單片機(jī)第10章

1、第第1010章章 MCS-51MCS-51與鍵盤(pán)、顯示器、撥盤(pán)、打印機(jī)的接與鍵盤(pán)、顯示器、撥盤(pán)、打印機(jī)的接 口設(shè)計(jì)口設(shè)計(jì)輸入外設(shè)輸入外設(shè)：鍵盤(pán)等；鍵盤(pán)等；輸出外設(shè)輸出外設(shè)：LEDLED顯示器顯示器10.1 LED10.1 LED顯示器接口原理顯示器接口原理 LEDLED(Light Emitting Diode):(Light Emitting Diode):發(fā)光二極管的縮寫(xiě)。發(fā)光二極管的縮寫(xiě)。顯示器前面冠以顯示器前面冠以“LED”LED”。10.1.1 LED10.1.1 LED顯示器的結(jié)構(gòu)顯示器的結(jié)構(gòu) 常用的常用的LEDLED顯示器為顯示器為8 8段段（或（或7 7段段，8 8段比段比7

2、7段多了一段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)個(gè)小數(shù)點(diǎn)“dpdp”段）。段）。有有共陽(yáng)極和共陰極共陽(yáng)極和共陰極兩種。如圖兩種。如圖10-110-1所示。所示。為使為使LEDLED顯示不同的符號(hào)或數(shù)字顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，要為，要為L(zhǎng)EDLED提供提供段碼段碼（或稱(chēng)（或稱(chēng)字型碼字型碼）。）。提供給提供給LEDLED顯示器的段碼顯示器的段碼（字型碼字型碼）正好是一個(gè)字正好是一個(gè)字節(jié)（節(jié)（8 8段）段）。各段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：。各段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：按上述格式，按上述格式，8 8段段LEDLED的段碼如表的段碼如表10-110-1所示。所示。顯示字符顯示字符共陰極共陰極段碼段碼共陽(yáng)極共陽(yáng)極段碼段碼顯示字

3、符顯示字符共陰極共陰極段碼段碼共陽(yáng)極共陽(yáng)極段碼段碼0 03FH3FHC0HC0Hc c39H39HC6HC6H1 106H06HF9HF9Hd d5EH5EHA1HA1H2 25BH5BHA4HA4HE E79H79H86H86H3 34FH4FHB0HB0HF F71H71H8EH8EH4 466H66H99H99HP P73H73H8CH8CH5 56DH6DH92H92HU U3EH3EHC1HC1H6 67DH7DH82H82HT T31H31HCEHCEH7 707H07HF8HF8Hy y6EH6EH91H91H8 87FH7FH80H80HH H76H76H89H89H9 96F

4、H6FH90H90HL L38H38HC7HC7HA A77FH77FH88H88H“滅滅”00H00HFFHFFHb b7CH7CH83H83H表表10-1 LED10-1 LED段碼（段碼（8 8段）段）表表10-110-1只列出了部分段碼，只列出了部分段碼，可根據(jù)實(shí)際情況選用可根據(jù)實(shí)際情況選用。另外，另外，段碼是相對(duì)的段碼是相對(duì)的，它由各字段在字節(jié)中所處的，它由各字段在字節(jié)中所處的位決定。例如表位決定。例如表10-110-1中中8 8段段LEDLED段碼是按格式段碼是按格式：而形成的，而形成的， “0”0”的段碼為的段碼為3FH3FH（共陰）。（共陰）。反之，如反之，如 將格式改為下列格

5、式：將格式改為下列格式：則則 “0”0”的段碼為的段碼為7EH7EH（共陰）（共陰）。字型及段碼由設(shè)計(jì)者自行設(shè)定，字型及段碼由設(shè)計(jì)者自行設(shè)定，習(xí)慣上還是以習(xí)慣上還是以“a”a” 段對(duì)應(yīng)段碼的最低位。段對(duì)應(yīng)段碼的最低位。N N個(gè)個(gè)LEDLED顯示塊有顯示塊有N N位位選線(xiàn)和位位選線(xiàn)和8 8N N根段碼線(xiàn)根段碼線(xiàn)。 10.1.2 LED10.1.2 LED顯示器工作原理顯示器工作原理圖圖10-210-2是是4 4位位 LEDLED顯示器的結(jié)構(gòu)原理圖。顯示器的結(jié)構(gòu)原理圖。段碼線(xiàn)段碼線(xiàn)控制控制顯示的字型顯示的字型，位選線(xiàn)位選線(xiàn)控制控制該顯示位的亮或滅。該顯示位的亮或滅。靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)

6、顯示兩種顯示方式。兩種顯示方式。1. 1. 靜態(tài)顯示方式靜態(tài)顯示方式各位的公共端連接在一起（接地或各位的公共端連接在一起（接地或+5V+5V）。）。 每位的段碼線(xiàn)（每位的段碼線(xiàn)（a adpdp）分別）分別與一個(gè)與一個(gè)8 8位的鎖存器位的鎖存器輸出相連。輸出相連。 顯示字符一確定，相應(yīng)鎖存器的段碼輸出將維持顯示字符一確定，相應(yīng)鎖存器的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)段碼為止。不變，直到送入另一個(gè)段碼為止。顯示的亮度高顯示的亮度高。 圖圖10-310-3: : 4 4位靜態(tài)位靜態(tài)LEDLED顯示器電路。該電路各位顯示器電路。該電路各位可獨(dú)立顯示。可獨(dú)立顯示。2. 2. 動(dòng)態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示方式

