便自動產(chǎn)生中斷請求信號IRQ，中斷服務(wù)程序?qū)IFO的內(nèi)容讀入CPU，并與原有狀態(tài)比較后便可確定哪一位的狀態(tài)發(fā)生了變化。所以用8279檢測開關(guān)的通斷狀態(tài)非常方便。

在選通輸入方式工作時(shí)，RL0～RL7與8255的選通并行輸入端口的功能完全一樣。此時(shí)，CNTL/STB端作為選通信號STB輸入端，STB為高電平有效。

此外，在使用8279時(shí)，不必考慮按鍵的抖動問題。因?yàn)樵谛酒瑑?nèi)部已設(shè)置了消除鍵抖動和串鍵的邏輯電路，當(dāng)消抖電路檢測到有鍵閉合時(shí)，等待10ms再次檢測，若該鍵仍然閉合，則將閉合鍵的編碼送入FIFO堆棧。8279消除串鍵的方法有兩種，一種為兩鍵互鎖方式，即當(dāng)?shù)谝绘I按下未釋放時(shí)，第二鍵又被按下，則第二鍵為無效鍵；而當(dāng)兩鍵同時(shí)按下時(shí)，后釋放的鍵為有效鍵。第二種為多鍵有效方式，指若多個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，所有鍵依掃描順序被識別，代碼依次寫入FIFO堆棧。4.顯示輸出方式

8279內(nèi)部設(shè)置了16×8顯示RAM，每個(gè)單元存儲一個(gè)字符的8位段碼。當(dāng)向顯示RAM某一單元寫入顯示字符段碼后，8279的硬件自動管理顯示RAM的輸出及同步掃描信號。顯示RAM每一單元的字符段碼D7～D0從OUTA3～OUTB0端輸出。顯示器的位掃描信號由SL0～SL3得到。

顯示器的掃描信號與鍵盤輸入掃描信號是公用的，當(dāng)實(shí)際的顯示位數(shù)多于4時(shí)，必須采用編碼掃描輸出。

8279可外接8個(gè)或16個(gè)LED顯示器，當(dāng)實(shí)際的顯示器數(shù)目少于8時(shí)，也必須設(shè)置成8字符或16字符顯示模式之一。

顯示器的數(shù)字輸入方式有兩種，即左端輸入方式及右端輸入方式。左端輸入方式中，顯示器的位置編號與顯示RAM的地址一一對應(yīng)，即顯示RAM中“0”地址的內(nèi)容在“0”號（最左端）位置顯示，CPU依次從“0”地址或某一地址開始將字符段碼寫入顯示RAM。地址大于“15”時(shí)，再從0地址開始寫入。寫入過程如圖4-15所示。圖2-15左端輸入過程圖2-16右端輸入過程5.命令字功能8279的工作方式是由各種操作命令決定的。共有8條命令。①鍵盤、顯示器工作模式設(shè)置命令編碼格式為：

D1、D0用于決定顯示方式，其定義如表所示。

D1D0顯示管理方式000110118字符顯示；左端輸入16字符顯示；左端輸入8字符顯示；右端輸入16字符顯示；右端輸入K2、K1、K0用于設(shè)置鍵盤的工作方式，定義如表。②掃描頻率設(shè)置命令編碼格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0001P4P3P2P1P0

最高3位001是本命令的特征碼。P4P3P2P1P0取值為2到31，它是外接時(shí)鐘的分頻系數(shù)，經(jīng)分頻后得到內(nèi)部時(shí)鐘頻率。③讀FIFO堆棧的命令編碼格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0010AI×A2A1A0

地址由A2A1A0決定，例如A2A1A0=0H，則輸入指令執(zhí)行的結(jié)果是將FIFO堆棧頂（或傳感器列陣狀態(tài)存儲器）的數(shù)據(jù)讀入CPU的累加器。AI是自動增1標(biāo)志，當(dāng)AI=1時(shí)，每執(zhí)行一次輸入指令，地址A2A1A0自動加1。④讀顯示RAM的命令編碼格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0011AIA3A2A1A08279接收到本命令后，CPU執(zhí)行輸入指令，從顯示RAM讀取數(shù)據(jù)。A3A2A1A0是用于區(qū)別該RAM的16個(gè)地址，AI是地址自動增“1”標(biāo)志。

⑤寫顯示RAM的命令編碼格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0100AIA3A2A1A0

在將數(shù)據(jù)寫入顯示RAM之前，CPU必須先輸出這條命令。命令中的地址碼A3A2A1A0決定8279芯片接收來自CPU的數(shù)據(jù)存放在顯示RAM的哪個(gè)單元。⑥清除命令

編碼格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0110CD2CD1CD0CFCACD2、CD1、CD0用來設(shè)定清除顯示RAM的方式，定義如表所示。CF=1，清除FIFO狀態(tài)標(biāo)志，F(xiàn)IFO被置成空狀態(tài)（無數(shù)據(jù)），并復(fù)位中斷輸出IRQ。CA是總清除的特征位，CA=1，清除FIFO狀態(tài)和顯示RAM（方式仍由CD1、CDo確定）。CD2CD1CD0消除方式10×101顯示RAM所有單元均置“0”顯示RAM所有單元均置“20H”顯示RAM所有單元均置“1”0××

