計(jì)算機(jī)外部設(shè)備接口操作規(guī)程

1、人機(jī)交互設(shè)備種類輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)觸摸屏掃描儀 輸出設(shè)備顯示器（CRT、LED、液晶顯示）打印機(jī)繪圖儀9.1 鍵盤接口鍵盤的概念由8個(gè)開關(guān)構(gòu)成的鍵盤（也稱為線性鍵盤）為了減少鍵盤的輸入輸出連線數(shù)，常用開關(guān)矩陣的方式來構(gòu)造鍵盤，稱為矩陣鍵盤鍵盤的類型編碼鍵盤 提供按下鍵的ASCII碼。具有去抖動(dòng)、防重（串）鍵等功能。響應(yīng)快，但硬件復(fù)雜。非編碼鍵盤 只提供按下鍵的行列位置。由軟件完成去抖動(dòng)、防重鍵等功能。硬件簡單，但占用CPU的時(shí)間。按鍵開關(guān)的類型觸點(diǎn)式開關(guān)機(jī)械式無觸點(diǎn)式開關(guān)電容式開關(guān) 利用電容值的變化霍爾效應(yīng)式開關(guān) 磁場變化，導(dǎo)致霍爾效應(yīng)器件產(chǎn)生電壓變化按鍵開關(guān)的類型導(dǎo)電橡膠式鍵盤塑料薄膜式鍵盤鍵

2、盤接口功能消抖動(dòng)防串鍵按鍵識(shí)別鍵碼生成1. 消抖動(dòng)抖動(dòng)時(shí)間一般為520ms讀取鍵狀態(tài)時(shí)應(yīng)避開抖動(dòng)區(qū)間消抖動(dòng)的方法加入硬件消抖動(dòng)電路判斷有鍵按下后，延時(shí)520ms，再讀取鍵值 2. 防重鍵重鍵 多個(gè)鍵同時(shí)按下或前一按下鍵沒有釋放又有新鍵按下解決方法雙鍵鎖定 當(dāng)檢測到有兩個(gè)或兩個(gè)以上的鍵按下時(shí)，最后釋放的鍵認(rèn)為是有效鍵N鍵輪回 當(dāng)檢測到有多個(gè)鍵按下時(shí)，按掃描順序依此讀出相應(yīng)的鍵值3. 按鍵識(shí)別兩種典型的按鍵識(shí)別方法行掃描法 對(duì)鍵盤的各行依此輸出掃描碼，讀入各對(duì)應(yīng)的列值，確定按下鍵的位置行列倒換法（線反轉(zhuǎn)法） 從鍵盤的行輸出掃描碼，讀入列值，再將該列值從列輸出，讀入行值，即可確定按下鍵的位置4. 鍵

3、碼生成根據(jù)按下鍵的行列位置，查表即可得到按下鍵的鍵碼。行掃描法PA(Out) PB(In)000 1101 有“0”鍵按下 延時(shí)110 1111 101 1111011 1101端口A：40H端口B：41H控制口:43H行掃描法匯編程序（1） mov al, 82h;A口輸出 out 43h, al;B口輸入begin:mov al, 00h out 40h, al;00A口wait: in al, 41h;讀B口 and al, 0fh cmp al, 0fh jz wait mov cx, 7fffh;有鍵按下lp0: loop lp0 ;延時(shí)st: mov bl, 3 ;行數(shù)mov bh

4、, 4 ;列數(shù)mov al, 0feh ;掃描碼mov cl, 0fhmov ch, 0ffh ;鍵值-1l1:out 40h, alrol almov ah, al;保存下一掃描碼in al, 41hand al, clcmp al, cl ;有無列線為0？jnz l2行掃描法匯編程序（2）add ch, bh；指向末列鍵號(hào)mov al, ah；取新掃描碼dec bljnz l1jmp begin；重新掃描l2:inc ch;本行首列鍵號(hào)rcr aljc l2mov al, ch;AL=鍵號(hào)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤適用于PC/XT機(jī)，83鍵鍵盤內(nèi)置Intel8048單片機(jī)8位CPU、1k字節(jié)ROM、64字節(jié)

5、RAM、8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、 2個(gè)8位并口16行8列矩陣鍵盤電容開關(guān)非編碼鍵盤，向主機(jī)提供8位掃描碼b7=0，表示接通的掃描碼b7=1，表示斷開的掃描碼擴(kuò)展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或104鍵鍵盤內(nèi)置Intel8042/8742單片機(jī)8位CPU、1k字節(jié)ROM、2個(gè)8位并口16行8列矩陣鍵盤擴(kuò)展鍵盤與標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的掃描碼是不一樣的，是互不兼容的。PC機(jī)鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機(jī)鍵盤的工作過程鍵盤電路正常工作時(shí)8048采用行列掃描法不斷地掃描鍵盤矩陣當(dāng)有鍵動(dòng)作時(shí)，則在確定按鍵位置之后以串行數(shù)據(jù)形式發(fā)送給系統(tǒng)板鍵盤接口電路鍵按下時(shí)，發(fā)送該鍵的接通掃描碼鍵松開時(shí)，發(fā)

