《外部設備接口》教學課件

《外部設備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《外部設備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用人機交互設備種類輸入設備鍵盤鼠標觸摸屏掃描儀…輸出設備顯示器〔CRT、LED、液晶顯示〕打印機繪圖儀…人機交互設備種類輸入設備9.1鍵盤接口9.1鍵盤接口鍵盤的概念由8個開關(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概念由8個開關(guān)構(gòu)成的鍵盤〔也稱為線性鍵盤〕鍵盤的類型編碼鍵盤提供按下鍵的ASCII碼。具有去抖動、防重〔串〕鍵等功能。響應快，但硬件復雜。非編碼鍵盤只提供按下鍵的行列位置。由軟件完成去抖動、防重鍵等功能。硬件簡單，但占用CPU的時間。鍵盤的類型編碼鍵盤按鍵開關(guān)的類型觸點式開關(guān)機械式無觸點式開關(guān)電容式開關(guān)利用電容值的變化霍爾效應式開關(guān)磁場變化，導致霍爾效應器件產(chǎn)生電壓變化按鍵開關(guān)的類型觸點式開關(guān)按鍵開關(guān)的類型導電橡膠式鍵盤塑料薄膜式鍵盤按鍵開關(guān)的類型導電橡膠式鍵盤鍵盤接口功能消抖動防串鍵按鍵識別鍵碼生成鍵盤接口功能消抖動1.消抖動抖動時間一般為5~20ms讀取鍵狀態(tài)時應避開抖動區(qū)間消抖動的方法參加硬件消抖動電路判斷有鍵按下后，延時5~20ms，再讀取鍵值

1.消抖動抖動時間一般為5~20ms2.防重鍵重鍵多個鍵同時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檢測到有兩個或兩個以上的鍵按下時，最后釋放的鍵認為是有效鍵N鍵輪回當檢測到有多個鍵按下時，按掃描順序依此讀出相應的鍵值……2.防重鍵重鍵3.按鍵識別兩種典型的按鍵識別方法行掃描法對鍵盤的各行依此輸出掃描碼，讀入各對應的列值，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3.按鍵識別兩種典型的按鍵識別方法4.鍵碼生成根據(jù)按下鍵的行列位置，查表即可得到按下鍵的鍵碼。4.鍵碼生成根據(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)0001101有“0”鍵按下延時110111110111110111101端口A：40H端口B：41H控制口:43H行掃描法PA(Out)PB(In)端口A：40H行掃描法匯編程序〔1〕

moval,82h;A口輸出

out43h,al;B口輸入begin:moval,00h

out40h,al;00→A口wait:

inal,41h;讀B口

andal,0fh

cmpal,0fh

jzwait

movcx,7fffh;有鍵按下lp0:

looplp0

;延時st:

movbl,3;行數(shù)

movbh,4;列數(shù)

moval,0feh;掃描碼

movcl,0fh movch,0ffh;鍵值-1l1:out40h,al rolal

movah,al;保存下一掃描碼

inal,41h andal,cl cmpal,cl;有無列線為0？

jnzl2行掃描法匯編程序〔1〕 moval,82行掃描法匯編程序〔2〕

addch,bh；指向末列鍵號

moval,ah；取新掃描碼

decbl jnzl1 jmpbegin；重新掃描l2:incch;本行首列鍵號

rcral jcl2 moval,ch;AL=鍵號行掃描法匯編程序〔2〕 addch,bh；指向末列標準鍵盤適用于PC/XT機，83鍵鍵盤內(nèi)置Intel8048單片機8位CPU、1k字節(jié)ROM、64字節(jié)RAM、8位定時/計數(shù)器、2個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，表示斷開的掃描碼標準鍵盤適用于PC/XT機，83鍵擴展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或104鍵鍵盤內(nèi)置Intel8042/8742單片機8位CPU、1k字節(jié)ROM、2個8位并口16行×8列矩陣鍵盤擴展鍵盤與標準鍵盤的掃描碼是不一樣的，是互不兼容的。擴展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或1PC機鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機鍵盤的工作過程鍵盤電路正常工作時8048采用行列掃描法不斷地掃描鍵盤矩陣當有鍵動作時，那么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，發(fā)送該鍵的接通掃描碼鍵松開時，發(fā)送該鍵的斷開掃描碼假設一直按住某鍵，那么連續(xù)發(fā)送該鍵的接通掃描碼PC機鍵盤的工作過程鍵盤電路正常工作時8048采用行列掃描法鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QAZSWPLM,03040510111E1F2C83848590919E123451112131617253031394450519FAC鍵位置接通掃描碼斷開掃描碼鍵名稱鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QA鍵盤接口電路的處理過程移位存放器每收到一個8位的掃描碼后，發(fā)出IRQ1中斷請求，CPU響應中斷后，從8255A口讀取掃描碼，轉(zhuǎn)換為ASCII碼，放入鍵盤緩沖區(qū)。INT9H(硬件中服程序)INT16H(ROMBIOS)掃描碼AX鍵盤緩沖區(qū)應用程序鍵盤緩沖區(qū)可緩存15個鍵碼在應用程序中可使用BIOS中的INT16H訪問鍵盤緩沖區(qū)鍵盤接口電路的處理過程移位存放器每收到一個8位的掃描碼后，發(fā)9.2LED數(shù)碼管接口9.2LED數(shù)碼管接口根本概念發(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a根本概念發(fā)光二極管LED是最簡單的發(fā)光器件bcdefgdot1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽極feabcd74LS373OEG300HD0~D7HD0D7bcdefgdota鎖存器1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽極feabcd74L9.3CRT顯示器接口9.3CRT顯示器接口陰極射線管CRT優(yōu)缺點：(1)價格低(2)畫質(zhì)高(3)體積大(4)易產(chǎn)生輻射(長時間使用可能對眼睛有害〕陰極射線管CRT優(yōu)缺點：CRT顯示原理〔1〕逐行掃描過程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陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點陣表示例：5x7點陣CRT顯示原理屏幕上的字符是由點陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點計算機學院體系結(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行個字符圖形方式顯示的單位是點，例如