7、所有位的段碼線(xiàn)所有位的段碼線(xiàn)相應(yīng)段并在一起，由一個(gè)相應(yīng)段并在一起，由一個(gè)8 8位位I/OI/O口控制口控制，形成，形成段碼線(xiàn)的多路復(fù)用段碼線(xiàn)的多路復(fù)用，各位的各位的公共端公共端分別由分別由相應(yīng)的相應(yīng)的I/OI/O線(xiàn)控制，形成各位的線(xiàn)控制，形成各位的分時(shí)選通分時(shí)選通。圖圖10-410-4：4 4位位8 8段段LEDLED動(dòng)態(tài)顯示電路。其中段碼線(xiàn)占用一動(dòng)態(tài)顯示電路。其中段碼線(xiàn)占用一個(gè)個(gè)8 8位位I/OI/O口，而位選線(xiàn)占用一個(gè)口，而位選線(xiàn)占用一個(gè)4 4位位I/OI/O口?？?。圖圖10-510-5為為8 8位位LEDLED動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)顯示2003.10.102003.10.10的過(guò)程的過(guò)程。圖（圖（

8、a)a)是顯示過(guò)程，是顯示過(guò)程，某一時(shí)刻，只有一位某一時(shí)刻，只有一位LEDLED被選通被選通 顯示，其余位則是熄滅的；顯示，其余位則是熄滅的；圖（圖（b)b)是實(shí)際顯示結(jié)果，是實(shí)際顯示結(jié)果，人眼看到的是人眼看到的是8 8位穩(wěn)定位穩(wěn)定的的 同時(shí)顯示同時(shí)顯示的字符。的字符。10.2 10.2 鍵盤(pán)接口原理鍵盤(pán)接口原理1. 1. 鍵盤(pán)輸入的特點(diǎn)鍵盤(pán)輸入的特點(diǎn)鍵盤(pán)：一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合。鍵盤(pán)：一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合。 行線(xiàn)電壓信號(hào)通過(guò)鍵盤(pán)開(kāi)關(guān)機(jī)械觸點(diǎn)的斷開(kāi)、閉合，行線(xiàn)電壓信號(hào)通過(guò)鍵盤(pán)開(kāi)關(guān)機(jī)械觸點(diǎn)的斷開(kāi)、閉合，輸出波形如圖輸出波形如圖10-610-6。2. 2. 按鍵的確認(rèn)按鍵的確認(rèn) 檢測(cè)檢測(cè)行線(xiàn)行線(xiàn)電平電平

9、 高電平：高電平：斷開(kāi)；斷開(kāi)；低電平：低電平：閉合，閉合，常用常用軟件來(lái)消除按鍵抖動(dòng)。軟件來(lái)消除按鍵抖動(dòng)。 基本思想基本思想：檢測(cè)到有鍵按下，鍵對(duì)應(yīng)的行線(xiàn)為低，軟：檢測(cè)到有鍵按下，鍵對(duì)應(yīng)的行線(xiàn)為低，軟件延時(shí)件延時(shí)10ms10ms后，行線(xiàn)如仍為低，則確認(rèn)該行有鍵按下。后，行線(xiàn)如仍為低，則確認(rèn)該行有鍵按下。3.3.如何消除按鍵的抖動(dòng)如何消除按鍵的抖動(dòng) 當(dāng)鍵松開(kāi)時(shí)，當(dāng)鍵松開(kāi)時(shí)，行線(xiàn)變高，軟件延時(shí)行線(xiàn)變高，軟件延時(shí)10ms10ms后，行線(xiàn)仍后，行線(xiàn)仍為為高，說(shuō)明按鍵已松開(kāi)。高，說(shuō)明按鍵已松開(kāi)。采取以上措施，采取以上措施，躲開(kāi)了兩個(gè)抖動(dòng)期躲開(kāi)了兩個(gè)抖動(dòng)期t1t1和和t3t3的影響。的影響。10.2.2

10、10.2.2 鍵盤(pán)接口的工作原理鍵盤(pán)接口的工作原理獨(dú)立式獨(dú)立式按鍵接口和按鍵接口和行列式行列式鍵盤(pán)接口。鍵盤(pán)接口。1.1.獨(dú)立式鍵盤(pán)接口獨(dú)立式鍵盤(pán)接口 各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一根輸入線(xiàn)，通過(guò)各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一根輸入線(xiàn)，通過(guò)檢檢測(cè)輸入線(xiàn)的電平狀態(tài)測(cè)輸入線(xiàn)的電平狀態(tài)可很容易判斷那個(gè)鍵被按下。可很容易判斷那個(gè)鍵被按下。此種接口此種接口適于鍵數(shù)較少或操作速度較高適于鍵數(shù)較少或操作速度較高的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。圖圖10-710-7（a a）為）為中斷方式的獨(dú)立式中斷方式的獨(dú)立式鍵盤(pán)工作電路鍵盤(pán)工作電路圖圖10-710-7（b b）為）為查詢(xún)方式的獨(dú)立式查詢(xún)方式的獨(dú)立式鍵盤(pán)工作電路鍵盤(pán)工作電路。圖

11、圖10-810-8為為8255A8255A擴(kuò)展擴(kuò)展I/OI/O口口的的獨(dú)立式獨(dú)立式按鍵接口電路。按鍵接口電路。圖圖10-910-9用用三態(tài)緩沖器三態(tài)緩沖器擴(kuò)展的擴(kuò)展的I/OI/O口的按鍵接口電口的按鍵接口電路路。 對(duì)圖對(duì)圖10-910-9獨(dú)立式鍵盤(pán)編程，軟件消抖，查詢(xún)方式檢獨(dú)立式鍵盤(pán)編程，軟件消抖，查詢(xún)方式檢測(cè)鍵的狀態(tài)。僅有一鍵按下時(shí)才有效才處理。測(cè)鍵的狀態(tài)。僅有一鍵按下時(shí)才有效才處理。KEYIN:MOV DPTR,#0BFFFHKEYIN:MOV DPTR,#0BFFFH；鍵盤(pán)端口地址；鍵盤(pán)端口地址BFFFHBFFFHMOVX A,DPTRMOVX A,DPTR；讀鍵盤(pán)狀態(tài)；讀鍵盤(pán)狀態(tài)ANL

