第4章健盘与显示器接口技术剖析优秀PPT.ppt
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1、键盘与显示器接口键盘与显示器接口 键盘可分为编码式键盘和非编码式键盘。编码键盘可分为编码式键盘和非编码式键盘。编码键盘能够由硬件自动供应与被按键对应的键盘能够由硬件自动供应与被按键对应的ASCIIASCII码或其它编码。非编码键盘则仅供应行和列的矩码或其它编码。非编码键盘则仅供应行和列的矩阵,其硬件逻辑与按键编码不存在严格的对应关阵,其硬件逻辑与按键编码不存在严格的对应关系,而要由所用的程序来确定。系,而要由所用的程序来确定。任何键盘接口均要解决三个主要问题:任何键盘接口均要解决三个主要问题:1 1、反弹跳、反弹跳2 2、串键爱护、串键爱护3 3、按键识别、按键识别键盘接口技术键盘接口技术1、
2、反弹跳、反弹跳当当机机械械按按键键开开关关的的触触点点闭闭合合或或断断开开到到其其稳稳定定,会会产产生生一一个个短短暂暂的的抖抖动动和和弹弹跳跳,致致使使电电位位信信号号不不稳稳,若若此此时时采采集集信信号会引起一次按键操作被误读多次,因此必需去除。号会引起一次按键操作被误读多次,因此必需去除。消消退退由由于于键键抖抖动动和和弹弹跳跳产产生生的的干干扰扰可可接接受受硬硬件件方方法法,也也可可接受接受软件延迟的方法。软件延迟的方法。接受接受RS触发器实现硬件反弹跳触发器实现硬件反弹跳AB为防止一次按键被多次捕获误为防止一次按键被多次捕获误为防止一次按键被多次捕获误为防止一次按键被多次捕获误读,也
3、可以接受软件延时的方读,也可以接受软件延时的方读,也可以接受软件延时的方读,也可以接受软件延时的方法来反弹跳,如流程图所示。法来反弹跳,如流程图所示。法来反弹跳,如流程图所示。法来反弹跳,如流程图所示。当检出有键按下后,先执行一当检出有键按下后,先执行一当检出有键按下后,先执行一当检出有键按下后,先执行一个反颤延时个反颤延时个反颤延时个反颤延时20ms20ms20ms20ms的子程序,待的子程序,待的子程序,待的子程序,待前沿弹跳消逝后再转入键闭合前沿弹跳消逝后再转入键闭合前沿弹跳消逝后再转入键闭合前沿弹跳消逝后再转入键闭合CLOSECLOSECLOSECLOSE子程序。然后再推断此次子程序。
4、然后再推断此次子程序。然后再推断此次子程序。然后再推断此次按键是否松开,假如没有,则按键是否松开,假如没有,则按键是否松开,假如没有,则按键是否松开,假如没有,则进行等待。若已松开,则又执进行等待。若已松开,则又执进行等待。若已松开,则又执进行等待。若已松开,则又执行一次延时行一次延时行一次延时行一次延时20ms20ms20ms20ms的子程序以消的子程序以消的子程序以消的子程序以消退后沿弹跳的影响,再去检测退后沿弹跳的影响,再去检测退后沿弹跳的影响,再去检测退后沿弹跳的影响,再去检测下次按键的闭合。下次按键的闭合。下次按键的闭合。下次按键的闭合。注:注:注:注:20ms20ms按键弹跳的时间
5、按键弹跳的时间按键弹跳的时间按键弹跳的时间2、串键爱护、串键爱护 有三种处理串键的技术:两键同时按下、有三种处理串键的技术:两键同时按下、n键键同时按下和同时按下和n键锁定。键锁定。两键同时按下技术:在两个键同时按下时产生两键同时按下技术:在两个键同时按下时产生爱护作用。最简洁的方法是当只有一个键按爱护作用。最简洁的方法是当只有一个键按下时才读取键盘的输出,最终仍被按下的键下时才读取键盘的输出,最终仍被按下的键是有效的正确按键。当用软件扫描键盘时常是有效的正确按键。当用软件扫描键盘时常接受这种方法。另一种方法是当第一个按键接受这种方法。另一种方法是当第一个按键未松开时,按其次个键不产生选通信号
6、。这未松开时,按其次个键不产生选通信号。这种方法常藉助硬件来实现。种方法常藉助硬件来实现。n键同时按下技术:或者忽视全部被按下的键,键同时按下技术:或者忽视全部被按下的键,直至只剩下一键按下时为止;或者将全部按直至只剩下一键按下时为止;或者将全部按键的信息都存入内部缓冲器中,然后逐个处键的信息都存入内部缓冲器中,然后逐个处理,这种方法成本较高。理,这种方法成本较高。n键锁定技术:只处理一个键,任何其它按下键锁定技术:只处理一个键,任何其它按下又松开的键不产生任何码。通常第一个被按又松开的键不产生任何码。通常第一个被按下或最终一个松开的键产生码。这种方法最下或最终一个松开的键产生码。这种方法最简
