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1、1,第9章 键盘和显示器接口设计,键盘接口技术显示器接口技术,吕厅痪府抱削流类响馁识琵饶暇凿惭掏狞移铃倒口票登搅鸟申岸袖觉聂箍9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,2,1.对外设的选择2.数据传送速度的匹配3.数据的缓冲和锁存4.信息转换,I/O接口电路的功能,昂跟渴心娟虑姻潦古子傅银良动痹阜宝燃殖磅怒尿稼觉祸虱赞搓炕莫恨届9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,3,1.无条件传送方式2.查询方式3.中断方式4.DMA方式,I/O数据传送的控制方式,效住椿朵仰增骸穿慑伴涟姻扔括详顽割喝税贱淆择岭痞漂恨金齿法空缨咋9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,4,键盘结构：主要有按
2、键式键盘和旋钮式键盘两类。按键式键盘：是一组按键开关的集合，包括机械式、薄膜式（100万次）、电容式（2000万次）和霍尔效应按键（1亿次）编码键盘：采用硬件电路来去除键抖动、实现键的自动编码，占用CPU时间少，但电路较复杂，主要有BCD码键盘和ASCII码键盘。非编码键盘：仅提供键的开关状态，键代码的产生等需要由软件来完成,键盘接口技术,侗淌外劳捆咨孩庙致能抹烂蛙岗舞充拆斯抄简完购臆勘亲且萍农卫酞蚂剔9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,5,由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开的瞬间，电压信号伴随有一定时间的抖动，抖动时间与按键的机械特性有关，一般为510ms。按键稳定闭合时间的长短
3、则由操作者的按键动作决定，一般为零点几秒到几秒的时间。为了保证CPU确认一次按键动作，既不重复也不遗漏，必须消除抖动的影响。通常采用软件消除抖动：在程序执行过程中检测到有键按下时，先调用一段延时（约20ms）子程序，然后判断该按键的电平是否仍保持在闭合状态，如果是，则确认有键按下。,键盘的特点,追狼蕉田陛渔旬墨攻安墩惰钾描恋窥池毁裹衙诣闽漓黑沿疑涎萌齿虫望理9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,6,独立式按键 独立式按键就是各个按键相互独立，分别接一条输入线，各条输入线上的按键工作状态不会影响其它输入线的工作状态。通过检测输入线的电平状态，判断哪个按键被按下。独立式按键电路配置灵活，软
4、件设计简单，缺点是每个按键需要一根输入口线，在按键数量较多时，占用大量的输入口资源，只适用于按键较少或操作速度较高的场合。,键盘的硬件接口,笆迸囚坷逮佃挞劲倪技屉鸯嘎耍谊湃樊电秉蛊抚庭菱畦铜落砖看欠斗妨每9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,7,矩阵式键盘：矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。,键盘的硬件接口,葫矢阴雍份狡哺狙襟诊钧墩打呢荧婶距侍怠硒特巩珐攫蛔鲤闭录汐洱考咯9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,8,通过键盘扫描，监视键盘的输入；确定具体按键，完成按键编码；执行与按键相应的功能模块。,键盘接口的软件设计,零谱亿钟刘齿察疽哮讳碱联硒鹅玄格乔清叠迎而
5、哗版峨榆潞查佰惶轩涟躺9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,9,查询扫描方式：CPU对键盘的扫描采取程序控制方式，一旦进入键扫描状态，就反复扫描键盘，等待键盘上输入命令或数据。定时扫描方式：这种方式是利用单片机内部定时器产生定时中断（例如20ms），CPU在中断服务程序中对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键并执行相应键功能程序。外部中断方式：在中断方式下，仅在键盘有键按下时，产生外部中断请求，进入中断服务程序，再执行键盘扫描和按键处理程序。,键盘的扫描方式,略哆樟胶相振腆氰有寂馅梧棕忌好残箔拎氯注迈蛔龋仓氏结赖捡舷丝宾叭9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,10,对按键进行
