微机原理与接口技术教学全套课件第3版 汪吉鹏电子教案 10.ppt

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1、第10章系统扩展接口设计PC机与键盘的接口PC机与显示器的接口PC机与打印机的接口鼠标10.1PC机与键盘的接口输入设备是计算机信息的入口，用于接受用户对计算机的操作指令。键盘现在仍然是主要的输入设备，操作者通过输入指令以控制计算机完成各种工作，也可以通过键盘向计算机录入文字和数据。计算机键盘先后经历了83键、96键、101键和107键等几个阶段，但其基本原理是相似的。键盘分外壳、按键和电路板三部分。按键开头按结构可分为有触点式和无触点式两类。有触点式：机械式开关、薄膜开关、导电橡胶式开关和磁簧式开关。无触点式：电容式开关、电磁感应式

2、开关和磁场效应式开关。10.1.1键盘概述输入设备是计算机信息的入口，用于接受用户对计算机的操作指令。近年来各种新型输入设备纷纷涌现，计算机输入方式发生较大变化，但键盘仍然是主要的输入设备。操作者通过键盘输入指令以控制计算机完成各种工作，也可以通过键盘向计算机录入文字和数据。图10-1键盘外观10.1.2键盘的基本结构计算机键盘可以分为外壳、按键和电路板三部分。平时只能看到键盘的外壳和所有按键，电路板安置在键盘的内部，用户是看不到的。1．外壳键盘外壳主要用来支撑电路板并给操作者一个方便的工作环境。多数键盘外壳上有可以调节键盘与操作者角

3、度的装置，通过这个装置，用户可以使键盘的角度改变。键盘外壳与工作台的接触面上装有防滑减震的橡胶垫。许多键盘外壳上还有一些指示灯，用来指示某些按键的功能状态。2．按键印有符号标记的按键安装在电路板上。一般情况下，不同型号的计算机键盘提供的按键数目也不尽相同。对计算机键盘而言，尽管按键数目有所差异，但按键布局基本相同，键盘上的所有按键都是结构相同的按键开关，共分为4个区域，即主键区、编辑键区、功能键区和数字键区。其布局如图10-2所示图10-2键盘的布局所有按键依其功能可分为打字键、功能键和控制键三类。目前使用较多的是104键盘和108键

4、盘。108键盘是在传统的104键盘的基础上增加了Windows的功能键Power、Sleep、WakeUp和FN组合键。3．电路板电路板是整个计算机键盘的核心，主要由控制电路（如Intel8048单片机）、译码电路和键盘矩阵组成。键盘矩阵由逻辑电路排列成矩阵形状，每一个按键都安装在矩阵的一个交叉点上。译码电路用于产生矩阵扫描信号。控制电路对译码电路和键盘矩阵进行扫描控制，形成按键的扫描码，并对按键进行消除抖动、键码缓冲以及同主机通信等处理工作。其电路框图如图10-3所示。图10-3键盘电路框图10.1.3键盘的分类根据不同的分类方式，

5、可以将键盘分成不同的种类，下面介绍几种常用的键盘分类方式。1．按按键的形式分类键盘按其按键的结构形式来分一般有机械式、电容式、电感式、磁感式、薄膜式和橡胶垫式等。其中最常用的是机械式和电容式键盘。（1）机械式键盘在机械式键盘上，按键全部为触点式，其结构为：按键的下部有两个触点，和电路板上的电路焊接在一起，平时两个触点没有接触，相当于断路，当该键被按下后两触点导通。（2）电容式键盘由触点式按键构成的机械式键盘的特点是：击键响声大，手感较差，击键时用力较大，容易使手指疲劳，键盘磨损较快，故障率较高，但维修比较方便容易。目前使用的计算机键盘

6、，其按键多采用电容式（无触点）开关。这种按键是利用电容器的电极间距离变化产生容量变化来检测按键的断开或接通。由于电容器无接触，所以这种键在工作过程中不存在磨损、接触不良等问题，耐久性、灵敏度和稳定性都比较好。为了避免电极间进入灰尘，电容式按键开关采用了密封组装。由电容式无触点按键构成的电容式键盘具有如下特点：击键声音小，手感较好，寿命较长，但维修起来稍感困难。2．按插口方式分类按照键盘插口方式，键盘可分为AT键盘（大口键盘）、PS/2键盘（小口键盘）和USB接口键盘。其接口结构图和接口引脚及信号定义分别如图10-4和表10-1所示。图

7、10-4AT键盘接口PS/2键盘接口USB键盘接口表10-1接口引脚及信号定义插口类型引脚信号定义AT键盘1键盘时钟2键盘数据3保留4地5电源PS/2键盘1键盘数据2保留3地4电源5键盘时钟6保留USB键盘1电源2-Data3地4+Data3．按键盘编码方式分类计算机键盘的功能就是及时发现被按下的键，并将该按键的信息送入计算机。键盘中有发现按下键位置的键扫描电路，产生被按下键代码的编码电路，将产生代码送入计算机的接口电路，这些电路统称为键盘控制电路。依据键盘工作原理，可以把计算机键盘分为编码键盘和非编码键盘。（1）编码键盘是用硬件电路

8、来识别按键代码的键盘，其控制电路的功能完全依靠硬件自动完成，它能自动将按下键的编码信息送入计算机去进行识别及处理。（2）非编码键盘是一种便宜而广泛用于微机系统的输入设备，它的键盘控制电路功能要依靠硬件和软件共同完成。这种