MCS-51单片机系统接口技术.ppt

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1、第8章MCS-51单片机系统接口技术教学目标8.1按键、键盘及其接口8.2LED显示及其接口8.3A/D转换器及其接口8.4D/A转换器及其接口本章小结思考题与习题教学目标通过本章教学，要求达到以下目标：1.理解独立式按键和矩阵式键盘的结构形式及特点。2.理解键盘扫描三种方法及特点。3.了解LED显示器的结构组成、分类和主要技术参数。4.学会LED显示器编码方法，掌握将显示数据转换为显示字段码的编程方法。5.理解静态显示和动态显示方式的电路结构、原理和特点。6.掌握典型LED显示应用电路及程序编制方

2、法。7.了解ADC、DAC主要性能指标和分类情况。8.掌握典型芯片ADC0809、DAC0832的接口应用电路及其编程方法。8.1按键、键盘及其接口键盘是单片机应用系统中使用最广泛的一种数据输入设备。键盘是一组按键的组合。按键通常是一种常开型（也有常闭型的）按钮开关，常态下键的两个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合（短路）。非编码键盘键码由软件扫描产生。按组成结构又可分为独立式键盘和矩阵式键盘。无论是硬件结构还是软件设计都比较简单，故重点讨论矩阵式键盘的工作原理与程序设计。通常，键盘有编码和非编码

3、两种。编码键盘通过硬件电路产生被按按键的键码和一个选通脉冲。选通脉冲可作为CPU的中断请求信号。这种键盘使用方便，所需程序简单，但硬件电路复杂，常不被单片机采用。S1S4S3S2P0.0P0.1P0.2P0.389C51+5V图8.1独立式键盘接口特点：每个按键占用一条I/O线，当按键数量较多时，I/O口利用率不高，但程序编制简单。适用于所需按键较少的场合。特点：电路连接复杂，但提高了I/O口利用率，软件编程较复杂。适用于需使用大量按键的场合。89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.

4、5P1.6P1.7+5V图8.2矩阵式键盘接口MCS–51单片机键输入过程8.1.1键盘控制流程由于按键按下时的机械动作，在按键被按下或松开的瞬间，其输出电压会产生波动，称为键抖动。为确保每按一次键单片机只进行一次处理，使键盘可靠地工作，必须消除按键抖动。消抖方法有硬件消抖和软件延时两种。键稳定键按下后沿抖动前沿抖动8.1.2键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题1．消除键抖动（1）硬件消抖法：就是在键盘中附加去抖动电路，从根上消除抖动产生的可能性。右图所示电路实际上是由R-S触发器构成的单脉冲电路

5、。当按钮开关按下时Q端输出低电平，当开关松开时Q端恢复高电平，即输出一个负脉冲，以此消除抖动。/S/RQ/Q原理：基本RS触发器，/S＝0，Q＝1/R＝0，Q＝0抖动时，/R=/S=1,Q不变。（2）软件消抖法：键按下的时间与操作者的按键动作有关，约为十分之几到几秒不等。而键抖动时间与按键的机械特性有关，一般为5～10ms不等。软件消抖法即是采用延时（一般延时10～20ms）的方法，以避开按键的抖动，即在按键已稳定地闭合或断开时才读出其状态。100ms10ms10ms键抖动时间软件消抖法延时区间示意

6、图因不小心同时按下两个或两个以上的按键，即发生了窜键。8.1.2键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题2．窜键处理发生窜键的处理原则：把最后放开的按键作为真正被按的按键。89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5V(1)用键盘连接的I/O线的二进制组合表示键码。3．键编码及键值如图所示，各键相应的键值为：88H、84H、82H、81H、48H、44H、42H、41H、28H、24H、22H、21H、18H、14H、12H、11H。这种键值编码软件较为简单直观，但离

7、散性大，不便安排散转程序的入口地址。8.1.2键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题(2)顺序排列键编码。如图所示，这种方法键值的形成要根据I/O线的状态作相应的程序处理。键码可按下式形成：键码=行首键码+列号D4：0行→0000D5：1行→0100D6：2行→1000D7：3行→1100D0：0列→0000D1：1列→0001D2：2列→0010D3：3列→0011行列键码0000,0001,0010,00110100,0101,0110,01111000,1001,1010,10111100,1

8、101,1110,1111012304812对于计算机应用系统，键盘扫描只是CPU工作的一部分，键盘处理只是在有键按下时才有意义。对是否有键按下的信息输入方式有中断方式与查询方式两种。4．键盘的监测方法8.1.2键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题8.1.3非编码键盘1.独立式按键2.行列式键盘（1）．独立式按键接口结构独立式按键的接口电路示意图(a)中断方式(b)查询方式1.独立式按键一般用排阻进行上拉。下面是查询方式的键盘程序。K0～K7为功能程序入口地址标号P