6、编码，是为了保证程序对按键进行有序处理。独立式按键：数目相对较少，可根据实际需要灵活处理，一般是依次连续编码。矩阵式键盘：按键的位置由行号和列号唯一确定。第一种是对行号和列号分别进行二进制编码，然后将两值合成一个字节，高4位是行号，低4位是列号；第二种是依次排列键号，对按键进行连续编码。,键盘的编码,谭厕杠筷悲拍爬矗夏员砒享奎吝幅塔蛤胯诵歉灌滚杠躇倦锭褂娱赂旱峰醛9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,11,重复键：在按键操作中，可能会出现同时按下两个以上键的情况，需要软件确定有效键。处理方法是：a.多键均视为有效，按扫描顺序，将按键依次存入缓冲区中等待处理。b.继续对按键进行扫描，只判
7、定最先（或最后）释放的按键为有效，其它按键则无效。连击：连击是指一次较长时间的按键产生多次击键的效果。等待按键释放的处理，目的就是为了消除连击，对一次按键只执行一次键功能，避免多次重复执行。,键盘特殊情况处理方法,壬现瘤惶募阵急铲棋午泵绸凶狱瓦仔芋直瓜佃蛤翻荷袍犁谓豆扛进悟翱惋9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,12,查询方式典型电路,计兹隔苔叁瓢氟桥惫讫舆扣勉呀凸汪盗畜俩烙变贪潭材矫谚午蛰澳中财剂9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,13,中断方式典型电路,哼梆点争尧毡侄怨仕帜例磁勘姚吊幂缆预复管吏隅需穗骡屹柳蘸栖蔓音宣9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,14,独
8、立式按键接口电路设计,沤馅简彩缚忠趁擒忙巧濒柑垒弥位弦厨感爪觅汕揩啄凡表码荒赞辰粪肯锁9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,15,独立式按键接口电路设计,KEY:MOV DPTR,#7FFFH；送按键地址 MOVX A,DPTR；读键盘状态 ANL A,#0FH；屏蔽高4位 MOV R2,A；保存键盘状态值 LCALL DL10MS；延时10ms消抖 MOVX A,DPTR；再读键盘状态 ANL A,#0FH；屏蔽高4位 CJNE A,R2,EXIT；若两次不一样，按键无效 CJNE A,#0EH,TO_2；K1键未按下，转TO_2,粕怜定缮渠宪莫茫录涅旋光罢泪异府趟圃郑丙筏附羌二邪俯
9、昼抵哥蒂墅脐9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,16,独立式按键接口电路设计,LJMP KEY1；是K1键按下，转键1处理TO_2:CJNE A,#0DH,TO_3；K2键未按下，转TO_3 LJMP KEY2；K2按下，转键2处理TO_3:CJNE A,#0BH,TO_4；K3键未按下，转TO_4 LJMP KEY3；K3按下，转键3处理TO_4:CJNE A,#07H,EXIT；K4键未按下，返回 LJMP KEY4；K4键按下，转键4处理EXIT:RET；重键或无键按下，返回,陷驭批采赫伍削翠廊意乾符件酱由坏氯涅开硫措亚桌匣扇犯瞅皋满驼锐蓬9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接
10、口设计,17,由于矩阵式键盘中的行、列线为多键共用，各按键状态的变化都会影响该键所在行和列的电平。必须将行、列线的电平信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。按键的识别方法:扫描法、线反转法 矩阵键盘接口电路设计及编程,设计矩阵式键盘接口设计,涸悸腊浇筑请奸蛀甫铺工蹿蛤蒙爵悍湖凳采犹初华呵锯族驹户嵌菱涤琐诈9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,18,扫描法：是最常用的方法，需要分两步来完成：第一步，判断键盘有无键被按下。方法是将所有列线均置为低电平，检查各行线电平是否有变化，如果有变化，说明有键被按下。第二步，确定按键位置。CPU把各列依次置为低电平，其余的列置为高电平，检查
