鍵盤(pán)顯示接口芯片8279的應(yīng)用

1、1toJVccRL129M FUOffiQ C43 RNIlAHL4JL3 SHIHtRL6 CM H-2輿YQ卑 ui912 &LD而c30JI3 nutsnWR CnKJ 911TB1BBOC17nJ iiiirii砂r11w3 OUTVnJ-LHII AD梧X3 MIIMAME16 IJUIA2dmC OU 13in13 fowc7?iraSMOCn AD圖3.1 8279引腳圖1. 8279功能介紹8279是可編程的鍵盤(pán)、顯示接口芯片。它既具有按鍵處理功能，又具有自動(dòng)顯示功能，在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛。8279內(nèi)部有鍵盤(pán)FIFO (先進(jìn)先出堆棧)/傳感器，雙重功能的8*8=64B RA

2、M ,鍵盤(pán)控制部分可控制 8*8=64個(gè)按鍵或8*8陣列方式的傳 感器。該芯片能自動(dòng)消抖并具有雙鍵鎖定保護(hù)功能。顯示RAM容量為16*8，即顯示器最大配置可達(dá) 16位LED數(shù)碼顯示。(1) 數(shù)據(jù)線DB0 t DB7是雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線，在接口電路中與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總 線相連，用以傳送 CPU和8279之間的數(shù)據(jù)和命令。(2) 地址線/CS=0選中8279，當(dāng)A0=1時(shí)，為命令字及狀態(tài)字地址；當(dāng) A0=0時(shí)，為片內(nèi)數(shù)據(jù)地址，故8279芯片占用2個(gè)端口地址。(3) 控制線CLK : 8279的時(shí)鐘輸入線。IRQ :中斷請(qǐng)求輸出線，高電平有效。/RD、/WR :讀、寫(xiě)輸入控制線。SL0-SL3 :掃描輸出線

3、，用來(lái)作為掃描鍵盤(pán)和顯示的代碼輸出或直接輸出線。RL0-RL7 :回復(fù)輸入線，它們是鍵盤(pán)或傳感器矩陣的信號(hào)輸入線。SHIFT :來(lái)自外部鍵盤(pán)或傳感器矩陣的輸入信號(hào)，它是8279鍵盤(pán)數(shù)據(jù)的次高位即 D6位的狀態(tài)，該位狀態(tài)控制鍵盤(pán)上/下檔功能。在傳感器方式和選通方式中，該引腳無(wú)用。CNTL/S :控制/選通輸入線，高電平有效。鍵盤(pán)方式時(shí)，鍵盤(pán)數(shù)據(jù)最高位(D7 )的信號(hào)輸 入到該引腳，以擴(kuò)充鍵功能；選通方式時(shí)，當(dāng)該引腳信號(hào)上升沿到時(shí)，把RL0-RL7的數(shù)據(jù)存入 FIFO RAM 中。OUTA0-OUTA3 :通常作為顯示信號(hào)的高 4位輸出線。OUTBO-OUTB3 :通常作為顯示信號(hào)的低 4位輸出線

4、。/BD:顯示熄滅輸出線，低電平有效。當(dāng)/BD=0時(shí)將顯示全熄滅。2. 8279的工作方式8279有三種工作方式：鍵盤(pán)方式、顯示方式和傳感器方式。(1) 鍵盤(pán)工作方式8279在鍵盤(pán)工作方式時(shí)，可設(shè)置為雙鍵互鎖方式和N鍵循回方式。雙鍵互鎖方式：若有兩個(gè)或多個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，不管按鍵先后順序如何，只能識(shí)別最后一個(gè)被釋放的鍵，并把該鍵值送入 FIFO RAM中。N鍵循回方式：一次按下任意個(gè)鍵均可被識(shí)別，按鍵值按掃描次序被送入FIFO RAM中。(2) 顯示方式8279的顯示方式又可分為左端入口和右端入口方式。顯示數(shù)據(jù)只要寫(xiě)入顯示 RAM,則可由顯示器顯示出來(lái)，因此顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入顯示 RAM的順 序，決定

