第16講 鍵盤及顯示器接口

單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展一、存儲(chǔ)器的擴(kuò)展二、I/O端口的擴(kuò)展18155引腳圖2

2）用74LSTTL電路擴(kuò)展并行I/O口

利用74LS273和74LS244，將P0口擴(kuò)展成簡(jiǎn)單的輸入、輸出口的電路。

74LS273輸出端接8個(gè)LED發(fā)光二極管，以顯示8個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)狀態(tài)，某位低電平時(shí)二極管發(fā)光。

74LS244是緩沖驅(qū)動(dòng)器，擴(kuò)展輸入口，接8個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)。

3474ls273:是帶有清除端的8D觸發(fā)器，只有在清除端保持高電平時(shí)，才具有鎖存功能，鎖存控制端為11腳CLK，采用上升沿鎖存。CPU的ALE信號(hào)必須經(jīng)過(guò)反相器反相之后才能與74LS273的控制端CLK端相連。

56MOVX@DPTR,A ；A中數(shù)據(jù)送輸出口SJMPLP ；反復(fù)連續(xù)執(zhí)行編寫程序把按鈕開(kāi)關(guān)狀態(tài)通過(guò)圖中的發(fā)光二極管顯示出來(lái)。程序如下：DDIS: MOVDPTR,#0FEFFH ；輸入口地址→DPTRLP: MOVXA,@DPTR ；按鈕開(kāi)關(guān)狀態(tài)讀入A7

3）用MCS-51的串行口擴(kuò)展并行口

用74LS165擴(kuò)展并行輸入口8串行口控制寄存器SCON9例：從16位擴(kuò)展口讀入5組數(shù)據(jù)（每組二個(gè)字節(jié)），節(jié)并把它們轉(zhuǎn)存到內(nèi)部RAM20H開(kāi)始的單元中。MOVR7,#05H；設(shè)置讀入組數(shù)MOVR0,#20H；設(shè)置內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)區(qū)首址START:CLRP1.0 ；并行置入數(shù)據(jù)，S/L*=0 SETBP1.0 ；允許串行移位，S/L*=1MOVR1,#02H ；設(shè)置每組字節(jié)數(shù)，即外擴(kuò) ；74LS165的個(gè)數(shù)RXDATA:MOVSCON,#10H；設(shè)串口方式0，允許接收，啟動(dòng)WAIT:JNBRI,WAIT；未接收完一幀，循環(huán)等待 CLRRI ；清RI標(biāo)志，準(zhǔn)備下次接收10MOVA,SBUF ；讀入數(shù)據(jù)MOV@R0,A ；送至RAM緩沖區(qū)INCR0 ；指向下一個(gè)地址DJNZR1,RXDATA；未讀完一組數(shù)據(jù)，繼續(xù)DJNZR7,START ；5組數(shù)據(jù)未讀完重新并行置入…… ；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理11用74LS164擴(kuò)展并行輸出口.74LS164：8位串入并出移位寄存器。下圖是利用74LS164擴(kuò)展二個(gè)8位并行輸出口的接口電路。12例編寫將內(nèi)部RAM單元30H、31H的內(nèi)容經(jīng)串行口由74LS164并行輸出子程序。START:MOVR7,#02H ；設(shè)置要發(fā)送的字節(jié)個(gè)數(shù) MOVR0,#30H ；設(shè)置地址指針 MOVSCON,#00H；設(shè)置串行口為方式0SEND: MOVA,@R0 MOVSBUF,A；啟動(dòng)串行口發(fā)送過(guò)程WAIT: JNBTI,WAIT ；1幀數(shù)據(jù)未發(fā)完，循環(huán)等待CLRTI INCR0 ；取下一個(gè)數(shù)DJNZR7,SEND ；未完，發(fā)完從子程序返回

13鍵盤接口

鍵盤實(shí)際上是由排列成矩陣形式的一系列按鍵開(kāi)關(guān)組成的，它是單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的人機(jī)聯(lián)系的一種輸入設(shè)備。用戶通過(guò)鍵盤可以向CPU輸入數(shù)據(jù)、地址和命令。鍵盤按其結(jié)構(gòu)形式可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩大類。

14單片機(jī)系統(tǒng)中普遍使用非編碼式鍵盤。這類鍵盤應(yīng)主要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)鍵的識(shí)別;(2)如何消除鍵的抖動(dòng);(3)鍵的保護(hù)。在以上幾個(gè)問(wèn)題中，最主要的是鍵的識(shí)別。15非編碼式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理1.非編碼式鍵盤的結(jié)構(gòu)