7、洁也最常用。简洁也最常用。3、按键识别、按键识别确定是否有键被按下,如有则应识别键盘矩阵确定是否有键被按下,如有则应识别键盘矩阵中被按键对应的编码。按键识别可通过硬件中被按键对应的编码。按键识别可通过硬件和软件技术来完成,依据技术不同可将键盘和软件技术来完成,依据技术不同可将键盘分为编码键盘和非编码键盘。分为编码键盘和非编码键盘。编码键盘:通过硬件干脆供应按键与被按键对编码键盘:通过硬件干脆供应按键与被按键对应的应的ASCII码或其它编码。码或其它编码。非编码键盘:不含硬件编码电路,须要通过软非编码键盘:不含硬件编码电路,须要通过软件编程方式供应按键编码,设定按键和编码件编程方式供应按键编码,
8、设定按键和编码的对应关系。其优点是结构简洁、成本低廉。的对应关系。其优点是结构简洁、成本低廉。非编码键盘接口技术非编码键盘接口技术 非编码键盘接口技术主要是如何确定被确定被按键的行、列位置,即键码(值)。按键的行、列位置,即键码(值)。按键识别是接口技术的关键问题。常用按键识别方法有行扫描法行扫描法(Row-Scanning)和线反转法(Line-Reverse)。典型非编码键盘结构典型非编码键盘结构 非编码键盘大都接受按行、列排列的矩非编码键盘大都接受按行、列排列的矩阵开关结构阵开关结构,这种结构可以削减硬件和这种结构可以削减硬件和连线。连线。独立键盘结构独立键盘结构独立键盘结构独立键盘结构
9、矩阵键盘结构矩阵键盘结构矩阵键盘结构矩阵键盘结构行扫描法识别按键行扫描法识别按键 行扫描法是接受步进扫描方式,行扫描法是接受步进扫描方式,CPU通通过输出口把一个过输出口把一个“步进的步进的0”逐行加至键盘的逐行加至键盘的行线上,然后通过输入口检查列线的状态。行线上,然后通过输入口检查列线的状态。由行线列线电平状态的组合来确定是否有键由行线列线电平状态的组合来确定是否有键按下,并确定被按键所处的行、列位置。按下,并确定被按键所处的行、列位置。1 11 11 11 1按下1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 10 01 11 11 11 11 1
10、1 11 11 11 11 11 11 1R1R1K13K14K15K16R2R2K9K10K11K12R3R3K5K6K7K8R4R4K1K2K3K4C1C1C2C2C3C3C4C4键位与行列线关系表键位与行列线关系表 上表列出了识别按键位置与各行之间的关系。其上表列出了识别按键位置与各行之间的关系。其中,中,R1、R2、R3、R4表示行,表示行,C1、C2、C3、C4表表示列。当扫描第一行时,示列。当扫描第一行时,R1=0,若读入的列值若读入的列值C1=0,则表明按键,则表明按键K13被压下,假如被压下,假如C3=0,则表明按键,则表明按键K15被压下。第一行扫描完毕后再扫描其次行,逐行被
11、压下。第一行扫描完毕后再扫描其次行,逐行扫描至最终一行为止,即可识别出全部的按键。扫描至最终一行为止,即可识别出全部的按键。例题分析例题分析例题:如下电路图接受矩阵键盘和例题:如下电路图接受矩阵键盘和例题:如下电路图接受矩阵键盘和例题:如下电路图接受矩阵键盘和6 6位七段数码管搭建的按键位七段数码管搭建的按键位七段数码管搭建的按键位七段数码管搭建的按键显示电路,程序运行后数码管显示显示电路,程序运行后数码管显示显示电路,程序运行后数码管显示显示电路,程序运行后数码管显示“012345”“012345”,有建按下后,有建按下后,有建按下后,有建按下后,数码管最高位显示键盘按下位,其余数码管最高位