5、了顯示的次序。左端入口方式即顯示位置從顯示器最左端 1位（最高位）開(kāi)始，以后顯示的字符逐個(gè) 向 右順序排列；右端入口方式即顯示位置從顯示器最右端1位（最低位）開(kāi)始，已顯示的 字符逐個(gè)向左移位。但無(wú)論左右入口，后輸入的總是顯示在最右邊。（3）傳感器方式傳感器方式是把傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)送入傳感器RAM中。當(dāng)CPU對(duì)傳感器陣列掃描時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器狀態(tài)發(fā)生變化就發(fā)出中斷請(qǐng)求（IRQ置1）,中斷響應(yīng)后轉(zhuǎn)入中斷處理程序。3. 8279的命令字及其格式（說(shuō)明：讀者也可直接根據(jù)本實(shí)驗(yàn)講義第24頁(yè)8279命令一覽表設(shè)置命令字）8279的各種工作方式都要通過(guò)對(duì)命令寄存器的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。8279共有8種命令，通過(guò)這些

6、命令設(shè)置工作寄存器，來(lái)選擇各種工作方式。命令寄存器共8位，格式為D7D6D5D4D3D2D1D0命令類(lèi)型命令內(nèi)容如上圖，8279的一條命令由兩大部分組成，一部分表征命令類(lèi)型，為命令特征位，由 命令寄存器高3位D7-D5決定。D7-D5三位的狀態(tài)可組合出 8種形式，對(duì)應(yīng)8類(lèi)命令。 另一部分為命令的具體內(nèi)容，由D4-D0決定。每種特征所代表的命令如表3.3所示表3.38279命令特征表D7 D6 D5代表的命令類(lèi)型0 0 0鍵盤(pán)/顯小叩令0 0 1時(shí)鐘編程命令0 1 0讀FIFO/傳感器RAM命令0 1 1讀顯示器RAM命令1 0 0寫(xiě)顯小叩令1 0 1顯示禁止/熄滅命令1 1 0清除命令1 1

7、1結(jié)束中斷/出錯(cuò)方式設(shè)置命令下面詳細(xì)說(shuō)明各種命令中，D4-D0各位的設(shè)置方法，以便確定各種命令字。（1） 鍵盤(pán)/顯示命令特征位 D7 D6 D5=000D4、D3兩位用來(lái)設(shè)定4種顯示方式，D2-D0三位用以設(shè)定8種鍵盤(pán)/顯示掃描方式， 分 別如表3.4和表3.5所示。表3.4顯示方式D4 D3顯示方式0 08個(gè)字符顯示，左端入口方式0 116個(gè)字符顯示，左端入口方式1 08個(gè)字符顯示，右端入口方式1 116個(gè)字符顯示，右端入口方式表3.5 鍵盤(pán)/顯示掃描方式D2 D1 D0鍵盤(pán)、顯示掃描方式0 0 0編碼掃描鍵盤(pán)，雙鍵鎖定0 0 1譯碼掃描鍵盤(pán)，雙鍵鎖定0 1 0編碼掃描鍵盤(pán)，N鍵輪回0 1

8、1譯碼掃描鍵盤(pán)，N鍵輪回1 0 0編碼掃描傳感器矩陣1 0 1譯碼掃描傳感器矩陣1 1 0選通輸入，編碼顯示掃描1 1 1選通輸入，譯碼顯示掃描表3.5中所謂譯碼掃描指掃描代碼直接由掃描線SL0-SL3輸出，每次只有1位是低 電平（4選1）。所謂編碼掃描是指掃描代碼經(jīng)SL0-SL3外接譯碼器輸出。由于鍵盤(pán)最大8*8=64個(gè)鍵，由SL0-SL2接3-8譯碼器，譯碼器的 8位輸出作為 鍵盤(pán)掃描輸出線（列線），RL0-RL7為輸入線（行線）。8279最多驅(qū)動(dòng)16位顯示器，故可由 SL0-SL3接4-16譯碼器，譯碼器的16位輸 出 作為顯示掃描輸出線（16 選1），決定第幾位顯示。顯示字段碼由OUT

