鍵盤與顯示接口技術

鍵盤與顯示接口技術第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術9.1LED顯示接口技術由LED構(gòu)成的3種顯示部件指示燈數(shù)碼管點陣屏LED:LightEmitingDiode電路符號:第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術§9.1.1數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及顯示原理數(shù)碼管由8個發(fā)光二極管（以下簡稱段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字09、部分字符、符號“”及小數(shù)點“”。數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu)如圖所示。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術COM

P1.0～1.7MCS-51afbge cddpabh將公共陰極接地,在a~g各段的陽極上加不同的電壓，就會使各段的發(fā)光情況不同，形成不同的發(fā)光字符。D7D6D5D4D3D2D1D0dpgfedcba段選碼的位定義R段碼表:段選碼的值與顯示字符的對應關系.“8”:共陰極段選碼的值為7FH;

共陽極段選碼的值為80H.第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術共陰極和共陽極的段選碼互為反碼。顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80HL38HC7H96FH90H8．FFH00HA77H88H“滅”00FFHB7CH83H………………第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術§9.1.2數(shù)碼管的靜態(tài)顯示方式將公共陰極接地或公共陽極接電源，段碼接一8位并行輸出口。需要占用大量的輸出端口。

abhCOM

abhCOM

abhCOMafbge

cdh第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術D0D7第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術例5.1按照前頁電路,編寫顯示子程序，將33H~30H單元存儲的字符由高到低顯示在四只數(shù)碼管上。分析: 1.設置串口工作方式0，SCON初值為00H。

2.先發(fā)送高位數(shù)碼管的段選碼， 后發(fā)送低位數(shù)碼管的段選碼。

3.段選碼采用查表的方式獲得。DXM: MOV DPTR,#TAB ;取段選碼表首地址

MOVC A，@A+DPTR ;取段選碼，變址尋址

RETTAB： DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H ;0,1,2,3,4 DB 92H, 82H, 0F8H, 80H, 90H ;5,6,7,8,9 DB 88H, 83H, 0C6H, 0A1H, 86H，8EH;A,b,C,d,E,F查段選碼子程序：入口條件：待顯示字符存于A中；出口條件：待顯示字符的段選碼存于A中；占用資源：DPRT，A。第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術DISP: MOV SCON，#00H ;串口初始化方式0 SETBP1.0 ;74HC164處于正常工作狀態(tài)

MOV R0,#33H ;首地址賦指針

MOV R1，#04H ;顯示4個數(shù)LP1: MOV A,@R0 ;取待顯示字符

LCALLDXM ;查段選碼

MOV SBUF，A ;啟動串行發(fā)送命令，輸出段位碼

JNB TI,$ ;等待發(fā)送完畢

CLR TI ;清發(fā)送完畢標志位

DEC R0 ;指針減1 DJNZ R1，LP1 ;判斷4位段選碼是否全部輸出

RET ;顯示子程序：入口條件：待顯示字符存于33H-30H單元中；出口條件：占用資源：R0，R1，A。第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術§9.1.3數(shù)碼管的動態(tài)顯示方式將所有顯示位的段選碼接在一起；通過位選線選擇某一時刻顯示的位，時間單位一般取1~5ms;采用循環(huán)掃描的方法，實現(xiàn)多位顯示。第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術位選線的驅(qū)動位選線為什么需要驅(qū)動？位選線如何驅(qū)動？ULN2003—7位達林頓驅(qū)動器ULN2003反相輸出單路驅(qū)動能力(吸入電流)達500mA第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術1.分析8155口地址命令寄存器口地址: EF00H；PA口寄存器口地址: EF01H；PB口寄存器口地址: EF02H；PC口寄存器口地址: EF03H；2.分析8155命令字PA口、PB口為輸出口；PC口未使用,假設為輸入口；命令字為03H。INIT8155:MOVDPTR,#0EF00H MOVA,#03H MOVX @DPTR,A RET3.8155初始化程序第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術DXM: MOV DPTR,#TAB ;取段選碼表首地址

MOVC A，@A+DPTR ;取段選碼，變址尋址

RETTAB： DB3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h；0,1,2,3,4,5,6,7 DB7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h，0；8,9,A,b,C,d,E,F,滅4.查段選碼子程序：入口條件：待顯示字符存于A中；出口條件：待顯示字符的段選碼存于A中；占用資源：DPRT，A。SCD: MOV DPTR,#0EF02H ;指針指向8155的PB口

MOVX @DPTR,A ;輸出段選碼到PB口

RET5.輸出段選碼子程序：入口條件：待輸出段選碼存于A中；占用資源：DPTR第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術6.