11、各行线电平的变化，如果某行线电平变为低电平，则可确定该列与该行交叉点处的按键被按下。,按键的识别方法扫描法,酱局噬仗獭晰娟茂临做俭誊陕男堵占葱椅遇西空匪琴售益祸蒲潘缅越陨幻9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,19,1、将行线编程为输入线，列线编程为输出线，并使列线输出低电平，则行线中电平由高到低所在行为按键所在行；2、与上一步相反，将行线编程为输出线，列线编程为输入线，并使行线输出为低电平，则列线中电平由高到低所在列为按键所在列，根据按键所在的行和列，即可确定按键所在位置。采用线反转法的特点是不需要对键盘逐列检测，简单实用。,按键的识别方法线反转法,吐沤梢蚤帆坷微巾年沦配植丽奥涣媳殖
12、决姚菜易颈烁虑究磅吕泞柯愉恼灭9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,20,按键的识别方法线反转法,蔡荫铡阂穴畦撕播条扇玻妥啄桩资苞侯楷碗笋络参臻蔚鼠牵象护秃乙矮拍9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,21,矩阵式键盘接口硬件设计,槽皿御荐鸽挚址傻申毛引杜帕客瞻蚜羔揽惑芥柒玄渣诚赊叶缮抹陋接祁祝9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,22,矩阵式键盘接口软件设计,程序分为3个模块：键盘扫描模块确定按键位置模块按键编码模块 模块都采用子程序结构，在主程序中，按顺序调用各个子模块。键盘扫描模块中，判断有无键按下时，采用延时10ms子程序进行消除抖处理。通过设置处理标志来区分闭合
13、键是否已处理过。用计算方法得到键码，高4位代表行，低4位代表列。,遮椿芯臻伶疟栋谜呼押悔涕独冶澎风屉步译士酞萧恿越汝恨走涂恿次妈馆9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,23,矩阵式键盘接口扫描程序框图,脐履幢掏敢撇杨禹勒歧乓巍卞佬瞬寅噎将釉匪畴了对猫录掺肝矗笆寂纬悉9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,24,LED显示器接口设计,LED（Light Emitting Diode）显示器是由若干发光二极管组成的，每个二极管称为一个字段。LED显示器有三种通用格式：可显示数字和十六进制字母的8段显示管（8字型）显示数字和全部英文字母的18段显示管（米字型）点阵显示器8段显示管是最经
14、济和最常用的显示器。LED分为共阴极和共阳极两种结构形式。,岭歪慕荷吐镑罗戚酒移史拓矛探灯棒披剩筛坊棋屉俐赋荆押裙圆帛钙塞焕9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,25,共阴极7段显示器字型编码,寿尖瞄阵精舒尘蚁箍蹦袋团敖呈胳梭啄性轨氢境莫心这穷妒肚脏养什饰收9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,26,静态显示方式：LED显示器中各位的公共端（共阴极或共阳极）连接在一起，而每位的段选线分别与8位锁存器输出相连接。每个显示字符经锁存器输出后，LED即保持连续稳定显示，直到输出下一个显示字符。采用静态显示方式时，编程比较简单，电流始终流过每个点亮的字段，亮度较高，但占用的输出口线较多
15、。,静态显示方式,浆肯籽矮缸养砒废有摘晴夯餐治标寿撩禄儒割颁饱例虱帚锚背巫雪列且彩9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,27,在多个LED显示时，可采用动态显示，方法是将所有位的段选线相应并联，由一个8位I/O口控制，从而形成段选线的多路复用，同时，各位的公共端分别由相应的I/O线控制，实现分时选通。采用循环扫描显示的方法，即在某一时刻，只选通一条位选线，并输出该位的字段码，其余位则处于关闭状态。由于人眼的视觉暂留以及LED的余辉，可以达到同时显示的效果。采用动态显示时，需要确定LED各位显示的保持时间。,动态显示方式,亿釜赤橇凳柠无点办击蔽瞒马诺冤翘路蚕碎耪侠戎共啤雕沁雏拍导珊得力9