不清除(CA=0時(shí))6.8279的狀態(tài)字

狀態(tài)字用來指出FIFORAM中字符個(gè)數(shù)、出錯(cuò)信息以及能否對顯示RAM進(jìn)行寫操作。狀態(tài)字格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0DUS/EOUFN2N1N0N2N1N0：用來表示FIFORAM中的字符個(gè)數(shù)。F：FIFORAM滿標(biāo)志位。當(dāng)F=1時(shí)，表示FIFORAM已滿。O、U：超出、不足標(biāo)志位。當(dāng)FIFO已裝滿，其他鍵數(shù)據(jù)還企圖寫入FIFORAM時(shí)，O置1。當(dāng)FIFORAM已置空，CPU還企圖讀時(shí)，U置1。S/E：傳感器信號結(jié)束/錯(cuò)誤標(biāo)志位。當(dāng)8279工作在傳感器方式時(shí)，若S/E=1，表示最后一個(gè)傳感器信號已進(jìn)入傳感器RAM。當(dāng)8279工作在特殊錯(cuò)誤方式時(shí)，則表示出現(xiàn)了多鍵同時(shí)按下錯(cuò)誤。DU：顯示無效標(biāo)志位。在清除顯示RAM和總清時(shí)，DU=1.此時(shí)對顯示RAM寫無效。7.8279與單片機(jī)的接口（1）硬件接口電路該電路設(shè)有8位顯示器，4×8個(gè)鍵，其中鍵盤的行線接8279的RL0～RL3。8279選用外部譯碼方式，SL0～SL2經(jīng)74LS138（1）譯碼輸出Y0～Y7接鍵盤的列線，SL0～SL2又由74LS138（2）譯碼輸出端Y0～Y2，經(jīng)驅(qū)動后輸出到各位顯示器的公共陰極，輸出線OUTB0～OUTB3和OUTA0～OUTA3作為8位段數(shù)據(jù)輸出口，其中OUTB0最低位，OUTA3為最高位，BD控制74LS138（2）的譯碼，使顯示器在位切換時(shí)全為暗碼。當(dāng)有鍵被按下時(shí)，鍵輸入數(shù)據(jù)自動進(jìn)入8279的FIFORAM存儲器中，并向89C51請求中斷，89C51響應(yīng)中斷后讀取8279堆棧中的輸入鍵值，據(jù)此轉(zhuǎn)移到相應(yīng)鍵的處理程序中。更新顯示器輸出時(shí)，只需改變8279中顯示數(shù)據(jù)存儲器中的內(nèi)容，8279即可自動完成顯示任務(wù)。（2）軟件框圖設(shè)計(jì)①初始化：在主程序中必須對8279進(jìn)行初始化，其初始化的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：②鍵盤中斷服務(wù)程序：在鍵盤中斷服務(wù)程序中，首先必須設(shè)置讀FIFORAM命令，然后才能有效地讀入鍵值。（3）顯示子程序框圖：在送顯示數(shù)據(jù)之前，必須設(shè)置寫顯示RAM命令。該系統(tǒng)中設(shè)置89C51內(nèi)RAM的78H～7FH為顯示緩沖區(qū)。

③程序清單及說明初始化程序：MAIN：SETBEX1；允許外部中斷1中斷

MOVDPTR，＃7FFFH；指向8279

命令口

MOVA，＃0D1H；置清除命令

MOVX＠DPTR，A；LP：MOVXA，＠DPTR；讀8279狀態(tài)

JBACC.7，LP；等待清除結(jié)束

MOVA，＃00H；置鍵盤、顯示器工作方式

MOVX＠DPTR，A；左入外譯碼，鍵掃描，雙鍵互鎖方式

MOVA，＃2AH；置分頻系數(shù)，晶振6MHZMOVX＠DPTR，A；需10分頻SETBEA;開放中斷

2.3.4.2串行接口LED驅(qū)動器MAX7219MAX7219是MAXIM公司生產(chǎn)的一種串行接口方式7段共陰極LED顯示驅(qū)動器。其片內(nèi)包含一個(gè)BCD碼到段碼的譯碼器、多路復(fù)用掃描電路、字段和字位驅(qū)動器，以及存儲每個(gè)數(shù)字的8×8RAM。每位數(shù)字都可以被尋址和更新，允許對每一位數(shù)字選擇段碼譯碼或不譯碼。采用三線串行方式與單片機(jī)接口。電路十分簡單，只需要一個(gè)10kΩ左右的外接電阻來設(shè)置所有LED的段電流。圖2-18MAX7219的引腳排列1.引腳功能

MAX7219的引腳排列如圖2-18所示。各引腳功能如下：DIN：串行數(shù)據(jù)輸入。在CLK時(shí)鐘的上升沿，串行數(shù)據(jù)被移入內(nèi)部移位寄存器。移入時(shí)最高位（MSB）在前。DIG0～7：8根字位驅(qū)動引腳，它從LED顯示器