掃描一次方法分析：掃描1次，每位數(shù)碼管顯示一次。以1ms為間隔，順序?qū)A0到PA5輸出高電平。在某位輸出高電平期間，相應輸出該位的段選碼。入口條件：待顯示字符存于35H~30H單元中占用資源：

A,R0,R1,R2SCW: MOV DPTR,#0EF01H;8155的PA口

MOVX @DPTR,A ;輸出位選碼

RET5.輸出位選碼子程序：入口條件：待輸出位選碼存于A中；占用資源：DPTR注意：位選碼的值總是只有1個位為1。第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術DISP: MOV R0,#30H ;地址指針

MOV R1,#01H ;位選碼,從低位開始顯示

MOV R2,#06H ;長度指針DP1: MOV A,#00H

LCALL SCW ;關顯示

MOV A,@R0 ;取待顯示字符

LCALL DXM ;查表段選碼

LCALL SCD ;輸出段選碼

MOV A,R1 LCALL SCW ;輸出位選碼

INC R0 ;地址指針指向下一單元

RL A ;位選碼指向高一位

MOV R1,A ;保存位選碼

LCALL DELY1 ;延時1ms

DJNZ R2，DP1 RET第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術ORG 0000H LJMPMAINORG 0030HMAIN: MOV SP,#6FH ；設置堆棧

LCALL INIT8155 ；初始化8155MN1: LCALL DISP

；輸出顯示字符

SJMP MN1 ；循環(huán)輸出7.主程序（反復調(diào)用掃描顯示程序）6.延時1ms子程序子程序2：延時1ms程序（12M晶體）占用資源：R6,R7DELY1:MOV R7,#02HDL1: MOV R6,#0FFH DJNZ R6,$ DJNZ R7,DL1 RET程序中哪些地方需要用堆棧？第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1LED顯示接口技術程序清單: 1主程序

2子程序1——8155初始化程序

3子程序2——延時1ms程序

4子程序3——查表段選碼

5子程序4——輸出段選碼

6子程序5——輸出位選碼

7子程序6——輸出6位字符（掃描一次）第18頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術9.2鍵盤接口技術§9.2.1鍵盤結(jié)構(gòu)與工作原理鍵盤中每個按鍵都是一個常開開關按下鍵S3，P1.7口為低電平放開鍵S3，P1.7口為高電平第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術由于機械觸點的彈性作用，在閉合和斷開按鍵的瞬間，觸點會產(chǎn)生機械抖動，表現(xiàn)為P1.7口出現(xiàn)一系列的脈沖信號。如右圖所示。抖動時間的長短，由按鍵的機械特性決定，一般在5ms~10ms間。按鍵抖動的危害按鍵抖動的消除硬件消除；如：R-S雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路

RC阻容濾波電路軟件消除，實際應用多。在CPU檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一個10ms的延時程序后，再次判斷該鍵電平是否保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正有鍵按下，從而消除抖動的影響。當CPU檢測到按鍵釋放后，也要給一個10ms的延時，待后沿抖動消失后才去執(zhí)行該鍵的處理程序。第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術§9.2.2獨立式鍵盤接口設計獨立式按鍵是指各按鍵相互獨立，每個按鍵各接一個輸入口。通過檢測輸入口上的電平狀態(tài)判斷哪個鍵被按下。接上拉電阻的目的是為了保證在按鍵斷開時，各個輸入口有確定的高電平。每個按鍵需要占用一個輸入口，不適合用于需要很多按鍵的場合。第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術KEY_START：

MOV 30H，P1 ；讀鍵盤狀態(tài)并保存30H單元

ANL 30H，#1FH ；屏蔽高3位

CJNE 30H，#1FH，NEXT ；判斷是否有鍵按下

SJMP KEY_STARTNEXT：LCALLD_10ms ；軟件延時10ms，消除抖動

MOVA，P1 ；再次讀鍵盤狀態(tài)