16、键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,28,应用于单片机的LED显示接口可分为并行和串行两种。常用的并行接口芯片有Intel8279通用可编程键盘显示器接口芯片。集成芯片有BCD/七段译码器/驱动器串行接口芯片：I2C总线LED驱动器LED显示器是电流型控制器件，其工作电流约为220mA。在接口电路设计时，应考察驱动输出是否满足LED工作电流的要求，加适当的限流电阻。,LED显示器接口电路设计,远帽迈影猾瞅潭咬蓄睦恢贫润裂汇刮寿挡梦失牙绪歹盂鼓髓板独屎曝旅幼9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,29,Intel 8155H/8156H是可编程并行I/O接口，片内有256字节RAM
17、，2个8位、1个6位可编程并行I/O口和1个14位定时/计数器 用8155并行扩展口构成的键盘、显示器接口电路。键盘为48矩阵键盘，LED为8位8段共阴极显示器8155工作于方式0，PA口提供显示器位选码，PB口提供段选码；键盘列输出由PA口提供，行输入由PC0PC3提供。LED的段、位信号均由8位集电极开路输出的8718驱动器驱动。,8155构成的键盘和显示器接口电路,绚囊擒岸轰碘阴斯寡肠涅肯肃酒岛廊栽坛衰姥崖棵疡姆扰臂幻砌盛痒痕逮9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,30,8155构成的键盘和显示器接口电路,饥援昭牺贬掌磺孔留即通眶芍祁砚吊音拉亩甜硅串缆赴诣炸乳臃散媚柱读9键盘和显
18、示器接口设计9键盘和显示器接口设计,31,8155构成的键盘和显示器接口电路,动态显示子程序:P209-210,汇峡废浅粗腐泞曙东湘闺涤阻胚肝勾蛊箔脖勃酗腻登据尽委崖涡聘矫嘱棕9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,32,LCD（Liquid Crystal Display）液晶显示器它是在两片玻璃之间夹上1012m薄层液晶流体而制成的。LCD是一种被动式的显示器，利用液晶能改变光线通过方向的特性，来达到显示的目的。LCD的工作电流为A级，寿命长，厚度约为LED的1/3，有功耗低。按显示排列形式，可分为笔段型、字符型和点阵图形型 LCD驱动信号多是交流电压，通常为30150Hz的方波,静
19、态直流电压不能大于50mV,LCD原理和分类,钮牌案渤诽做侄录酒吱围哗庄奈涂蛹乳悄蓄顿隋赢哮呵拼痹吱莆嗡鲤巫买9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,33,LCD电路工作时，必须有相应的控制器、驱动器，还需要存储命令和字符的RAM和ROM上述电路设计组合在一块电路板上，称为液晶显示模块LCM（Liquid Crystal Module）。LCM与单片机接口大大简化，只需按照液晶模块的时序，写入命令和显示内容，即可完成显示。LCM包括字符型和图形型两种。LCD与单片机的接口有并行和串行方式。,LCD接口技术,幕委浅庙教徐便堰孝辅境吕戮丸掣佰柯城委苞耶讲佃皋卓淌樱蔷猩撕铃通9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,34,1）LCD与单片机的并行接口 硬件接口电路主要包括正确连接其片选控制、读、写和并行数据总线。LCD通常还有亮度调节等辅助功能 2）LCM与单片机的串行接口 串行接口的LCD已得到越来越多的应用，LCD串行接口的协议有多种 LCD模块产品非常丰富，应用方法各有不同，根据实际需要选择。,LCD与单片机的接口,轻境扫乱好郡矾姬营沼焕加帆让澜要海偏迁瓮拖稼擞假道洲束品卷紫芦殆9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,35,作业P218：3、5,品倦划氓鲸报獭蕊怨耶莹寄诊俞索润镶户棺券鳞物趣才枢丁铣瘴轧姨闺舅9键盘和显示器接口设计9键盘和显示器接口设计,
