鍵盤顯示器接口設(shè)計(jì)

鍵盤顯示器接口設(shè)計(jì)一、鍵盤接口原理1.鍵盤輸入的特點(diǎn)鍵盤：一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合。行線電壓信號(hào)通過(guò)鍵盤開(kāi)關(guān)機(jī)械觸點(diǎn)的斷開(kāi)、閉合，輸出波形如圖10-6。第2頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.按鍵的確認(rèn)檢測(cè)列線電平高電平：斷開(kāi)；低電平：閉合，常用軟件來(lái)消除按鍵抖動(dòng)?；舅枷耄簷z測(cè)到有鍵按下，鍵對(duì)應(yīng)的行線為低，軟件延時(shí)10ms后，行線如仍為低，則確認(rèn)該行有鍵按下。3.如何消除按鍵的抖動(dòng)

當(dāng)鍵松開(kāi)時(shí)，行線變高，軟件延時(shí)10ms后，行線仍為高，說(shuō)明按鍵已松開(kāi)。采取以上措施，躲開(kāi)了兩個(gè)抖動(dòng)期t1和t3的影響。第3頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天鍵盤接口的分類獨(dú)立式按鍵接口和行列式鍵盤接口。1.獨(dú)立式鍵盤接口各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一根輸入線，通過(guò)檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可很容易判斷那個(gè)鍵被按下。此種接口適于鍵數(shù)較少或操作速度較高的場(chǎng)合。圖10-7（a）為中斷方式的獨(dú)立式鍵盤工作電路圖10-7（b）為查詢方式的獨(dú)立式鍵盤工作電路。第4頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天第5頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖10-8為8255A擴(kuò)展I/O口的獨(dú)立式按鍵接口電路。第6頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖10-9用三態(tài)緩沖器擴(kuò)展的I/O口的按鍵接口電路。第7頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.行列式(矩陣式)鍵盤接口用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。如圖10-10所示。按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，行列式鍵盤與獨(dú)立式鍵盤相比，要節(jié)省很多的I/O口線。第8頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）行列式鍵盤工作原理無(wú)鍵按下，該行線為高電平，當(dāng)有鍵按下時(shí)，行線電平由列線的電平來(lái)決定。由于行、列線為多鍵共用，各按鍵彼此將相互發(fā)生影響，必須將行、列線信號(hào)配合起來(lái)并作適當(dāng)?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。（2）按鍵的識(shí)別方法a.掃描法圖10-10（b）中3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。第9頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天識(shí)別鍵盤有無(wú)鍵被按下的方法，分兩步進(jìn)行：第1步：識(shí)別鍵盤有無(wú)鍵按下；第2步：如有鍵被按下，識(shí)別出具體的按鍵。把所有行線置0，檢查各列線電平（全1）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。上述方法稱為掃描法，即先把某一行置低電平，其余各行為高電平，檢查各列線電平的變化，如果某列線電平為低，可確定此行列交叉點(diǎn)處的按鍵被按下。b.線反轉(zhuǎn)法

只需兩步便能獲得此按鍵所在的行列值，線反轉(zhuǎn)法的原理如圖10-11。第10頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天第11頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天第1步：列線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。第2步：行線輸出為全低電平，則列線中電平由高變低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。（3）鍵盤的編碼根據(jù)實(shí)際需要靈活編碼。第12頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天1LED數(shù)碼顯示器接口原理LED(LightEmittingDiode):發(fā)光二極管的縮寫(xiě)。顯示器前面冠以“LED”。1.1LED數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu)常用的LED顯示器為8段（或7段，8段比7段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)“dp”段）。有共陽(yáng)極和共陰極兩種。如圖10-1所示。二、LED數(shù)碼顯示器接口原理第13頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天第14頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天為使LED顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，要為L(zhǎng)ED提供段碼（或稱字型碼）。提供給LED顯示器的段碼（字型碼）正好是一個(gè)字節(jié)（8段）。各段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：按上述格式，8段LED的段碼如表10-1所示。第15頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天顯示字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼顯示字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼03FHC0Hc39HC6H106HF9Hd5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8Hy6EH91H87FH80HH76H89H96FH90HL38HC7HA77FH88H“滅”00HFFHb7CH83H………表10-1LED段碼（8段）第16頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天表10-1只列出了部分段碼，可根據(jù)實(shí)際情況選用。另外，段碼是相對(duì)的，它由各字段在字節(jié)中所處的位決定。例如表10-1中8段LED段碼是按格式：而形成的，“0”的段碼為3FH（共陰）。反之，如將格式改為下列格式：則“0”的段碼為7EH（共陰）。字型及段碼由設(shè)計(jì)者自行設(shè)定，習(xí)慣上還是以“a”段對(duì)應(yīng)段碼的最低位。第17頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天N個(gè)LED顯示塊有N位位選線和8×N根段碼線。1.2LED顯示器工作原理圖10-2是4位LED顯示器的結(jié)構(gòu)原理圖。第18頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天段碼線控制顯示的字型，位選線控制該顯示位的亮或暗。靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式。1.靜態(tài)顯示方式各位的公共端連接在一起（接地或+5V）。每位的段碼線（a～dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。顯示字符一確定，相應(yīng)鎖存器的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)段碼為止。顯示的亮度高。

圖10-3:4位靜態(tài)LED顯示器電路。該電路各位可獨(dú)立顯示。第19頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.動(dòng)態(tài)顯示方式所有位的段碼線相應(yīng)段并在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，各位的公共端分別由相應(yīng)的I/O線控制，形成各位的分時(shí)選通。第20頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖10-4：4位8段LED動(dòng)態(tài)顯示電路。其中段碼線占用一個(gè)8位I/O口，而位選線占用一個(gè)4位I/O口。第21頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖10-5為8位LED動(dòng)態(tài)顯示2003.10.10的過(guò)程。圖（a)是顯示過(guò)程，某一時(shí)刻，只有一位LED被選通顯示，其余位則是熄滅的；圖（b)是實(shí)際顯示結(jié)果，人眼看到的是8位穩(wěn)定的

同時(shí)顯示的字符。第22頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、10根