微机原理-第10章人机交互设备接口

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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_11、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

2、械式有触点按键组成的非编码键盘为例说明。键盘接口的基本功能:去抖动防串键被按键的识别和键码的产生下一节4①去抖动每个按键在按下和松开时，都会有5～20ms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返回5②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

3、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返回多个键同时按下时，暂不读键码，只认最后释放的键为正确按键，并读其键码。当一个键被按下时，只读最先按下键的键码，忽略其它。此法实现简单，常用。循环扫描各个键，将一个或多个同时按下的键顺序检测并读取对应的键码。（PC系列机键盘采用此法，形成组合键）N键串行循环法N键连锁双键锁定6③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，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返回由程序逐行(

4、列)对键盘进行扫描，通过检测列(行)状态来确定闭合键。（此法需输入、输出端口各一个）通过行、列交替分两次扫描与检测来识别闭合键。（此法需两个可编程双向I/O端口）行/列扫描法线反转法7行扫描式键盘接口实例6根行线输出线5根列线输入线③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_12、行/列扫描式键盘接口方法（广泛应用）①依次写01H(02H/04H/08H/10H/20H)至端口8CH，对应的行线Li为

5、0，其余各行为1。②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R0～R4在没有键被按下时，均处于固定“1”状态。8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：输出扫描码：置全部行线为0置规定行线为0、其它行线为1延时20ms，去抖动对应行线、列线形成键编码返回显示程序有列线为0？有列线为0？行检查完？行数加1输入列线状

6、态行线＝1转下页键的扫描、识别、处理程序流程图确定有无键按下识别何键按下YYYNNN9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)根据键编码查表键序号(键值)延时20ms，去抖动键释放了吗？根据键值判定键种类数字键处理(如存入显示缓冲区以显示)命令键处理接上页YN键处理(找出键值，完成键功能)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：

7、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系列机键盘及接口_13、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。16×8键开关矩阵译码器Intel8048串行接口Intel8042CPU键盘缓冲区键盘主机板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

8、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。346125PS/2键盘接口引脚1:数据；2:保留；3:地；4:+5V;5:时钟；6:保留数据、时钟线两端为OC门时钟线：通信协调功能12第八章键盘及其接口PC系列机键盘及接口_2PC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