6、送該鍵的斷開掃描碼若一直按住某鍵，則連續(xù)發(fā)送該鍵的接通掃描碼鍵位置和掃描碼Esc0181 10282234=0-QAZSWPLM,03040510111E1F2C83848590919E123451112131617253031394450519FAC鍵位置接通掃描碼斷開掃描碼鍵名稱鍵盤接口電路的處理過程移位寄存器每收到一個(gè)8位的掃描碼后，發(fā)出IRQ1中斷請求，CPU響應(yīng)中斷后，從8255A口讀取掃描碼，轉(zhuǎn)換為ASCII碼，放入鍵盤緩沖區(qū)。 INT 9H(硬件中服程序) INT 16H(ROM BIOS)掃描碼 AX鍵盤緩沖區(qū) 應(yīng)用程序鍵盤緩沖區(qū)可緩存15個(gè)鍵碼在應(yīng)用程序中可使用BIOS中的I

7、NT 16H訪問鍵盤緩沖區(qū)9.2 LED數(shù)碼管接口基本概念發(fā)光二極管LED是最簡單的發(fā)光器件LED數(shù)碼管是由7（或8）個(gè)LED組成LED數(shù)碼管廣泛用于數(shù)字系統(tǒng)中bcdefgdotdotga+5Vdotga共陰極共陽極a1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽極feabcd74LS373OEG300HD0D7HD0D7bcdefgdota鎖存器9.3 CRT顯示器接口陰極射線管CRT優(yōu)缺點(diǎn)： (1) 價(jià)格低 (2) 畫質(zhì)高 (3) 體積大 (4) 易產(chǎn)生輻射 (長時(shí)間使用可能對(duì)眼睛有害）CRT顯示原理（1）逐行掃描過程CRT顯示原理屏幕上的字符是由點(diǎn)陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點(diǎn)陣表示例：5x7點(diǎn)

8、陣計(jì)算機(jī)學(xué)院 體系結(jié)構(gòu)中心CRT顯示方式兩種顯示方式：文本方式 顯示的單位是字符，如80列、25行個(gè)字符圖形方式 顯示的單位是點(diǎn)，例如 CGA方式：320列、200行個(gè)點(diǎn) VGA方式：640列、480行個(gè)點(diǎn)視頻緩沖區(qū)VRAM（1）例：CGA字符（文本）方式1屏=80 x 25 x 2 = 4000 字節(jié)人機(jī)接口新技術(shù)輸入多點(diǎn)觸（ Multi-touch ）控技術(shù)鐳射鍵盤（Laser Keyboard）輸出全息TV（Holographic TV）頭戴式顯示器多點(diǎn)觸摸使用兩個(gè)（或以上）手指例如: 放大或旋轉(zhuǎn)大多數(shù)種類觸摸屏不支持這個(gè)功能電阻性表面電容表面聲波(SAW)聲學(xué)脈沖識(shí)別(APR).可能不

9、需要識(shí)別觸摸點(diǎn)位置電容式觸摸屏（1）感應(yīng)電容觸摸屏（Projected-capacitive touchscreen）基本結(jié)構(gòu)前后保護(hù)玻璃基板中間層為薄片狀的傳感器網(wǎng)格電容式觸摸屏（2）觸摸時(shí)，在手指和傳感器柵格間構(gòu)成電容觸屏控制器計(jì)算觸點(diǎn)的坐標(biāo)并將坐標(biāo)值發(fā)送給處理器做進(jìn)一步處理 電容式觸摸屏（3）iPhone 觸屏結(jié)構(gòu)軸坐標(biāo)式感應(yīng)單元分立的行和列以兩個(gè)交叉的滑條實(shí)現(xiàn)X 軸滑條Y 軸滑條檢測每一格感應(yīng)單元的電容變化所有的點(diǎn)在被觸摸時(shí)都能生成相應(yīng)的信號(hào)，然后將信號(hào)傳送給iPhone的處理器。因此，iPhone能夠確定兩個(gè)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生觸摸的位置和運(yùn)動(dòng)方向。紅外式觸屏行、列排列的紅外LED（IR LED）安裝在屏幕的邊框上，反方向上安裝有紅外線接收管，構(gòu)成不可見的紅外線柵格IR控制器順序脈沖點(diǎn)亮 LED產(chǎn)生紅外線光束柵格，當(dāng)手指進(jìn)入柵格后，它將阻斷光束。紅外線接收管從兩個(gè)軸向探測到光束的缺失，由此可計(jì)算出觸點(diǎn)的坐標(biāo)X和Y。計(jì)算機(jī)學(xué)院 體系結(jié)構(gòu)中心Laser KeyboardsMac, PC, Blackberry