ANL A，#1FH ；屏蔽高3位

CJNEA，30H，KEY_START JNBACC.0，KEY0 JNBACC.1，KEY1 JNBACC.2，KEY2 JNBACC.3，KEY3 JNBACC.4，KEY4 SJMPKEY_STARTKEY0: LJMPKP0;KEY1: LJMPKP1;KEY2: LJMP KP2;KEY3: LJMPKP3;KEY4: LJMPKP4為什么不直接跳到KP0；延時10ms程序D_10ms: MOV R6，#14HDL： MOV R7，#0FFH DJNZ R7，$ DJNZ R6，DL RET第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術KP0: … ；KEY0鍵按下的處理程序

LJMPKEY_STARTKP1: … ；KEY1鍵按下的處理程序

LJMPKEY_START;KP2: … ；KEY2鍵按下的處理程序

LJMP KEY_START;KP3: … ；KEY3鍵按下的處理程序

LJMPKEY_START;KP4: … ；KEY4鍵按下的處理程序

LJMPKEY_START;第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術§9.2.3矩陣式鍵盤接口設計矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)矩陣式鍵盤由行線和列線構(gòu)成列線通過上拉電阻接到+5V列線接到輸入口上行線接到輸出口上按鍵位于行、列的交叉點上適用于需要按鍵較多的場合矩陣式鍵盤工作原理無按鍵按下時,列線輸入高電平;有按鍵按下時,列線輸入電平由與此列線相連的行線電平?jīng)Q定.如果行線輸出低電平,則列線電平為低如果行線輸出高電平,則列線電平為高為了確認按鍵位置，必須將行、列線配合使用。第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月按鍵的識別方法（鍵掃描）首先行線全輸出0，判斷是否有鍵按下。如果列線為全1，無按鍵按下如果列線非全1，有按鍵按下然后，讓行線P10輸出0，其它三條行線輸出1，讀列線狀態(tài)。如果列線為全1，第一行無按鍵按下，繼續(xù)掃描。如果列線非全1，可以判斷按鍵在第一行，再根據(jù)為0的列線序號，可以確定按鍵具體的列號，停止掃描。如果第一行無按鍵按下，讓行線P11口輸出0，其它三條行線輸出1，讀列線狀態(tài)，判斷按鍵是否在第二行。如果第二行仍無按鍵按下，讓行線P12口輸出0，其他三條行線輸出1，讀列線狀態(tài)，判斷按鍵是否在第三行。如果第三行仍無按鍵按下，讓行線P13口輸出0，其它三條行線輸出1，讀列線狀態(tài)，判斷按鍵是否在第四行。9.2鍵盤接口技術第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術；判斷是否有按鍵按下KAP: MOV P1，#0F0H MOV A，P1 ORL A，#0FH

CPL A RET；延時10ms程序DELY: MOV R6，#14HDL： MOV R7，#0FFH DJNZ R7，$ DJNZ R6，DL RET編程舉例鍵值=行首鍵值+列號第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術KINP: LCALL KAP ；調(diào)用鍵盤查詢程序

JZ KINP ；無鍵按下，繼續(xù)查詢 KP1： LCALL DELY ；延時10ms，消除抖動

LCALL KAP ；再次調(diào)用鍵盤查詢程序

JZ KINP ；無鍵按下，繼續(xù)查詢

MOV R2，#0FEH ；從第0行開始掃描

MOV R4，#00H ；置第0行行首鍵值KP4： MOV P1，R2 ；置掃描行為0 MOV A，P1 ；讀P1狀態(tài)

JB ACC.4，L1 ；第0列不為0，轉(zhuǎn)測第1列

MOV A，#00H ；列號存入A中

AJMP KP5 ；停止掃描L1： JB ACC.5，L2 ；第1列不為0，轉(zhuǎn)測第2列

MOV A，#01H ；列號存入A中

AJMP KP5 ；停止掃描L2： JB ACC.6，L3 ；第2列不為0，轉(zhuǎn)測第3列

MOV A，#02H ；列號存入A中

AJMP KP5 ；停止掃描L3： JB ACC.7，NEXT ；第3列不為0，轉(zhuǎn)測下一行

MOV A，#03H ；列號存入A中KP5： ADD A，R4 ；停止掃描，計算鍵值R2R4行0FE0行1FD4行2FB8行3F7C鍵值=行首鍵值+列號第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2鍵盤接口技術

