第9-1章 人机交互设备接口ppt课件.ppt

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1、第9章人机交互设备接口9.1键盘接口键盘:是微型计算机系统中最基本的人机对话输入设备。键盘按键:有机械式、电容式、导电橡胶式、薄膜式等多种，但不管何种形式，其作用都是一个使电路接通与断开开关。1.编码键盘键盘本身带有实现接口主要功能所必需的硬件电路。2.非编码键盘键盘只简单地提供按键开关的行列矩阵。一、键盘接口的功能和原理1.接口功能键盘接口必须具有去抖动、防串键、按键识别和键码产生4个基本功能。（1）去抖动每个按键在按下或松开时，都会产生短时间的抖动。抖动的持续时间与键的质量相关，一般为5~20ms。只有处在稳定接通或稳定断开状态才能保证识别正确无误。去抖动问题可通过软

2、件延时或硬件电路解决。（2）防串键防串键是为了解决多个键同时按下或者前一按键没有释放又有新键按下时产生的问题。①双键锁定：当检测到有两个或两个以上的键被按下时，只把最后释放的键当作有效键，并产生相应键码。②N键轮回：当检测到有多个键被按下时，能根据发现它们的顺序依次产生相应键的键码。（3）被按键识别①行扫描法：该方法的基本思想是，由程序对键盘进行逐行扫描，通过检测到的列输出的列输出状态来确定闭合键。②线反转法：该方法的基本思想是通过行列颠倒两次扫描来识别闭合键。（4）键码产生一般在内存区中键立一个键盘编码表，通过查表获得被按键的键码。2.非编码键盘接口原理①检查是否有键按

3、下，其方法是：输出扫描码，使所有行线为0。然后读入列线状态，检查是否有列线为0。若有，则表明有行线和列线接通，意味意有键按下。②去抖动：当有键按下时，延时20ms左右，待抖动消失后，在稳定状态下进行被按键识别。③被按键识别：从第0行第0列开始，顺序对所有按键编号。通过逐行扫描确定被按键的编号。④产生键码：根据扫描得到的键编号查找键盘编码表，获得与被按键功能对应的键码。例如，假定有一个3x4的矩阵键盘通过并行接口芯片8255A与微机相连。8255A的A定义为输出口，与键盘行线相连；B口定义为输入口，与键盘列线相连。接口硬件如图所示。PA0PA1PA2PB3PB2PB1PB0

4、8255ACPU行0行1行2列0列3列1列2图8.1非编码键盘接口设8255AA口地址为40H，B口地址为41H，控制寄存器地址为43H，则实现接口有关功能的程序如下：；8255A初始化MOVAL,82H；方式0，A口输出，B口输入OUT43H,AL；检查是否有键按下BEGIN：MOVAL,0OUT40H,ALWAIT：INAL,41HANDAL,0FH；比较PB0~PB3是否有输入CMPAL,0FHJZWAIT；等待击键MOVCX,4e20H；有击键动作时，延时20ms去抖动L0：LOOPL0；指令执行时间1us;识别被按下的键ST：MOVBL,03H;行数送BLMOV

5、BH,04H;列数送BH（键序计数器）MOVAL,0FEH;扫描码，0行为0MOVCL,0FH;列线屏蔽码送CLMOVCH,0FFH;置键序号初值为-1L1:OUT40H,AL;扫描一行ROLAL；准备扫描下一行MOVAH,AL;修改扫描码并送AH保存INAL,41HANDAL,CL;截取AL的低4位（有效数据）CMPAL,CL;读入列线值，检查是否有列线为0JNZL2;有列线为0时转去找该列线ADDCH,BH;该行无输入，指向该行末列键号MOVAL,AH;取回扫描码DECBLJNZL1;行数减1，未完成转下一行JMPBEGIN；接收下一次击键L2:INCCH;该列非0，

6、检查下一列RCRALJCL2;CF=“0”，命中该列MOVAL,CH;该列为0，键号送ALJMPKEYTABLE；转查找键盘编码表子程序，;获取与键功能对应的键码例：假如第2行，第2列的键按下，则：程序进入L1循环时，键序计数寄存器CH=0FFH+04H+04H=07H；在L2循环内，CH=CH+1+1+1后，找到被击键，此时CH=10，此数值为被击键在3X4键盘矩阵中排序，也称为“键序码”或“扫描码”。三、PC微机键盘及接口①键盘由单片机、译码器和16行×8列的键开关矩阵三大部分组成。②按键采用电容开关，即按键时的上下动作使电容量发生变化，从而实现开关接通或断开的目的。

7、③它是一种由单片机扫描、编码的智能化键盘。④它是一个与主机箱分开的独立部件，通过一根五芯电缆与主机相连接。硬中断程序：中断号为09H，当按键动作引发IRQ1时，该程序负责把键盘扫描码转换成ASCII码，然后存入键盘缓冲区。软中断程序INT16H：ROMBIOS中的键盘功能调用程序，该调的功能是从键盘缓冲区取出按键产生的ASCII码。2.PC机键盘接口电路（1）接口功能串行接收键盘送来的扫描码，完成串并转换后保存；收妥一个键盘扫描码后，立即产生一个中断请求信号；保存的扫描码可供CPU读取，并通过软件进行相应转换处理；接收CPU的