12、 A,#1FHANL A,#1FH；屏蔽高三位；屏蔽高三位MOV R3,AMOV R3,A；保存鍵盤(pán)狀態(tài)值；保存鍵盤(pán)狀態(tài)值LCALL DELAY10LCALL DELAY10；延時(shí)；延時(shí)10ms10ms去鍵盤(pán)抖動(dòng)去鍵盤(pán)抖動(dòng)MOVX A,DPTRMOVX A,DPTR；再讀鍵盤(pán)狀態(tài)；再讀鍵盤(pán)狀態(tài)ANL A,#1FHANL A,#1FH；屏蔽高三位；屏蔽高三位 CJNE A,R3,RETURN CJNE A,R3,RETURN ；兩次不同，抖動(dòng)引起轉(zhuǎn)；兩次不同，抖動(dòng)引起轉(zhuǎn)RETURNRETURNCJNE A,#1EH,KEY2 CJNE A,#1EH,KEY2 ；相等，有鍵按下，不等轉(zhuǎn)；相等，有鍵

13、按下，不等轉(zhuǎn)KEY2KEY2LJMP PKEY1LJMP PKEY1; ;是是K1K1鍵按下，轉(zhuǎn)鍵按下，轉(zhuǎn)K1K1鍵處理鍵處理 ；子程序；子程序PKEY1PKEY1KEY2: CJNE A,#1DH,KEY3 ;S2KEY2: CJNE A,#1DH,KEY3 ;S2鍵未按下，轉(zhuǎn)鍵未按下，轉(zhuǎn)KEY3KEY3LJMP PKEY2LJMP PKEY2 ;S2 ;S2鍵按下，轉(zhuǎn)鍵按下，轉(zhuǎn)PKEY2PKEY2處理處理KEY3:KEY3: CJNE A,#1BH,KEY4CJNE A,#1BH,KEY4 ;S3;S3未按下，轉(zhuǎn)未按下，轉(zhuǎn)KEY4KEY4LJMP PKEY3 ;S3LJMP PKEY3 ;

14、S3按下，轉(zhuǎn)按下，轉(zhuǎn)PKEY3PKEY3處理處理KEY4: CJNE A,#17H,KEY5 ;S4KEY4: CJNE A,#17H,KEY5 ;S4鍵未按下，轉(zhuǎn)鍵未按下，轉(zhuǎn)KEY5KEY5LJMP PKEY4 ;S4LJMP PKEY4 ;S4按下，轉(zhuǎn)按下，轉(zhuǎn)PKEY4PKEY4處理處理KEY5:KEY5: CJNE A,#0FH,PASS ;S5CJNE A,#0FH,PASS ;S5未按下，轉(zhuǎn)未按下，轉(zhuǎn)RETURNRETURNLJMP PKEY5 ;S5LJMP PKEY5 ;S5按下，轉(zhuǎn)按下，轉(zhuǎn)PKEY5PKEY5處理處理RETURN:RET ;RETURN:RET ;重鍵或無(wú)鍵按下

15、，從子程序返回重鍵或無(wú)鍵按下，從子程序返回識(shí)別和編程簡(jiǎn)單，識(shí)別和編程簡(jiǎn)單，用在按鍵數(shù)較少的場(chǎng)合。用在按鍵數(shù)較少的場(chǎng)合。2. 行列式行列式(矩陣式矩陣式)鍵盤(pán)接口鍵盤(pán)接口 用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，由行線(xiàn)和列線(xiàn)組成，用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，由行線(xiàn)和列線(xiàn)組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。如圖按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。如圖10-1010-10所示。所示。 按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，行列式鍵盤(pán)與獨(dú)立式鍵盤(pán)，行列式鍵盤(pán)與獨(dú)立式鍵盤(pán)相比，要相比，要節(jié)省很多的節(jié)省很多的I/OI/O口線(xiàn)口線(xiàn)。（1）行列式鍵盤(pán)工作原理）行列式鍵盤(pán)工作原理 無(wú)鍵按下，該行線(xiàn)為高電平，無(wú)鍵按下，該行線(xiàn)為高電平，當(dāng)有鍵按下時(shí)

16、，當(dāng)有鍵按下時(shí)，行線(xiàn)電平由列線(xiàn)的電平來(lái)決定行線(xiàn)電平由列線(xiàn)的電平來(lái)決定。 由于行、列線(xiàn)為多鍵共用，各按鍵彼此將相互發(fā)由于行、列線(xiàn)為多鍵共用，各按鍵彼此將相互發(fā)生影響，必須生影響，必須將行、列線(xiàn)信號(hào)配合起來(lái)并作適當(dāng)?shù)奶帉⑿?、列線(xiàn)信號(hào)配合起來(lái)并作適當(dāng)?shù)奶幚恚拍艽_定閉合鍵的位置理，才能確定閉合鍵的位置。（2 2）按鍵的識(shí)別方法）按鍵的識(shí)別方法a. a. 掃描法掃描法 圖圖10-1010-10（b b）中）中3 3號(hào)鍵被按下為例，來(lái)說(shuō)明此鍵號(hào)鍵被按下為例，來(lái)說(shuō)明此鍵時(shí)如何被識(shí)別出來(lái)的。時(shí)如何被識(shí)別出來(lái)的。識(shí)別鍵盤(pán)有無(wú)鍵被按下的方法，分兩步進(jìn)行：識(shí)別鍵盤(pán)有無(wú)鍵被按下的方法，分兩步進(jìn)行：第第1 1步：步：