CGA方式：320列、200行個點

VGA方式：640列、480行個點計算機學院體系結(jié)構(gòu)中心CRT顯示方式兩種顯示方式：視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式1屏=80x25x2=4000字節(jié)視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式人機接口新技術(shù)輸入多點觸〔Multi-touch〕控技術(shù)鐳射鍵盤〔LaserKeyboard〕輸出全息TV〔HolographicTV〕頭戴式顯示器人機接口新技術(shù)輸入多點觸摸使用兩個〔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功能電阻性外表電容外表聲波(SAW)聲學脈沖識別(APR)…...可能不需要識別觸摸點位置多點觸摸使用兩個〔或以上〕手指電容式觸摸屏〔1〕感應電容觸摸屏〔Projected-capacitivetouchscreen〕根本構(gòu)造前后保護玻璃基板中間層為薄片狀的傳感器網(wǎng)格

電容式觸摸屏〔1〕感應電容觸摸屏〔Projected-cap電容式觸摸屏〔2〕觸摸時，在手指和傳感器柵格間構(gòu)成電容觸屏控制器計算觸點的坐標并將坐標值發(fā)送給處理器做進一步處理

電容式觸摸屏〔2〕觸摸時，在手指和傳感器柵格間構(gòu)成電容電容式觸摸屏〔3〕iPhone觸屏構(gòu)造軸坐標式感應單元分立的行和列以兩個穿插的滑條實現(xiàn)X軸滑條Y軸滑條檢測每一格感應單元的電容變化所有的點在被觸摸時都能生成相應的信號，然后將信號傳送給iPhone的處理器。因此，iPhone能夠確定兩個點同時發(fā)生觸摸的位置和運動方向。電容式觸摸屏〔3〕iPhone觸屏構(gòu)造紅外式觸屏行、列排列的紅外LED〔IRLED〕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控制器順序脈沖點亮LED產(chǎn)生紅外線光束柵格，當手指進入柵格后，它將阻斷光束。紅外線接收管從兩個軸向探測到光束的缺失，由此可計算出觸點的坐標X和Y。計算機學院體系結(jié)構(gòu)中心紅外式觸屏行、列排列的紅外LED〔IRLED〕安裝在屏幕的LaserKeyboardsMac,PC,Blackberry,PDA,SmartPhoneZipo/SmallCellPhoneUsingtwoseparateinfraredbeamsIndustryAdvantagesSurfaceCompatibilityLaserKeyboardsMac,PC,BlackbHolographicTV全息電影通過投影儀以特定角度投射到透明顯示器上HolographicTV全息電影頭戴式顯示器頭戴式顯示器《外部設備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《外部設備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用人機交互設備種類輸入設備鍵盤鼠標觸摸屏掃描儀…輸出設備顯示器〔CRT、LED、液晶顯示〕打印機繪圖儀…人機交互設備種類輸入設備9.1鍵盤接口9.1鍵盤接口鍵盤的概念由8個開關(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概念由8個開關(guān)構(gòu)成的鍵盤〔也稱為線性鍵盤〕鍵盤的類型編碼鍵盤提供按下鍵的ASCII碼。具有去抖動、防重〔串〕鍵等功能。響應快，但硬件復雜。非編碼鍵盤只提供按下鍵的行列位置。由軟件完成去抖動、防重鍵等功能。硬件簡單，但占用CPU的時間。鍵盤的類型編碼鍵盤按鍵開關(guān)的類型觸點式開關(guān)機械式無觸點式開關(guān)電容式開關(guān)利用電容值的變化霍爾效應式開關(guān)磁場變化，導致霍爾效應器件產(chǎn)生電壓變化按鍵開關(guān)的類型觸點式開關(guān)按鍵開關(guān)的類型導電橡膠式鍵盤塑料薄膜式鍵盤按鍵開關(guān)的類型導電橡膠式鍵盤鍵盤接口功能消抖動防串鍵按鍵識別鍵碼生成鍵盤接口功能消抖動1.消抖動抖動時間一般為5~20ms讀取鍵狀態(tài)時應避開抖動區(qū)間消抖動的方法參加硬件消抖動電路判斷有鍵按下后，延時5~20ms，再讀取鍵值

