第6章 系统扩展-人机接口

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1、第六章系统扩展-人机接口技术键盘接口显示器接口在设计键盘接口时，解决以下几个问题：开关状态的可靠输入:硬件去抖动电路或去抖动软件。键盘状态监测方法:中断方式、查询方式键盘编码方法。键盘控制程序的编制。8.1.1独立式键盘接口1．独立式按键结构独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每根I/O口线上按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。2．独立式按键的软件包括按键查询、键功能程序转移。每个按键单独占有一根I/O接口引线。输入每根I/O接口引线的信号对应某个数据。使用扩展I/O独立式按键电路数量可多可少。一、独立式键盘接

2、口电路P1.0P1.1P1.7+5v1.接口与数据每个按键单独占有一根I/O接口引线。输入每根I/O接口引线的信号对应某个数据。2.键盘的可靠性消除抖动电路＆I/O接口＆+5v+5v消除抖动电路开关单片机抖动时间＜10ms开关动作时间＞100ms“1”“0”＜10ms二、键盘处理程序任务键按下:检查是否有键按下，消除按键抖动。确定按键号，获取键号。硬件电路消除抖动或软件消除抖动。键译码:根据键号查表.得出被按键的键值：数字键0～9、字符键0AH～0FH、功能键10H～。键处理:根据键值转移到不同程序段。若键值属于数字、字符键，调用显示数

3、字和字符子程序。若键值属于功能键，则进行多分支转移，执行各个功能程序段。延时等待10ms仍有按键信号？Y有按键信号？NYN键盘处理按键释放？NY三、单键管理程序KEY:SETBP1.0JBP1.0,KEY；有键按下P1.0=0KEY1:ACALLDELAY；延时，防止抖动SETBP1.0JBP1.0,KEY1；键是否释放JNBP1.0,KEY1；消除了连击功能JBP1.0,KEY1；连击功能ACALLPROGRAM；AJMPKEY独立式按键电路使用8255扩展I/O的独立式键盘返回本节8.1.2矩阵式键盘1．键盘工作原理按键设置在行列式

4、交点上，行列线分别连接到按键开关的两端。当行线通过上拉电阻接+5伏时，被钳位在高电平状态。键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的。键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断。行列式键盘原理电路2．键盘扫描方式扫描法：在判定有键按下后逐列（或逐行）置低电平，同时读入行（或列）的状态，如果行（或列）的状态出现非全1状态，这时0状态的行、列交点的键就是所按下的键。扫描法特点是逐列（或逐行）扫描查询。这时相应行（或列）应有上拉电阻接高电平。反转法：只要经过两个步骤就可获得键值。反转法原理如图8-8所

5、示。第1步：列线输出为全低电平，则行线中电平由高变低的所在行为按键所在行。第2步：行线输出为全低电平，则列线中电平由高变低所在列为按键所在列。结合上述两步，可确定按键所在行和列。反转法：只要经过两个步骤就可获得键值。（a）线反转法第一步（b）线反转法第二步图8-8线反转法原理3．键盘工作方式键盘的工作方式：编程扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式三种。在键盘扫描子程序中完成下述几个功能。（1）判断键盘上有无键按下（2）去键的机械抖动影响。（3）求按下键的键号。（4）键闭合一次仅进行一次键功能操作。按键处理程序：延时消抖键扫描求键号延时等

6、待键译码求键值修改显示缓冲区跳转各功能程序有按键输入？确有按键？按键释放？是数字键？中断方式键盘接口8155扩展I/O口组成的行列式键盘8.2显示器接口8.2.1LED显示器接口8.2.2LCD显示器接口8.2.3典型键盘/显示器接口实例返回本章首页8.2.1LED显示器接口1．LED显示器结构与原理LED显示块是由发光二极管显示字段组成的显示器件。在微机应用系统中通常使用的是七段LED。这种显示块有共阴极与共阳极两种，如图8-10所示。七段显示块与微机接口非常容易。LED显示器结构(Light-EmittingDiode)共阳极共阴极

7、外形图显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码03FHC0Hc39HC6H106HF9Hd5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8Hy6EH91H87FH80HH76H89H96FH90HL38HC7HA77FH88H“灭”00HFFHb7CH83H………表10-2LED段码（8段）从LED显示器的原理可知，为了显示字母与数字，必须最终转换成相应的段选码。这种转换通过硬件译码器进行译码，也可以通过查

8、表法用软件译码。软件译码显示程序：设置显示缓冲区，存放待显示数据。显示译码：程序存储器中建立字形码常数表，查表得出对应数据字形码。输出显示：输出字形码到显示端口。例：MOVDPTR，#WTAB；指向字形码表