9、AO-OUTA3 和OUTBO-OUTB3輸出。表3.3、表3.4、表3.5三個(gè)表相互組合可得到各種鍵盤(pán)顯示命令。例1 :若希望設(shè)置8279為鍵盤(pán)譯碼掃描方式、N鍵輪回，顯示8個(gè)字符、右端入口方式， 確定其命令字。根據(jù)題目要求可進(jìn)行分析，因?yàn)榫哂邢铝袟l件：是鍵盤(pán)/顯示命令特征位：D7 D6 D5=000 （表3.3）；8個(gè)字符右端入口顯示：D4 D3=10 （表3.4）；鍵盤(pán)譯碼掃描，N鍵輪回：D2 D1 D0=011 （表3.5）;所以8位命令器存器狀態(tài) D7-D0=00010011B,即該命令字13H送入命令寄存器口地址 則可滿足題目要求。例2 :若已知命令字為08H，判斷8279工作方式

10、。因?yàn)槊钭譃?08H即D7-D0=00001000B，顯然 D7 D6 D5=000，該條命令為鍵盤(pán)/顯 示命令，D4D3=01為16字符左端入口顯示方式，D2D1D0=000，鍵盤(pán)為編碼掃描、雙鍵鎖定 方式。（2）時(shí)鐘編程命令特征位 D7 D6 D5=001D4-D0用來(lái)設(shè)定分頻系數(shù)，分頻系數(shù)范圍在0-31之間。有的設(shè)計(jì)會(huì)用單片機(jī)的 ALE端接8279的CLK端，但ALE端輸出的脈沖頻率比8279所需 工作時(shí)鐘頻率（100KHZ ）高出很多，通過(guò)設(shè)置分頻系數(shù)就可使8279得到所需的時(shí)鐘頻 率。（注意：實(shí)驗(yàn)板上8279的CLK并不直接連到ALE）。例：若8279 CLK的輸入信號(hào)頻率為3.1

11、 MHz，則分頻系數(shù)應(yīng)為31D=1FH，于是D4-D0=11111，則控制字為:D7-D0=00111111B=3FH（3）讀 FIFO/ 傳感器 RAM 命令。特征位 D7 D6 D5=010D2-D0 為 8279 中 FIFO 及傳感器 RAM 的首地址。 D3 無(wú)效位。D4控制RAM地址自動(dòng)加1位：D4=1時(shí)，CPU讀完一個(gè)數(shù)據(jù)，RAM地址自動(dòng)加1，準(zhǔn)備讀 下一個(gè)單元數(shù)據(jù)； D4=0 時(shí)， CPU 讀完一個(gè)數(shù)據(jù)，地址不變。例：欲編程使單片機(jī)連續(xù)讀 8279內(nèi)FIFO/傳感器RAM中000-111單元的數(shù)據(jù)，設(shè)置讀命 令。分析：因?yàn)橐B續(xù)讀數(shù)，地址又連續(xù)。所以最好設(shè)置為自動(dòng)加 1 方式，

12、即 D4=1,RAM 內(nèi)首地址 000 即 D2-D0=000， 再加上特征位， 所以該命令控制字為：D7-D0=01010000B=50H （ 無(wú)用位 D3 設(shè)為 0）。送入 50H 控制字，在執(zhí)行讀命令時(shí)，先從 FIFO/傳感器RAM中000單元讀數(shù)，讀完一個(gè)數(shù)，地址自動(dòng)加1,又從001單元讀數(shù)，依次類(lèi)推， 直到讀完所需數(shù)據(jù)。（4）讀顯示 RAM 命令特征位 D7 D6 D5=011D4=1 RAM 地址自動(dòng)加 1， D4=0 不加 1。D3-D0 為顯示 RAM 中的地址。 例：欲讀顯示 RAM 中 1000 單元地址，求命令字。分析：因?yàn)橹蛔x一個(gè)數(shù)，地址不需自動(dòng)加1,即設(shè)置D4=0,特