1.消抖動抖動時間一般為5~20ms2.防重鍵重鍵多個鍵同時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檢測到有兩個或兩個以上的鍵按下時，最后釋放的鍵認為是有效鍵N鍵輪回當檢測到有多個鍵按下時，按掃描順序依此讀出相應的鍵值……2.防重鍵重鍵3.按鍵識別兩種典型的按鍵識別方法行掃描法對鍵盤的各行依此輸出掃描碼，讀入各對應的列值，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3.按鍵識別兩種典型的按鍵識別方法4.鍵碼生成根據(jù)按下鍵的行列位置，查表即可得到按下鍵的鍵碼。4.鍵碼生成根據(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)0001101有“0”鍵按下延時110111110111110111101端口A：40H端口B：41H控制口:43H行掃描法PA(Out)PB(In)端口A：40H行掃描法匯編程序〔1〕

moval,82h;A口輸出

out43h,al;B口輸入begin:moval,00h

out40h,al;00→A口wait:

inal,41h;讀B口

andal,0fh

cmpal,0fh

jzwait

movcx,7fffh;有鍵按下lp0:

looplp0

;延時st:

movbl,3;行數(shù)

movbh,4;列數(shù)

moval,0feh;掃描碼

movcl,0fh movch,0ffh;鍵值-1l1:out40h,al rolal

movah,al;保存下一掃描碼

inal,41h andal,cl cmpal,cl;有無列線為0？

jnzl2行掃描法匯編程序〔1〕 moval,82行掃描法匯編程序〔2〕

addch,bh；指向末列鍵號

moval,ah；取新掃描碼

decbl jnzl1 jmpbegin；重新掃描l2:incch;本行首列鍵號

rcral jcl2 moval,ch;AL=鍵號行掃描法匯編程序〔2〕 addch,bh；指向末列標準鍵盤適用于PC/XT機，83鍵鍵盤內(nèi)置Intel8048單片機8位CPU、1k字節(jié)ROM、64字節(jié)RAM、8位定時/計數(shù)器、2個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，表示斷開的掃描碼標準鍵盤適用于PC/XT機，83鍵擴展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或104鍵鍵盤內(nèi)置Intel8042/8742單片機8位CPU、1k字節(jié)ROM、2個8位并口16行×8列矩陣鍵盤擴展鍵盤與標準鍵盤的掃描碼是不一樣的，是互不兼容的。擴展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或1PC機鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機鍵盤的工作過程鍵盤電路正常工作時8048采用行列掃描法不斷地掃描鍵盤矩陣當有鍵動作時，那么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，發(fā)送該鍵的接通掃描碼鍵松開時，發(fā)送該鍵的斷開掃描碼假設一直按住某鍵，那么連續(xù)發(fā)送該鍵的接通掃描碼PC機鍵盤的工作過程鍵盤電路正常工作時8048采用行列掃描法鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QAZSWPLM,03040510111E1F2C83848590919E123451112131617253031394450519FAC鍵位置接通掃描碼斷開掃描碼鍵名稱鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QA鍵盤接口電路的處理過程移位存放器每收到一個8位的掃描碼后，發(fā)出IRQ1中斷請求，CPU響應中斷后，從8255A口讀取掃描碼，轉(zhuǎn)換為ASCII碼，放入鍵盤緩沖區(qū)。INT9H(硬件中服程序)INT16H(ROMBIOS)掃描碼AX鍵盤緩沖區(qū)應用程序鍵盤緩沖區(qū)可緩存15個鍵碼在應用程序中可使用BIOS中的INT16H訪問鍵盤緩沖區(qū)鍵盤接口電路的處理過程移位存放器每收到一個8位的掃描碼后，發(fā)9.2LED數(shù)碼管接口9.2LED數(shù)碼管接口根本概念發(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a根本概念發(fā)光二極管LED是最簡單的發(fā)光器件bcdefgdot1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽極feabcd74LS373OEG300HD0~D7HD0D7bcdefgdota鎖存器1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽極feabcd74L9.3CRT顯示器接口9.3CRT顯示器接口陰極射線管CRT優(yōu)缺點：(1)價格低(2)畫質(zhì)高(3)體積大(4)易產(chǎn)生輻射(長時間使用可能對眼睛有害〕陰極射線管CRT優(yōu)缺點：CRT顯示原理〔1〕逐行掃描過程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陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點陣表示例：5x7點陣CRT顯示原理屏幕上的字符是由點陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點計算機學院體系結(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行個字符圖形方式顯示的單位是點，例如

CGA方式：320列、200行個點

VGA方式：640列、480行個點計算機學院體系結(jié)構(gòu)中心CRT顯示方式兩種顯示方式：視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式1屏=80x25x2=4000字節(jié)視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式人機接口新技術(shù)輸入多點觸〔Multi-touch〕控技術(shù)鐳射鍵盤〔LaserKeyboar