17、識(shí)別鍵盤(pán)有無(wú)鍵按下；識(shí)別鍵盤(pán)有無(wú)鍵按下；第第2 2步：步：如有鍵被按下，識(shí)別出具體的按鍵。如有鍵被按下，識(shí)別出具體的按鍵。 把所有列線(xiàn)置把所有列線(xiàn)置0 0，檢查各行線(xiàn)電平是否有變化，如，檢查各行線(xiàn)電平是否有變化，如有變化，說(shuō)明有鍵按下，如無(wú)變化，則無(wú)鍵按下。有變化，說(shuō)明有鍵按下，如無(wú)變化，則無(wú)鍵按下。 上述方法稱(chēng)為上述方法稱(chēng)為掃描法，即先把某一列置低電平，掃描法，即先把某一列置低電平，其余各列為高電平，檢查各行線(xiàn)電平的變化其余各列為高電平，檢查各行線(xiàn)電平的變化，如果某，如果某行線(xiàn)電平為低，可確定行線(xiàn)電平為低，可確定此行列交叉點(diǎn)此行列交叉點(diǎn)處的按鍵被按處的按鍵被按下。下。 b. b. 線(xiàn)反轉(zhuǎn)法線(xiàn)

18、反轉(zhuǎn)法 只需兩步便能獲得此按鍵所在的行列值，線(xiàn)反轉(zhuǎn)只需兩步便能獲得此按鍵所在的行列值，線(xiàn)反轉(zhuǎn)法的原理如圖法的原理如圖10-1110-11。第第1 1步：步：列線(xiàn)輸出為全低電平，則行線(xiàn)中電平由高變低列線(xiàn)輸出為全低電平，則行線(xiàn)中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。的所在行為按鍵所在行。第第2 2步：步：行線(xiàn)輸出為全低電平，則列線(xiàn)中電平由高變低行線(xiàn)輸出為全低電平，則列線(xiàn)中電平由高變低所在列為按鍵所在列。所在列為按鍵所在列。 結(jié)合上述兩步，可確定按鍵所在行和列。結(jié)合上述兩步，可確定按鍵所在行和列。10.2.3 10.2.3 鍵盤(pán)的工作方式鍵盤(pán)的工作方式 單片機(jī)在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤(pán)的輸單片機(jī)

19、在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤(pán)的輸入，取決于鍵盤(pán)的工作方式。入，取決于鍵盤(pán)的工作方式。原則：原則：即要保證能及時(shí)響應(yīng)按鍵操作，又不要過(guò)多占即要保證能及時(shí)響應(yīng)按鍵操作，又不要過(guò)多占用用CPUCPU的工作時(shí)間。的工作時(shí)間。 通常，通常，鍵盤(pán)工作方式有鍵盤(pán)工作方式有3 3種種，即編程掃描、定時(shí)掃，即編程掃描、定時(shí)掃描和中斷掃描。描和中斷掃描。1. 1. 編程掃描方式編程掃描方式 只有當(dāng)單片機(jī)空閑時(shí)，才調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序，只有當(dāng)單片機(jī)空閑時(shí)，才調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序，掃描鍵盤(pán)。掃描鍵盤(pán)。工作過(guò)程：工作過(guò)程：（1 1）在鍵盤(pán)掃描子程序中，先判斷有無(wú)鍵按下。）在鍵盤(pán)掃描子程序中，先判斷有無(wú)鍵按下。方法：方

20、法：列線(xiàn)列線(xiàn)8 8位輸出全位輸出全0 0，讀行線(xiàn)口低，讀行線(xiàn)口低4 4位狀態(tài)，若行線(xiàn)位狀態(tài)，若行線(xiàn)為全為全1 1，則說(shuō)明鍵盤(pán)無(wú)鍵按下；若不全為，則說(shuō)明鍵盤(pán)無(wú)鍵按下；若不全為1 1，則說(shuō)明，則說(shuō)明鍵盤(pán)可能有鍵按下。鍵盤(pán)可能有鍵按下。（2 2）用軟件來(lái)消除按鍵抖動(dòng)的影響。如有鍵按下，則）用軟件來(lái)消除按鍵抖動(dòng)的影響。如有鍵按下，則進(jìn)行下一步。進(jìn)行下一步。（3 3）求按下鍵的鍵號(hào)。）求按下鍵的鍵號(hào)。（4 4）等待按鍵釋放后，再進(jìn)行按鍵功能的處理操作。）等待按鍵釋放后，再進(jìn)行按鍵功能的處理操作。2. 2. 定時(shí)掃描工作方式定時(shí)掃描工作方式 利用單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器，產(chǎn)生利用單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器，產(chǎn)生10ms10

