《微机原理-第10章人机交互设备接口.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理-第10章人机交互设备接口.ppt（19页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1,第八章 人机交互设备接口,8.1 键盘及其接口,教学重点人机交互设备的接口特性显示适配器的工作原理,2,第八章键盘及其接口,8.1 键盘及其接口 键盘是微机系统中最基本的输入设备。由排列成矩阵形式的按键开关阵列组成。,根据功能可把键盘分为两种基本类型：编码键盘：能自动检测按键，并以串/并方式将对 应功能键码(如ASCII码)送给CPU。非编码键盘：只提供键盘的行列矩阵值，按键的识 别和键值的确定、输入等均由主机软件完成。,3,第八章键盘及其接口非编码键盘的接口功能_1,1、非编码键盘的接口功能 目前微机系统通常采用非编码键盘。下面以由机械 式有触点按键组成的非编码键盘为例说明。,键盘接口的
2、基本功能:去抖动防串键被按键的识别和键码的产生,4,去抖动 每个按键在按下和松开时，都会有520ms的抖动过程，识别时应避开这段不稳定时间。,去抖动方法：,软件延时法：发现有键按下/释放时，延迟一段时 间再检验。适合键数目较多的场合。,硬件消抖法：在键开关和微机接口间加消抖动电路(双、单稳态电路，RC滤波器等)。适合键数目较少采用。,第八章键盘及其接口非编码键盘的接口功能_2,5,防串键 串键是指多个键同时按下(重键)或前面键未释放又按下新的键(连击)时产生的问题。,解决串键一般有三种方法：,第八章键盘及其接口非编码键盘的接口功能_3,6,被按键的识别和键码的产生 这是键盘接口要解决的主要问题
3、，通常采用硬件、软件结合的办法解决。,识别按键的常用方法：,第八章键盘及其接口非编码键盘的接口功能_4,7,利用写入端口8CH的行值和从端口90H读回的列值，可确定被按键的行列座标编码，通过查表可得到反映键功能的键值。,第八章键盘及其接口行/列扫描式键盘接口方法_1,2、行/列扫描式键盘接口方法（广泛应用）,依次写01H(02H/04H/08H/10H/20H)至端口8CH，对应的行线Li为0，其余各行为1。,读端口90H，若各列状态为全1，无键按下，返回上一步；若某行各列状态有0，有键按下，不再往下扫描，进入下一步。,初始状态：5根列线R0R4在没有键被按下时，均处 于固定“1”状态。,8,
4、第十章键盘及其接口行/列扫描式键盘接口方法_2,在上图接口电路的基础上，可通过编程完成对键盘的扫描、按键的识别、键码产生以及实现相应的功能。下图为该流程图：,9,第八章键盘及其接口行/列扫描式键盘接口方法_3,键的扫描、识别、处理程序流程图(续),10,第八章键盘及其接口线反转法,线反转法 也称反转法，其基本思路是：第一步：向行线输出全0，读入列线的值并判别，为0的列线对应被按键所在的列；,通过以上两步，可获得被按键的行列值。注意：此法行和列各需一个双向I/O端口。,第二步：以第一步读入的列值向列线输出，同时读 回行线的值并判别，为0的行线必是被按 键所在的行。,11,第八章键盘及其接口PC系
5、列机键盘及接口_1,3、PC系列机键盘及接口 常用键盘：83键、101键、104键等 高档微机多采用104键电容式无触点开关键盘。,6芯电缆：主机提供+5V、地线；键盘使用数据线和时钟线向主机发送扫描码，采用串行半双工方式；主机也用这两根线向键盘发控制信号,PC机键盘：8048单片机是核心，负责采用行/列扫描法对键盘矩阵进行扫描、去抖动、产生键盘扫描码和向主机发送数据。,12,第八章键盘及其接口PC系列机键盘及接口_2,PC系列机的键盘接口 通常采用单片机(如Intel8042)作为控制核心。,主要完成以下工作：接收来自键盘的按键扫描码 对按键扫描码进行奇偶校验 控制和检测传送数据的时间 对接
6、收的数据进行串并转换 转换按键扫描码(键值)为系统扫描码 接收并执行系统命令 向系统发键盘中断(请求主机处理键盘代码),13,第八章键盘及其接口PC系列机键盘及接口_3,键盘与主机间的通信 无通信时，时钟线和数据线均处于高电平状态。有键按下或键盘要向主机回送命令时，键盘要发送。,主机向键盘发送数据时，也要先检测时钟线状态。来自键盘的数据完整时，就等待接收完毕；若数据不完整时，则强制将时钟线置为低电平(60ms)。,发送中，键盘要不断(每隔60ms)测试时钟线状态。时钟线长时间为低时，键盘立即停止发送。,发送前，首先检查时钟线和数据线。时钟线低：线路禁止传输；时钟线高、数据线低：主机请求发送，键
7、盘准备接收；时钟线高、数据线高：键盘可向主机发送数据。,14,第八章键盘及其接口PC系列机键盘及接口_4,主机键盘接口处理键盘数据 当主机键盘接口将正确数据送入输出缓冲器后，产生硬件中断请求IRQ1，系统调用INT 9H 软中断 服务程序进行键盘代码处理。,INT 9H 功能(键盘数据存入缓冲区)读取来自键盘的系统扫描码或命令；处理命令代码；将扫描码转换为双字节的ASCII码(系统扫描码 ASCII码)或扩展码(全0字节ASCII码)，存入BIOS数据区的32字节键盘缓冲区。注意：系统从键盘缓冲区取键码数据，一般用 BIOS INT 16H 或 DOS INT 21H 完成。,15,第八章显示
8、器及其接口,10.2 显示器及其接口 显示器：计算机最基本的输出设备 显示字符、数据、图形、图像等 最直接的人机交互窗口,显示器的主要种类：LED(Light Emitting Diode)发光二极管显示器：主要用于显示数字、字符，简单，价格便宜。CRT(Cathode Ray Tube)阴极射线管显示器：主要用于显示文字、图形、图像等，亮度高，色彩逼 真，价格适中。LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示器：主要用于显示文字、图形、图像等，色彩逼真，体积 小，功耗低，价格略高。,16,第八章显示器及其接口LED显示器及接口_1,1、LED显示器及接口(以8段LED显示器
9、为例),举例：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 段码 db g f e d c b a共阴：0 1 0 0 1 1 1 1 4FH共阳：1 0 1 1 0 0 0 0 B0H,17,第八章显示器及其接口LED显示器及接口_2,一位LED显示器接口,要显示某字符，只需用OUT指令将该字符对应的段码送到输出端口(设为40H)即可:MOV AL，0B0H;数字3的段码为B0H OUT 40H，AL,18,第八章显示器及其接口LED显示器及接口_3,多位LED显示器接口,多位静态显示 各位独立驱动的显示方式，每位用一 个并行输出口驱动。占用资源多。,多位动态显示 各位动态扫描，分时循环显示，共用 两个并行输出口驱动。可简化硬件，降低成本，减小功耗。,19,第八章显示器及其接口LED显示器及接口_4,8位动态LED显示器接口原理图,
