电子设计竞赛训练教程第四章42键盘显示电路设计

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1、4.2通用键盘显示电路设计4.2.1通用可编程键盘和显示器的接口电路芯片8279通用键盘显示电路采用Intel公司生产的通用可编程键盘和显示器的接口电路芯片8279。8279可以实现对键盘和显示器的自动扫描,识别闭合键的键号,完成显示器动态显示,可以节省CPU处理键盘和显示器的时间,提高CPU的工作效率。另外,8279与单片机的接口简单,显示稳定,工作可靠。所以使用8279的通用键盘显示电路可使系统设计简单化。1.8279芯片的信号引脚及功能8279采用40脚双列直插式封装,引脚封装形式如图4.2.1所示。图4.2.18279引脚分布图其中:DB0~D

2、B7:双向数据总线。在CPU与8279间做数据与命令的传送。CLK:8279的系统时钟,100KHz为最佳选择。RESET:复位信号,输入线,当RESET=1时,8279复位,其复位状态为:16个字符显示,编码扫描键盘——双键锁定,程序时钟编码1。:芯片选择信号,低电平有效。A0:区分信息的特征位。A0=1时,读取状态标志位或写入命令;A0=0时,读写一般数据。:读取控制线。=0,8279会送数据至外部总线。28:写入控制线。=0,8279会从外部总线捕捉数据。IRQ:中断请求输出线,高电平有效。在键盘工作方式中,当FIFO传感器RAM中有数据时为“1

3、”,CPU每读一次就变为0,如果RAM中仍有数据则IRQ又变为“1”。在传感器工作方式中,传感器矩阵无论哪里发生变化都会使IRQ为“1”。SL0~SL3:扫描按键开关或传感器矩阵及显示器,可以是编码模式或解码模式。RL0~RL7:回复输入线,它们是键盘或传感器的列(或行)信号输入线;平时保持为“1”,当矩阵结点上有键(开关)闭合时变为“0”。SHIFT:移位信号输入线,高电平有效。通常用来扩充键开关的功能,可以用作键盘上、下档功能键。在传感器方式和选通方式中,SHIFT无效。CNTL/:控制/选通输入线,高电平有效。通常用来扩充键开关的控制功能,作为控

4、制功能键用。在选通输入方式时,该信号的上升沿可把来自RL0∽RL7的数据存入FIFO/RAM中;在传感器方式下,该信号无效。OUTA0~OUTA3:动态扫描显示的输出口(高四位)。OUTB0~OUTB3:动态扫描显示的输出口(低四位)。:消隐输出线,低电平有效,当显示器切换或使用显示消隐命令时,将显示器消隐。4.2.2基于8279的通用键盘和显示电路硬件设计基于8279的通用键盘和显示电路原理图如图4.2.2所示。28图4.2.2键盘与显示器的接口电路图元器件布局图如图4.2.3所示,印制板图如图4.2.4所示。图4.2.3键盘与显示器的接口电路元器件

5、布局图28(a)印制板图(顶层)(b)印制板图(底层)图4.2.4键盘与显示器的接口电路印制板图284.2.38279与单片机最小系统电路板的连接本系统板设置了一个8279的接口电路J2,供用户扩展键盘和显示器所用,如图4.2.5所示。ALE信号作为8279的时钟信号,从而与系统时钟同步。8279的中断信号IRQ接到单片机的INT0引脚。缓冲器地址A0接到单片机的地址线A8,信号则接到74LS138译码器的CS7引脚,这样8279的命令口地址为0XFFFFH,数据口地址为0XFEFFH。读写信号分别和单片机的RD和WR相连。8279的数据线D0~D7与

6、单片机的数据线直接相连。图4.2.5单片机最小系统电路板上的8279接口电路8279与80C51的许多信号是兼容的,可直接连接,十分方便。连接示例图如图4.2.2所示。8279的8位数据线(DB0~DB7)直接接80C51的P0口。、与80C51的读写信号(、)直接连接。80C51的地址锁存信号ALE接8279的CLK,在内部分频后产生其内部时钟信号。8279的中断请求信号(IRQ)经一个反相器反相后接80C51的。8279的三个可寻址的寄存器只需两个地址,即:命令/状态寄存器地址和数据寄存器地址。8279中与地址有关的信号为A0和,它们的连接情况直接

7、决定着寄存器的地址,一旦硬件电路确定,寄存器的地址也就确定下来了。在图4.2.2中,命令和状态区分信号A0接80C51的P2.0,片选信号接CS7。当P2.0=1时,对应命令/状态寄存器;当P2.0=0时,对应数据寄存器;CS7=0时8279芯片被选通。因此,命令/状态寄存器的地址为0FFFFH,数据寄存器的地址为0FFFFH。4.2.4基于8279的通用键盘和显示电路程序设计288279的编程可分为初始化、向显示RAM中写入数据和读键盘数据三部分。在实际应用中,通常初始化编程在主程序中完成;显示部分一般作为子程序;而键盘读入部分作为中断服务程序编写。

8、在此主要介绍8279的初始化编程。初始化编程是向8279写入工作方式命令字,确定其工作方式及相

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