21、ms的定時(shí)中斷，對(duì)的定時(shí)中斷，對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描。鍵盤(pán)進(jìn)行掃描。3.3.中斷工作方式中斷工作方式 只有在鍵盤(pán)有鍵按下時(shí)，才執(zhí)行鍵盤(pán)掃描程序，如只有在鍵盤(pán)有鍵按下時(shí)，才執(zhí)行鍵盤(pán)掃描程序，如無(wú)鍵按下，單片機(jī)將不理睬鍵盤(pán)。無(wú)鍵按下，單片機(jī)將不理睬鍵盤(pán)。 鍵盤(pán)所做的工作分為三個(gè)層次鍵盤(pán)所做的工作分為三個(gè)層次，如圖，如圖10-1310-13。第第1 1層：層：?jiǎn)纹瑱C(jī)如何來(lái)監(jiān)視鍵盤(pán)的輸入。三種工作方單片機(jī)如何來(lái)監(jiān)視鍵盤(pán)的輸入。三種工作方 式：式：編程掃描編程掃描定時(shí)掃描定時(shí)掃描中斷掃描。中斷掃描。第第2 2層：層：確定具體按鍵的鍵號(hào)。體現(xiàn)在按鍵的識(shí)別方確定具體按鍵的鍵號(hào)。體現(xiàn)在按鍵的識(shí)別方 法上就是：法上就是

22、：掃描法；掃描法；線(xiàn)反轉(zhuǎn)法。線(xiàn)反轉(zhuǎn)法。第第3 3層：層：執(zhí)行鍵處理程序。執(zhí)行鍵處理程序。10.3 10.3 鍵盤(pán)鍵盤(pán)/ /顯示器接口設(shè)計(jì)實(shí)例顯示器接口設(shè)計(jì)實(shí)例 一般把鍵盤(pán)和顯示器放在一起考慮。一般把鍵盤(pán)和顯示器放在一起考慮。10.3.1 10.3.1 利用并行利用并行I/OI/O芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)/ /顯示器接口顯示器接口 圖圖10-1410-14：80318031用擴(kuò)展用擴(kuò)展I/OI/O接口芯片接口芯片8155H8155H實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)的6 6位位LEDLED顯示和顯示和3232鍵的鍵盤(pán)鍵的鍵盤(pán)/ /顯示器接口電路。圖中顯示器接口電路。圖中8155H8155H也可用也可用8255A8255

23、A來(lái)替代。來(lái)替代。 8031 8031外擴(kuò)一片外擴(kuò)一片8155H8155H。RAMRAM地址：地址：7E00H7E00H7EFFH7EFFH。I/OI/O口地址：口地址：7F00H7F00H7F05H7F05H。 PAPA口口為輸出口，控制鍵盤(pán)為輸出口，控制鍵盤(pán)列線(xiàn)的掃描列線(xiàn)的掃描，同時(shí)又是，同時(shí)又是6 6位共陰極顯示器的位共陰極顯示器的位掃描口位掃描口。 PBPB口口作為顯示器段碼輸出口，作為顯示器段碼輸出口，PCPC口作為鍵盤(pán)的行口作為鍵盤(pán)的行線(xiàn)狀態(tài)的輸入口。線(xiàn)狀態(tài)的輸入口。 75452 75452：反相驅(qū)動(dòng)器，反相驅(qū)動(dòng)器，74077407：同相驅(qū)動(dòng)器。同相驅(qū)動(dòng)器。1 1動(dòng)態(tài)顯示程序設(shè)計(jì)動(dòng)

24、態(tài)顯示程序設(shè)計(jì) 8031 8031內(nèi)部?jī)?nèi)部RAM 6RAM 6個(gè)顯示緩沖單元：個(gè)顯示緩沖單元：79H79H7EH7EH，存，存放要顯示的放要顯示的6 6位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。 8155H 8155H的的PBPB口輸出相應(yīng)位的段碼，口輸出相應(yīng)位的段碼，依次改變依次改變PAPA口口輸出為輸出為高高的位的位使某一位顯示某一字符，其它位為暗。使某一位顯示某一字符，其它位為暗。動(dòng)態(tài)地顯示出由緩沖區(qū)中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符。程動(dòng)態(tài)地顯示出由緩沖區(qū)中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符。程序流程如圖序流程如圖10-15 10-15 。2 2鍵盤(pán)程序設(shè)計(jì)鍵盤(pán)程序設(shè)計(jì)（1 1）判別鍵盤(pán)上有無(wú)鍵閉合）判別鍵盤(pán)上有無(wú)鍵閉合（2 2）去除鍵

25、的機(jī)械抖動(dòng)）去除鍵的機(jī)械抖動(dòng) （3 3）判別閉合鍵的鍵號(hào)）判別閉合鍵的鍵號(hào)（4 4）使）使CPUCPU對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理 鍵盤(pán)程序的流程如圖鍵盤(pán)程序的流程如圖10-1610-16。10.3.2 10.3.2 利用利用80318031的串行口實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的串行口實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)/ /顯示器接口顯示器接口 串口未作它用，可用來(lái)外擴(kuò)鍵盤(pán)串口未作它用，可用來(lái)外擴(kuò)鍵盤(pán)/ /顯示器。顯示器。 串口為方式串口為方式0 0輸出，串口外接移位寄存器輸出，串口外接移位寄存器74LS16474LS164。接口電路如圖接口電路如圖10-1710-17。 74LS164(0)74LS164(0)7

26、4LS164(7):74LS164(7):作為作為8 8位位LEDLED的段碼輸出，的段碼輸出， 8031 8031的的P3.4P3.4、P3.5P3.5：兩行鍵的行狀態(tài)輸入兩行鍵的行狀態(tài)輸入 P3.3 P3.3（TXDTXD）：）：同步移位脈沖輸出控制線(xiàn)，同步移位脈沖輸出控制線(xiàn)， 10.3.3 10.3.3 利用通用鍵盤(pán)利用通用鍵盤(pán)/ /顯示器接口芯片顯示器接口芯片82798279實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)/ / 顯示器接口顯示器接口 Intel 8279 Intel 8279芯片：通用可編程鍵盤(pán)芯片：通用可編程鍵盤(pán)/ /顯示器接口芯片。顯示器接口芯片。 對(duì)鍵盤(pán)部分提供掃描工作方式，能對(duì)對(duì)鍵盤(pán)部分提供