13、征位為011，地址為1000，所 以其控制命令字為 D7-D0=01101000B=68H 。（5）寫(xiě)顯示 RAM 命令特征位 D7 D6 D5=100 。D4是地址自動(dòng)加1控制，D4=1，地址自動(dòng)加1 ； D4=0，地址不加1。 D3-D0是欲寫(xiě) 入的 RAM 地址，若連續(xù)寫(xiě)入則表示 RAM 首地址。命令格式同讀顯示 RAM。（6）顯示器禁止寫(xiě)入 /熄滅命令特征位 D7 D6 D5=101D4 :無(wú)用位。D3：禁止A組顯示RAM寫(xiě)入，D3=1，禁止。D2：禁止B組顯示RAM寫(xiě)入，D2=1，禁止。D1 ： A 組顯示熄滅控制。 D1=1 ，熄滅； D1=0 ，恢復(fù)顯示。D0： B 組顯示熄滅控

14、制。 D0=1 ，熄滅； D0=0 ，恢復(fù)顯示。利用該命令可以控制 A、B 兩組顯示器，哪組繼續(xù)顯示，哪組被熄滅。例：假設(shè) A、B 兩組燈均已被點(diǎn)亮，現(xiàn)在希望 A 組燈繼續(xù)亮， B 組燈熄滅，確定其命令字。分析：根據(jù)命令格式， A 組燈繼續(xù)亮應(yīng)禁止 A 組 RAM 再寫(xiě)入其他數(shù)據(jù)，故 D3=1 ； B 組 顯示熄滅 D0=1 ，除特征位外其余位設(shè)為“0”。故其控制命令字為 D7-D0=10101001B=A9H 。（7） 清除（顯示 RAM 和 FIFO 中的內(nèi)容）命令特征位 D7 D6 D5=110D0 為總清除特征位， D0=1 把顯示 RAM 和 FIFO 全部清除。D1=1清除FIFO

15、狀態(tài)，使中斷輸出線復(fù)位，傳感器RAM的讀出地址清0。D4-D2 :設(shè)定清除顯示 RAM的方式，如表3.6所示。表3.6清除顯示RAM方式D4D3 D2清除方式10 X將全部顯示RAM清為01 0將顯示RAM置為20H （A組=0010,B組=0000）1 1將顯示RAM置為FFH0D0=0 ,不清除；D0=1，仍按上述方式清除例：將全部顯示 RAM清0,其命令字為：D7-D0=11010001B=D1H（8） 結(jié)束中斷/出錯(cuò)方式設(shè)置命令特征位 D7 D6 D5=111D4=1時(shí)（其D3-D0位任意）有兩種不同作用。第一：在傳感器方式，用此命令結(jié)束傳感器RAM的中斷請(qǐng)求。因?yàn)樵趥鞲衅鞴ぷ鞣绞綍r(shí)，

16、每當(dāng)傳感器狀態(tài)發(fā)生變化，掃描電路自動(dòng)將傳感器狀態(tài)寫(xiě) 入傳感器RAM，同時(shí)發(fā)出中斷申請(qǐng)，即將IRQ置高電平，并禁止再寫(xiě)入傳感器 RAM。中斷 響應(yīng)后，從傳感器 RAM讀走數(shù)據(jù)進(jìn)行中斷處理，但中斷標(biāo)志IRQ的撤除分兩種情況。若讀RAM地址自動(dòng)加1標(biāo)志位為0”，中斷響應(yīng)后IRQ自動(dòng)變低，撤消中斷申請(qǐng)；若讀 RAM地 址自動(dòng)加1標(biāo)志位為“1”，中斷響應(yīng)后IRQ不能自動(dòng)變低，必須通過(guò)結(jié)束中斷命令來(lái)撤消 中斷請(qǐng)求。第二：在設(shè)定為鍵盤(pán)掃描 N鍵輪回方式時(shí)作為特定錯(cuò)誤方式設(shè)置命令。在鍵盤(pán)掃描N鍵輪回工作方式，又給 8279寫(xiě)入結(jié)束中斷/錯(cuò)誤方式命令，則8279將以 一種特定的錯(cuò)誤方式工作，即在 8279消抖周