PUSH A ；保存鍵值KP3： LCALL KAP ；查詢鍵是否釋放

JNZ KP3 ；未釋放，繼續(xù)查詢

LCALL DELY LCALL KAP ；再次查詢鍵是否釋放

JNZ KP3 POP A ；彈出鍵值

RETNEXT： MOV A，R2 ；掃描行指針賦給A JNB ACC.3，KINP ；掃描結(jié)束，未發(fā)現(xiàn)按鍵

RL A ；準備掃描下一行

MOV R2，A

ADD R4，#04H

；置下一行行首鍵值

MOV A,R4

ADD A,#04H

MOV R4,A AJMP KP4 ；轉(zhuǎn)開始下一行掃描執(zhí)行完以上程序后，鍵值存放于累加器A中。第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.3鍵盤顯示接口專用芯片8279 8位并行接口ZLG7289B I2C接口ZLG7290C I2C接口BC7281 二線串口BC7281A 二線串口BC7281B 二線串口MAX7219 三線串口MAX7221 三線串口第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月9.4鍵盤顯示接口專用芯片第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗箱顯示電路74HC138第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1.分析8155口地址命令寄存器口地址: 1110_xxx1_xxxx_xx00BE100H；PA口寄存器口地址: 1110_xxx1_xxxx_xx01BE101H；PB口寄存器口地址: 1110_xxx1_xxxx_xx10BE102H；PC口寄存器口地址: 1110_xxx1_xxxx_xx11BE103H；2.分析8155命令字PA口、PB口為輸出口；PC口未使用,假設為輸入口；命令字為03H。INIT8155:MOVDPTR,#0E100H MOVA,#03H MOVX @DPTR,A RET3.8155初始化程序?qū)嶒炏滹@示電路第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月DXM: MOV DPTR,#TAB ;取段選碼表首地址

MOVC A，@A+DPTR ;取段選碼，變址尋址

RETTAB： DB3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h；0,1,2,3,4,5,6,7 DB7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h，0；8,9,A,b,C,d,E,F,滅4.查段選碼子程序：入口條件：待顯示字符存于A中；出口條件：待顯示字符的段選碼存于A中；占用資源：DPRT，A。實驗箱顯示電路第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月SHIFT: MOV R6,#08H ;循環(huán)次數(shù)

MOV DPTR,#E102H ;指針指向8155的PB口寄存器LP1: RLC A MOV R7,A ;備份A中段選碼

MOV ACC.0,C CLR ACC.1 MOVX @DPTR,A ;輸出DAT,輸出CLK為0, SETB ACC.1 MOVX @DPTR,A ;DAT不變,輸出CLK為1

CLR ACC.1

MOVX @DPTR,A ;DAT不變,輸出CLK為0 MOV A,R7 ;恢復A中內(nèi)容

DJNZ R6，LP1 ;判斷8位是否移位完畢

RET ;5.輸出一個字符的段選碼

方法分析：PB0逐位輸出數(shù)據(jù)，PB1輸出移位時鐘；入口條件：待顯示字符的段選碼存放在A中；占用資源：A，R6，R7。實驗箱顯示電路第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月7.輸出6位字符（掃描一次）方法分析：掃描1次，每位數(shù)碼管顯示一次。以1ms為間隔，順序?qū)A0到PA5輸出高電平。在某位輸出高電平期間，相應輸出該位的段選碼。入口條件：待顯示字符存于35H~30H單元中占用資源：

A,R0,R1實驗箱顯示電路SCW: MOV DPTR,#0EF01H;8155的PA口

MOVX @DPTR,A ;輸出位選碼

RET5.輸出位選碼子程序：入口條件：待輸出位選碼存于A中；占用資源：DPTR注意：位選碼的值總是只有1個位為1。第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月DISP: MOV R0,#30H ;地址指針