27、掃描工作方式，能對(duì)6464個(gè)個(gè)鍵鍵盤(pán)陣鍵鍵盤(pán)陣列不斷掃描，列不斷掃描，自動(dòng)消抖，自動(dòng)識(shí)別出閉合的鍵并得到鍵自動(dòng)消抖，自動(dòng)識(shí)別出閉合的鍵并得到鍵號(hào)，號(hào)，能對(duì)能對(duì)雙鍵或雙鍵或N N鍵同時(shí)按下鍵同時(shí)按下進(jìn)行處理。進(jìn)行處理。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：亮度大亮度大，容易做到，容易做到顯示不閃爍顯示不閃爍，且，且CPUCPU不必不必頻繁的為顯示服務(wù)頻繁的為顯示服務(wù)，從而使單片機(jī)有更多的時(shí)間處理，從而使單片機(jī)有更多的時(shí)間處理其它事務(wù)。其它事務(wù)。掃描方式的顯示接口，可顯示多達(dá)掃描方式的顯示接口，可顯示多達(dá)1616位位的字符。的字符。1.82791.8279的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2. 2. 引腳功能介紹引腳功能

28、介紹(1)(1)與與CPUCPU的接口引腳的接口引腳 DB0 DB0DB7DB7：數(shù)據(jù)總線(xiàn)、雙向、三態(tài)，與單片機(jī)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線(xiàn)、雙向、三態(tài)，與單片機(jī)數(shù)據(jù) 總線(xiàn)相連，在總線(xiàn)相連，在CPUCPU和和82798279之間傳送命令或數(shù)據(jù)。之間傳送命令或數(shù)據(jù)。 CLK CLK：系統(tǒng)時(shí)鐘，用于系統(tǒng)時(shí)鐘，用于82798279內(nèi)部定時(shí)，以產(chǎn)生其工作內(nèi)部定時(shí)，以產(chǎn)生其工作 所需的時(shí)序。所需的時(shí)序。 RESET RESET：高電平時(shí)，高電平時(shí)，82798279被復(fù)位，被復(fù)位，復(fù)位后的狀態(tài)如下：復(fù)位后的狀態(tài)如下：* * 16 16個(gè)字符左邊輸入顯示方式個(gè)字符左邊輸入顯示方式* * 編碼掃描鍵盤(pán)、雙鍵鎖定方式編碼掃描鍵

29、盤(pán)、雙鍵鎖定方式 CS CS* *：片選片選 A0 A0：=1=1，寫(xiě)入，寫(xiě)入的是的是命令命令字節(jié)字節(jié); ; 讀出讀出的是的是狀態(tài)狀態(tài)字節(jié)。字節(jié)。 =0=0，寫(xiě)入或讀出的字節(jié)均為，寫(xiě)入或讀出的字節(jié)均為數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。 RD RD* *、WRWR* *：讀、寫(xiě)控制引腳讀、寫(xiě)控制引腳 IRQ IRQ：中斷請(qǐng)求線(xiàn)。在鍵盤(pán)方式中，當(dāng)鍵盤(pán)中斷請(qǐng)求線(xiàn)。在鍵盤(pán)方式中，當(dāng)鍵盤(pán)RAMRAM（先（先進(jìn)先出）中進(jìn)先出）中存有按下鍵的數(shù)據(jù)時(shí)，存有按下鍵的數(shù)據(jù)時(shí)，IRQIRQ為高電平為高電平，向，向CPUCPU提出中斷申請(qǐng)。提出中斷申請(qǐng)。（2 2）掃描信號(hào)輸出引腳）掃描信號(hào)輸出引腳 CPUCPU每次從鍵盤(pán)每次從鍵盤(pán)RAMRA

30、M中讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)，中讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)，IRQIRQ就變就變?yōu)榈碗娖綖榈碗娖?。如果鍵盤(pán)如果鍵盤(pán)RAMRAM中還有未讀完的數(shù)據(jù)，中還有未讀完的數(shù)據(jù)，IRQIRQ將將再次變?yōu)楦唠娖?，再次提出中斷?qǐng)求。再次變?yōu)楦唠娖剑俅翁岢鲋袛嗾?qǐng)求。 SL0 SL0SL3SL3 掃描輸出。用來(lái)掃描鍵盤(pán)和顯示器?？删幊淘O(shè)定掃描輸出。用來(lái)掃描鍵盤(pán)和顯示器?？删幊淘O(shè)定為為編碼輸出編碼輸出，即，即SL0SL0SL3SL3需外接需外接4-164-16譯碼器，輸出譯碼器，輸出1616取取1 1的掃描信號(hào)，也可編程設(shè)定為的掃描信號(hào)，也可編程設(shè)定為譯碼輸出譯碼輸出，即由，即由SL0SL0SL3SL3直接輸出直接輸出4 4取

31、取1 1的掃描信號(hào)。的掃描信號(hào)。（3 3）與鍵盤(pán)連接的引腳）與鍵盤(pán)連接的引腳 RL0 RL0RL7RL7 鍵盤(pán)矩陣的行信號(hào)輸入線(xiàn)。鍵盤(pán)矩陣的行信號(hào)輸入線(xiàn)。 SHIFT SHIFT 輸入線(xiàn)，通常用作鍵盤(pán)上、下檔功能的控制鍵。輸入線(xiàn)，通常用作鍵盤(pán)上、下檔功能的控制鍵。 CNTL/STB CNTL/STB 輸入線(xiàn)，高電平有效。在鍵盤(pán)方式時(shí)，通常用來(lái)輸入線(xiàn)，高電平有效。在鍵盤(pán)方式時(shí)，通常用來(lái)作為鍵盤(pán)控制功能鍵使用。作為鍵盤(pán)控制功能鍵使用。（4 4）與顯示器連接的引腳）與顯示器連接的引腳 OUTA0 OUTA0OUTA3OUTA3（A A組顯示數(shù)據(jù)）組顯示數(shù)據(jù)）、OUTB0OUTB0OUTB3OUTB3