17、期內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)多個(gè)按鍵同時(shí)按下，則將 FIFO 狀態(tài)字中錯(cuò)誤特征位置“ 1 ”，并發(fā)出中斷請(qǐng)求阻止寫(xiě)入FIFO RAM。根據(jù)上述8種命令可以確定8279的工作方式。在8279初始化時(shí)把各種命令送入命令地 址口，根據(jù)其特征位可以把命令存入相應(yīng)的命令寄存器，執(zhí)行程序時(shí)8279能自動(dòng)尋址 相應(yīng)的命令寄存器。4. 8279的狀態(tài)字及其格式狀態(tài)字顯示出8279的工作狀態(tài)。狀態(tài)字和 8種命令字共用一個(gè)地址口。當(dāng) A0=1時(shí)，從 8279命令/狀態(tài)口地址讀出的是狀態(tài)字。狀態(tài)字各位意義如下：D7: D7=1表示顯示無(wú)效，此時(shí)不能對(duì)顯示 RAM寫(xiě)入。D6 : D6=1表示至少有一個(gè)鍵閉合；在特殊錯(cuò)誤方式時(shí)有多鍵

18、同時(shí)按下錯(cuò)誤。D5 :D5=1表示FIFO RAM已滿，再輸入一個(gè)字則溢出。D4: D4=1表示FIFO RAM中已空，無(wú)數(shù)據(jù)可讀。D3：D3=1表示FIFO RAM中數(shù)據(jù)已滿。D2-D0: FIFO RAM 中數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。顯然，狀態(tài)字主要用于鍵盤(pán)和選通工作方式，以指示 FIFO RAM中的字符數(shù)及有無(wú)錯(cuò) 誤 發(fā)生。5. 8279數(shù)據(jù)輸入/輸出格式對(duì)8279輸入/輸出數(shù)據(jù)不僅要先確定地址口，而且數(shù)據(jù)存放也要按一定格式，其格式在鍵盤(pán)和傳感器方式有所不同。（1） 鍵盤(pán)掃描方式數(shù)據(jù)輸入格式鍵盤(pán)的行號(hào)、列號(hào)及控制鍵位置如下：D7D6D5D4D3D2D1DOCNTLSHIFTSL2SL1SL0由RLx的x

19、 決定D7 :控制鍵 CNTL ”狀態(tài)。D6 :控制鍵 SHIFT ”狀態(tài)。D5 D4 D3 :被按鍵所在列號(hào)（由 SL0-SL2 ）狀態(tài)確定）。D2 D1 DO :被按鍵所在行號(hào)（由 RL0-RL7 ）狀態(tài)確定）。（2） 傳感器方式及選通方式數(shù)據(jù)輸入格式此種方式8位輸入數(shù)據(jù)為RL0-RL7的狀態(tài)。格式如下：D7D6D5D4D3D2D1DORL7RL6RL5RL4RL3RL2RL1RL06. 8279譯碼和編碼方式8279的內(nèi)、外譯碼由鍵盤(pán)/顯示命令字的最低位 DO選擇決定。D0=1選擇內(nèi)部譯碼，也稱(chēng)為譯碼方式，SLO SL3每時(shí)刻只能有一位為低電平。此時(shí)8279 只能接4位顯示器和4 8矩陣式鍵盤(pán)。D0=0選擇內(nèi)部編碼，也稱(chēng)為編碼方式，SLO SL3為計(jì)數(shù)分頻式波形輸出，顯示方式38譯碼器，構(gòu)成8 矩陣式鍵可外接4 16譯碼器驅(qū)動(dòng)16位顯示器。鍵盤(pán)方式可接 盤(pán)。DO7b4c2d1 e1( f)5g3dp口b nnn口口iple|876D7圖3