12、显示键盘按下位,其余数码管最高位显示键盘按下位,其余数码管最高位显示键盘按下位,其余5 5位数码管不显示。位数码管不显示。位数码管不显示。位数码管不显示。按下可编程并行可编程并行I/O口口8155芯片介绍芯片介绍81558155是是是是IntelIntel公司研制的可编程并行公司研制的可编程并行公司研制的可编程并行公司研制的可编程并行I/OI/O接口芯片,其内部包接口芯片,其内部包接口芯片,其内部包接口芯片,其内部包括两个括两个括两个括两个8 8位位位位I/OI/O端口(端口(端口(端口(A A口和口和口和口和B B口),一个口),一个口),一个口),一个6 6位位位位I/OI/O端口(端口(
13、端口(端口(C C口),口),口),口),另外还有一个另外还有一个另外还有一个另外还有一个256B256B的的的的RAMRAM和一个和一个和一个和一个1414位定时位定时位定时位定时/计数器。计数器。计数器。计数器。uuAD7AD0AD7AD0:传送地址、数据,:传送地址、数据,:传送地址、数据,:传送地址、数据,干脆和单片机干脆和单片机干脆和单片机干脆和单片机P0P0口相连。口相连。口相连。口相连。uuI/OI/O口线:和外设相连,传输口线:和外设相连,传输口线:和外设相连,传输口线:和外设相连,传输I/OI/O数据数据数据数据uuCE:CE:片选线,低电平选中本片片选线,低电平选中本片片选
14、线,低电平选中本片片选线,低电平选中本片uuIO/M:IO/M:为为为为0 0选中选中选中选中RAMRAM,为,为,为,为1 1选中选中选中选中I/OI/O端口。端口。端口。端口。n n引脚功能引脚功能引脚功能引脚功能(5 5)81558155的端口地址安排的端口地址安排(2 2)81558155的限制字格式的限制字格式电路分析电路分析 如图所示为单片机如图所示为单片机8051与矩阵键盘及与矩阵键盘及LED显示器的一种接口显示器的一种接口电路,通过编程设定电路,通过编程设定8155的的PA口、口、PB口作为输出口,口作为输出口,PC口作口作为输入口。为输入口。PA口作段码输出,口作段码输出,P
15、B口完成键盘的行扫描输出,口完成键盘的行扫描输出,同时又对同时又对LED显示器作位码扫描,显示器作位码扫描,PC口读入键盘列线状态。口读入键盘列线状态。7404为反相驱动器。接口电路中接受为反相驱动器。接口电路中接受8031的的P2.7作为作为8155的的片选线,片选线,P2.0作为作为8155的的IO端口和片内端口和片内RAM选择线,因此端选择线,因此端口地址如下口地址如下:吩咐寄存器地址吩咐寄存器地址:7F00HPA:7F01HPB:7F02HPC:7F03H LCD液晶显示器接口技术LCD工作原理工作原理LCD(Liquid Crystal Diodes)是一种被动式显示器,本身不发光,
16、它由上下玻璃基板、偏振片和上下导电电极组成,在电极之间布有螺旋结构的液晶分子涂层,其对光线具有旋光性,能够将入射光线旋转90度照射到另一偏振片上,上下偏振片垂直排布,入射光线能够射出,若施加沟通电压,液晶分子成同向排列结构,入射光线就会被反射板拦住无法射出。点阵字符型液晶显示模块接口技术点阵字符型液晶显示模块接口技术字符型液晶显示模块是一种特地用于显示字母、数字、符字符型液晶显示模块是一种特地用于显示字母、数字、符字符型液晶显示模块是一种特地用于显示字母、数字、符字符型液晶显示模块是一种特地用于显示字母、数字、符号等点阵式号等点阵式号等点阵式号等点阵式LCDLCD目前常用目前常用目前常用目前常
17、用16*116*1、16*216*2、20*220*2和和和和40*240*2行等模块,行等模块,行等模块,行等模块,它由液晶显示器、点阵驱动器、它由液晶显示器、点阵驱动器、它由液晶显示器、点阵驱动器、它由液晶显示器、点阵驱动器、LCDLCD限制器,其模块内还有字限制器,其模块内还有字限制器,其模块内还有字限制器,其模块内还有字符发生器(符发生器(符发生器(符发生器(ROMROM、RAMRAM)和数据存储器。)和数据存储器。)和数据存储器。)和数据存储器。LCD1602LCD1602液晶显示示意图液晶显示示意图液晶显示示意图液晶显示示意图LCD1602介绍介绍市市市市场场场场上上上上的的的的点
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