162.非編碼式鍵盤的工作原理非編碼式鍵盤識(shí)別閉合鍵通常有兩種方法：一種稱為行掃描法,另一種稱為線反轉(zhuǎn)法。行掃描法:所謂行掃描法,就是通過(guò)行線發(fā)出低電平信號(hào),如果該行線所連接的鍵沒(méi)有按下的話,則列線所連接的輸出端口得到的是全“1”信號(hào);如果有鍵按下的話,則得到的是非全“1”信號(hào)。173.如何消除鍵的抖動(dòng)由于按鍵為機(jī)械開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu),因此機(jī)械觸點(diǎn)的彈性及電壓突跳等原因,往往在觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)的瞬間會(huì)出現(xiàn)電壓抖動(dòng)。軟件去抖：調(diào)用延遲子程序硬件去抖：加鎖存器184.鍵的保護(hù)鍵的保護(hù)問(wèn)題指的是當(dāng)有雙鍵或多鍵同時(shí)按下時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題以及如何加以解決。一旦出現(xiàn)這樣情況,一般作為廢鍵處理。19鍵盤接口舉例

20鍵盤掃描的程序（采用查詢方法）

KS： MOV DPTR，#7FFFH ；鍵掃描程序 CLR P1.0 ；先掃描第1行 MOVX A，@DPTR ；讀入按鍵狀態(tài) MOV 37H，A ；暫存按鍵狀態(tài) CPL A ； JZ KSK1 ；0～7號(hào)鍵沒(méi)有鍵操作，則跳 LCALL DL20 ；0～7號(hào)鍵有操作，則延時(shí)去抖 MOVX A，@DPTR ；再讀鍵狀態(tài) XRL A，37H ；和延時(shí)前的狀態(tài)一樣嗎？ JZ KS1 ；一樣，則轉(zhuǎn)去查詢鍵號(hào)KSK1： SETB P1.0 ；開(kāi)始掃描第2行 CLR P1.1 MOVX A，@DPTR ；讀入按鍵狀態(tài) MOV 37H，A ；暫存按鍵狀態(tài) CPL A JZ KSK2 ；8～F號(hào)鍵沒(méi)有鍵操作，則跳 LCALL DL20 ；8～F號(hào)鍵有操作，則延時(shí)去抖

21

MOVX A，@DPTR ；再讀鍵狀態(tài)

XRL A，37H ；和延時(shí)前的狀態(tài)一樣嗎？

JZ KS1 ；一樣，則轉(zhuǎn)去查詢鍵號(hào)KSK2： AJMP KS9 ；8～F鍵也不存在操作則跳KS1： MOVX A，@DPTR；再讀按鍵狀態(tài)

CPL A

JNZ KS1

；按鍵沒(méi)有松開(kāi)，則等待松開(kāi)

MOV A，37H ；查詢有鍵操作的鍵號(hào)

JB ACC.0，KS2

；不是第1個(gè)鍵，則跳

MOV 37H，#00H

；賦鍵初值

AJMP KS1022KS2：JB ACC.1，KS3；不是第2個(gè)鍵，則跳 MOV 37H，#01H ；賦鍵初值 AJMP KS10

…

…

KS9：SETBACC.7AJMPKS11KS10:MOVA,37HANLA,#07HJNBP1.0KS11SETBACC.3KS11:ORLP1,#03HMOV37H,ARET23LED數(shù)碼顯示器接口

1.LED數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu)LED數(shù)碼顯示器是一種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了8個(gè)LED發(fā)光二極管,其中7個(gè)用于顯示字符,1個(gè)用于顯示小數(shù)點(diǎn),故通常稱之為7段(也有稱作8段)發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。247段LED數(shù)碼顯示器25

LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方法：(1)共陽(yáng)極接法。把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極，使用時(shí)公共陽(yáng)極接+5V,每個(gè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)電阻與輸入端相連。(2)共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地。每個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極通過(guò)電阻與輸入端相連。262.LED數(shù)碼顯示器的顯示段碼為了顯示字符,要為L(zhǎng)ED顯示器提供顯示段碼(或稱字形代碼)，組成一個(gè)“8”字形字符的7段,再加上1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位,共計(jì)8段,因此提供給LED顯示器的顯示段碼為1個(gè)字節(jié)。各段碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：段碼位D7D6D5D4D3D2D1D0顯示段dpgfedcba27七段碼LED顯示器字型碼表28LED數(shù)碼顯示器的接口方法與接口電路1.LED數(shù)碼顯示器的接口方法單片機(jī)與LED數(shù)碼顯示器有以硬件為主以軟件為主的兩種接口方法。1)以硬件為主的接口方法

29以硬件為主的LED顯示器接口電路302)以軟件為主的接口方法這種接口方法的電路，它是以軟件查表代替硬件譯碼,不但省去了譯碼器,而且還能顯示更多的字符。但是驅(qū)動(dòng)器是必不可少的,因?yàn)閮H靠接口提供不了較大的電流供LED顯示器使用。31以軟件為主的LED顯示器接口電路32LED數(shù)碼顯示器的顯示方法對(duì)于多位數(shù)碼顯示器來(lái)說(shuō),為了簡(jiǎn)化線路、降低成本,往往采用以軟件為主的接口方法,即不使用專門的硬件譯碼器,而采用軟件程序進(jìn)行譯碼。如前所述,由于各位數(shù)碼管的顯示段碼是互相并聯(lián)的,因此在同一時(shí)刻只能顯示同一種字符。對(duì)于這種接口電路來(lái)說(shuō),其顯示方法有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。

331.靜態(tài)顯示所謂靜態(tài)顯示,就是在