MOV R1,#01H ;位選碼,從低位開始顯示DP1: MOV A,#00H

LCALL SCW ;關顯示

MOV A,@R0 ;取待顯示字符

LCALL DXM ;查表段選碼

LCALLSHIFT ;移位輸出段選碼

MOV A,R1 LCALL SCW ;輸出位選碼

INC R0 ;地址指針指向下一單元

RL A ;位選碼指向高一位

MOV R1,A ;保存位選碼

LCALL DELY1 ;延時1ms

JNB ACC.6,DP1 RET實驗箱顯示電路第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月ORG 0000H LJMPMAINORG 0030HMAIN: MOV SP,#6FH；設置堆棧

LCALL INIT8155；初始化8155MN1: LCALL DISP

；輸出顯示字符

SJMP MN1 ；循環(huán)輸出9.主程序（反復調(diào)用掃描顯示程序）8.延時1ms子程序子程序2：延時1ms程序（12M晶體）占用資源：R6,R7DELY1:MOV R7,#02HDL1: MOV R6,#0FFH DJNZ R6,$ DJNZ R7,DL1 RET程序中哪些地方需要用堆棧？實驗箱顯示電路第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月程序清單: 1主程序

2子程序1——8155初始化程序

3子程序2——延時1ms程序

4子程序3——查表段選碼

5子程序4——輸出一個字符的段選碼

6子程序5——輸出6位字符（掃描一次）實驗箱顯示電路第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗箱鍵盤與顯示接口應用舉例列３行０鍵碼由鍵值查表得到鍵值=行首鍵值+列號R2R4行0FE0行1FD4行2FB8行3F7C行4EF10行5DF14列0第39頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月端口地址譯碼電路命令寄存器口地址: E100HPA口寄存器口地址: E101HPB口寄存器口地址: E102HPC口寄存器口地址: E103H例：編寫鍵盤掃描程序，并利用９.1節(jié)的數(shù)碼管動態(tài)顯示程序，將被按下鍵的鍵碼顯示到個位數(shù)碼管上。實驗箱鍵盤與顯示接口應用舉例第40頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月鍵盤顯示掃描程序編寫程序清單: 1子程序6——判斷是否有鍵按下

2子程序7——鍵盤掃描程序,確認按下的鍵

3主程序——將按鍵碼顯示在數(shù)碼管上子程序6：判斷是否有鍵按下占用資源：AKeyTest: MOV DPTR,#0E101H ;指向8155的PA口寄存器

MOV A,#00H MOVX @DPTR,A ;列輸出全0 MOV DPTR,#0E103H ;指向8155的PC口寄存器

MOVX A,@DPTR ;讀鍵值

ORL A,#0F0H ;屏蔽高四位

CPL A ;全0無按鍵

RET實驗箱鍵盤與顯示接口應用舉例第41頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月子程序7：鍵盤掃描程序,確認按下的鍵占用資源：A,R2,R4KeyGet: MOV R2,#11111110B ;行掃描碼

MOV R4,#00H ;置第0行首鍵值KG1: MOV DPTR,#0E101H ;指向8155的PA口寄存器

MOV A,R2 MOVX @DPTR,A ;一行輸出0,其它行輸出1 MOV DPTR,#0E103H ;指向8155的PC口寄存器

MOVX A,@DPTR ;讀鍵值

JB ACC.0,L1 ;第0列無按鍵,跳到L1 MOV A,#00H ;保存列號,準備計算鍵值

LJMP KG2L1: JB ACC.1,L2 ;第1列無按鍵,跳到L2 MOV A,#01H ;保存列號,準備計算鍵值

LJMP KG2L2: JB ACC.2,L3 ;第2列無按鍵,跳到L3 MOV A,#02H ;保存列號,準備計算鍵值

LJMP KG2L3: JB ACC.3,NEXT ;第3列無按鍵,跳到掃描下一行

MOV A,#03H ;保存列號,準備計算鍵值KG2: ADD A,R4 ;停止掃描,計算鍵值R2R4行0FE0行1FD4行2FB8行3F7C行4EF10行5DF14實驗箱鍵盤與顯示接口應用舉例第42頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,@A+DPTR