32、（B B組顯示數(shù)據(jù)）組顯示數(shù)據(jù)）: :向向LEDLED顯示器輸出的段碼顯示器輸出的段碼, , 與掃描信號(hào)與掃描信號(hào)線(xiàn)線(xiàn)SL0SL0SL3SL3同步。兩組可獨(dú)立使用，也可合并使用。同步。兩組可獨(dú)立使用，也可合并使用。 BD BD* *: :消隱顯示控制消隱顯示控制。3. 82793. 8279的基本功能部件的基本功能部件（1 1）掃描計(jì)數(shù)器）掃描計(jì)數(shù)器編碼方式編碼方式: :掃描線(xiàn)掃描線(xiàn)SL0SL0SL3SL3輸出，經(jīng)外部輸出，經(jīng)外部4-164-16譯碼器譯碼器譯碼后，為鍵盤(pán)和顯示器提供譯碼后，為鍵盤(pán)和顯示器提供1616取取1 1的掃描線(xiàn)。的掃描線(xiàn)。譯碼方式譯碼方式: :計(jì)數(shù)器的最低二位在計(jì)數(shù)器的

33、最低二位在82798279內(nèi)部譯碼后，從內(nèi)部譯碼后，從SL0SL0SL3SL3輸出，為鍵盤(pán)和顯示器提供輸出，為鍵盤(pán)和顯示器提供4 4取取1 1掃描線(xiàn)。掃描線(xiàn)。D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0CNTLCNTLSHIFTSHIFT掃掃 描描回回 復(fù)復(fù)（2 2）鍵盤(pán)去抖動(dòng)及回復(fù)緩沖器）鍵盤(pán)去抖動(dòng)及回復(fù)緩沖器 RL0 RL0RL7RL7被接到鍵盤(pán)的行線(xiàn)。被接到鍵盤(pán)的行線(xiàn)。 在逐列掃描時(shí)，當(dāng)某一鍵閉合，消抖電路延時(shí)等在逐列掃描時(shí)，當(dāng)某一鍵閉合，消抖電路延時(shí)等待待10ms10ms之后，再檢驗(yàn)該鍵是否仍閉合。若閉合，則該之后，再檢驗(yàn)該鍵是否仍閉合。若閉合，則該鍵的行、列地址和

34、附加的移位、控制狀態(tài)一起形成鍵鍵的行、列地址和附加的移位、控制狀態(tài)一起形成鍵盤(pán)數(shù)據(jù)，送入盤(pán)數(shù)據(jù)，送入82798279內(nèi)部的鍵盤(pán)內(nèi)部的鍵盤(pán)RAMRAM存儲(chǔ)器。格式為：存儲(chǔ)器。格式為： 控制（控制（CNTLCNTL）和移位（）和移位（SHIFTSHIFT）的狀態(tài)由兩個(gè)獨(dú)立）的狀態(tài)由兩個(gè)獨(dú)立的附加開(kāi)關(guān)決定，而的附加開(kāi)關(guān)決定，而掃描掃描（D5D5、D4D4、D3D3）是被按鍵的）是被按鍵的列列編碼，而編碼，而回復(fù)回復(fù)（D2D2、D1D1、D0D0）則是被按鍵的）則是被按鍵的行行位置位置數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。（3 3）鍵盤(pán)）鍵盤(pán)RAMRAM及其狀態(tài)寄存器及其狀態(tài)寄存器鍵盤(pán)鍵盤(pán)RAMRAM：8 8字節(jié)先進(jìn)先出（字節(jié)

35、先進(jìn)先出（FIFOFIFO）存儲(chǔ)器。內(nèi)部的）存儲(chǔ)器。內(nèi)部的FIFOFIFO狀態(tài)寄存器存放狀態(tài)寄存器存放FIFOFIFO的工作狀態(tài)，如的工作狀態(tài)，如FIFOFIFO是空還是滿(mǎn)，是空還是滿(mǎn)，其中存有多少字符，是否操作出錯(cuò)等等。其中存有多少字符，是否操作出錯(cuò)等等。 當(dāng)當(dāng)FIFOFIFO存儲(chǔ)器有數(shù)據(jù)時(shí)將產(chǎn)生存儲(chǔ)器有數(shù)據(jù)時(shí)將產(chǎn)生IRQ=1IRQ=1信號(hào)，向信號(hào)，向CPUCPU發(fā)發(fā)出中斷申請(qǐng)，讀出一次數(shù)據(jù)后變?yōu)榈?，若出中斷申?qǐng)，讀出一次數(shù)據(jù)后變?yōu)榈停鬎IFOFIFO中還有中還有數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)，則IRQIRQ又變?yōu)楦?。又變?yōu)楦?。? 4）顯示）顯示RAMRAM和顯示地址寄存器和顯示地址寄存器顯示顯示RAMR

36、AM：存顯示數(shù)據(jù)。存顯示數(shù)據(jù)。1616個(gè)字節(jié)，可存放個(gè)字節(jié)，可存放1616位顯示信位顯示信息。顯示息。顯示RAMRAM的輸出與顯示掃描配合，同時(shí)輪流驅(qū)動(dòng)被的輸出與顯示掃描配合，同時(shí)輪流驅(qū)動(dòng)被選中的顯示位，使顯示器呈現(xiàn)穩(wěn)定的顯示（動(dòng)態(tài)掃選中的顯示位，使顯示器呈現(xiàn)穩(wěn)定的顯示（動(dòng)態(tài)掃描）。描）。4. 82794. 8279的命令字和狀態(tài)字的命令字和狀態(tài)字命令字：命令字：D7D7、D6D6、D5D5為命令特征位，來(lái)區(qū)分為命令特征位，來(lái)區(qū)分8 8條不同條不同的命令字。的命令字。 狀態(tài)字：狀態(tài)字：主要用于鍵盤(pán)工作方式，以指示鍵盤(pán)主要用于鍵盤(pán)工作方式，以指示鍵盤(pán)RAMRAM中中的字符數(shù)和有無(wú)錯(cuò)誤發(fā)生。具體內(nèi)

37、容參加教材。的字符數(shù)和有無(wú)錯(cuò)誤發(fā)生。具體內(nèi)容參加教材。5. 82795. 8279與鍵盤(pán)與鍵盤(pán)/ /顯示器的接口顯示器的接口 圖圖10-2010-20為為82798279與與8 8位顯示器，位顯示器，4 48 8鍵盤(pán)鍵盤(pán)的接口電路。的接口電路。行線(xiàn)接行線(xiàn)接82798279的的RL0RL0RL3RL3，82798279選用外部譯碼方式，選用外部譯碼方式，SL0SL0SL2SL2經(jīng)經(jīng)74LS13874LS138（1 1）譯碼輸出，接列線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)逐）譯碼輸出，接列線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)逐列掃描。列掃描。 SL0 SL0SL2SL2又由又由74LS138(2)74LS138(2)譯碼輸出到顯示器各位的公譯碼輸

38、出到顯示器各位的公共陰極，進(jìn)行逐位掃描顯示。共陰極，進(jìn)行逐位掃描顯示。OUTB0OUTB03 3、OUTA 0OUTA 03 3輸輸出出8 8位段碼。位段碼。 當(dāng)位切換時(shí)，當(dāng)位切換時(shí)，BDBD* *輸出為低電平，使輸出為低電平，使74LS138(2)74LS138(2)輸出輸出全為高電平，顯示消隱。全為高電平，顯示消隱。 當(dāng)鍵盤(pán)上出現(xiàn)有效的閉合鍵時(shí)，鍵輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)入當(dāng)鍵盤(pán)上出現(xiàn)有效的閉合鍵時(shí)，鍵輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)入中斷讀取鍵盤(pán)中斷讀取鍵盤(pán)RAMRAM中的鍵輸入數(shù)據(jù)。若要更新顯示器輸中的鍵輸入數(shù)據(jù)。若要更新顯示器輸出，僅需改變出，僅需改變82798279中顯示中顯示RAMRAM中的內(nèi)容。中的內(nèi)容。

39、82798279的鍵盤(pán)的鍵盤(pán)RAMRAM存儲(chǔ)器，并向存儲(chǔ)器，并向80318031請(qǐng)求中斷，請(qǐng)求中斷，80318031響應(yīng)響應(yīng) 圖圖10-20:827910-20:8279的的命令命令/ /狀態(tài)口地址為狀態(tài)口地址為7FFFH7FFFH，數(shù)據(jù)口，數(shù)據(jù)口地址為地址為7FFEH7FFEH。 82798279初始化程序：初始化程序：編程思路：編程思路：1.1.先選擇端口先選擇端口。命令。命令/ /狀態(tài)口還是數(shù)據(jù)口？狀態(tài)口還是數(shù)據(jù)口？2.2.選擇命令選擇命令/ /狀態(tài)口，狀態(tài)口，寫(xiě)入命令字寫(xiě)入命令字。命令字高。命令字高3 3位用來(lái)確位用來(lái)確定是什么樣的命令？定是什么樣的命令？ 清除命令？讀鍵盤(pán)清除命令？讀

40、鍵盤(pán)RAM?RAM?寫(xiě)顯示寫(xiě)顯示RAMRAM？基本設(shè)置命令？基本設(shè)置命令？ 后后5 5為確定某種命令的具體操作。為確定某種命令的具體操作。3.3.選擇數(shù)據(jù)口，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)選擇數(shù)據(jù)口，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。例如寫(xiě)入顯示。例如寫(xiě)入顯示RAMRAM數(shù)數(shù)據(jù)，或讀鍵盤(pán)據(jù)，或讀鍵盤(pán)RAMRAM數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 主程序流程簡(jiǎn)介主程序流程簡(jiǎn)介：?jiǎn)纹瑱C(jī)及：?jiǎn)纹瑱C(jī)及82798279初始化，外部中斷初始化，外部中斷1 1為為按鍵中斷入口，顯示子程序一般根據(jù)鍵值狀態(tài)來(lái)調(diào)用。按鍵中斷入口，顯示子程序一般根據(jù)鍵值狀態(tài)來(lái)調(diào)用。INITI: SETB EX1INITI: SETB EX1 ; ; 允許外部中斷允許外部中斷1 1中斷中斷MOVMOV DPTR DPTR,#7FFFH,#7FFFH ; ; 命令命令/ /狀態(tài)口地址寫(xiě)入狀態(tài)口地址寫(xiě)入DPTRDPTRMOVMOV A,#0D1H A,#0D1H ; ; 控制字控制字D1HD1H送送A A，清除指令，清除指令MOVX DPT