第7章 键盘、显示接口技术.ppt
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1、第第7 7章章 键盘、显示接口技术键盘、显示接口技术 7.1 键盘及其与计算机接口键盘及其与计算机接口7.2 独立式按键接口设计独立式按键接口设计7.3 矩阵式键盘接口设计矩阵式键盘接口设计7.4 LED显示器及接口设计显示器及接口设计7.5 LCD显示器及接口设计显示器及接口设计7.1 键盘、显示与计算机接口键盘、显示与计算机接口 键盘输入数据和命令,显示用于计算机的状态、命令和计算结果。一、键盘一、键盘 单片机键盘有两种:一种是全编码键盘,其键码全由硬件提供,但是这种方式硬件结构复杂,成本高;另一种是非编码键盘,这种键盘多采用矩阵方式,利用软件识别键码及完成各种键功能处理。单片机系统中多采
2、用非编码键盘。二、显示器二、显示器 1.LED显示器 内部由发光二极管组成段显示。数码管结构又分为共阳极型和共阴极型。2.LCD液晶显示器 常用的LCD可分为字符型和点阵型两大类。字符型可用来显示字符和数字,点阵型可用来显示汉字及图形。7.2独立式按键接口设计独立式按键接口设计一、独立式键盘接口电路一、独立式键盘接口电路5K1.接口与数据 每个按键单独占有一根I/O2.接口引线。输入每根I/O接口引线的信号对应某个数据。图7-1 独立连接式非编码键盘二、二、独立式按键接口程序设计独立式按键接口程序设计键盘处理程序任务1)键输入 检查键盘是否有键被按下,消除按键抖动。确定被按键的键号,获取键号。
3、硬件电路消除抖动或软件消除抖动。2)键译码 键号为键盘位置码,根据键号查表得出被按键的键值。键值:数字键09、字符键0AH0FH、功能键10H。3)键处理 根据键值转移到不同程序段。若键 值属于数字、字符键,则调用显示数字和字符的子程序。若键值属于功能键,则进行多分支转移,执行各个功能程序段。延时等待延时等待10ms 仍有按键信号?仍有按键信号?Y 有按键信号?有按键信号?NYN键盘处理键盘处理 按键释放?按键释放?NY三、三、单键管理程序单键管理程序START:MOV A,#0FFH MOV P1,A MOV A,P1 JNB ACC.0,P0F JNB ACC.1,P1F JNB ACC.
4、2,P2F JNB ACC.3,P3F JNB ACC.4,P4F JNB ACC.5,P5F JNB ACC.6,P6F JNB ACC.7,P7F JNP STARTPOF:LJMP PL0P1F:LJMP PL1:P7F:LJMP PL7PL0:LJMP STARTPL1:LJMP START:PL7:LJMP START7.3 7.3 矩阵式键盘矩阵式键盘矩阵式键盘矩阵式键盘由多条I/O接口引线组成矩阵式键盘。图7-2 矩阵式键盘电路原理+5VD7 D6 D5I/O D4 D3 D2 D1 D01.扫描法 列线输出,行线输入。列线逐行输出0,某行有按键,行线输入有0,若无按键,行线 输
5、入全部为1。2.反转法 行列线交换输入、输出,两步获取按键键号。3.中断扫描方式 有按键按下时发出中断请求信号,提高CPU的效率。7.3.2 7.3.2 矩阵式键盘工作方式矩阵式键盘工作方式矩阵式键盘工作方式矩阵式键盘工作方式1.扫描法扫描法图7-3 矩阵式键盘电路图7-4 键扫描子程序框图 设主程序已把8155初始化PA口基本输出口,PC口为基本输入口。KEY:LCALL KS JNZ K1 LCALL DELAY AJMP KEY K1:LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL KS JNZ K2 AJMP KEY K2:MOV R2,#0FEH MOV R4,#00H
6、K3:MOV DPTR,#PA MOV A,R2 MOVX DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,DPTR JB ACC.0,L1 MOV A,#00H AJMP LK L1:JB ACC.1,L2 MOV A,#08H AJMP LK L2:JB ACC.2,L3 MOV A,#20H AJMP LK L3:JB ACC.3,NEXT MOV A,#18H LK:ADD A,R4 PUSH ACC K4:LCALL DELAY LCALL KS JZ K4 POP A RETNEXT:INC R4 MOV A,R2 JNB ACC.7,KEY RL A MOV R2
7、,A AJMP K3KS:MOV DPTR,#PA MOV A,#00H MOVX DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVC A,DPTR CPL A ANL A,#0FH RETDELAY:MOV R7,#0FFHLP0:MOV R6,#0FFHLP:NOP DJNZ R6,LP DJNZ R7,LP0 RET三、三、三、三、中断扫描方式中断扫描方式 图7-5 中断式键盘电路7.4LED显示器及接口设计显示器及接口设计一、一、LED显示器结构和字段码关系显示器结构和字段码关系 由发光二极管组成,不同的发光段亮,可组成不同字型,电流太大,耗电量大,电流太小,发光度不够,一般各
8、管电流在10mA较合适。1.LED显示器结构显示器结构(Light-Emitting Diode)共阳极共阳极共阴极共阴极外形图外形图图7-6 LED结构2.7段段LED字型码(段码)字型码(段码)表7-1显示字形与段选码显显示字形示字形h g f e d c b ah g f e d c b a共阳极段共阳极段选码选码共阴极段共阴极段选码选码0123456789ABCDEF“灭”1 1 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 0 0 11 0 1 0 0 1 0 01 0 1 1 0 0 0 01 0 0 1 1 0 1 01 0 0 1 0 0 1 01 0 0 0 0 0 1 01 1
9、 1 1 1 0 0 01 0 0 0 0 0 0 01 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 1 0 0 01 0 0 0 0 0 1 11 1 0 0 0 1 1 01 0 1 0 0 0 0 11 0 0 0 0 1 1 01 0 0 0 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1C0HF9HA4HB0H99H92H82HF8H80H90H88H83HC6HA1H86H8EHFFH3FH06H5BH4FH06H6DH7DH07H7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H00H二、二、LED LED 显示器接口显示器接口 LED显示器用于显示工业控制参数、过程状态。1.LED数
10、码管 共阴极LED和共阳极LED 当LED字段引线与数据线连接,每个显示字形对应一个字形码。COM P1.01.7 MCS-51a f b g e c d habha b hCOMD D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0h g f e d c b ah g f e d c b a 显示程序任务:显示程序任务:1)设置显示缓冲区,存放待显示数据。2)显示译码:程序存储器中建立字形码常数表,查表得出对应数据的字形码。3)输出显示:输出字形码到显示端口。例:MOV DPTR,#WTAB ;指向字形码表首地址MOV A,R0 ;取显
11、示缓冲区中数据MOVC A,A+DPTR ;查表显示译码MOV P1,A ;输出显示WTAB:DB3FH,06H,5BH;字形码表COM P1.01.7 MCS-51a f b g e c d habh2.LED接口电路接口电路 显示多位数据的两种电路:1)静态显示 多位LED分别用一组8位字段口,各位LED公共端接地,分别输出显示不同字形。a b hCOMa f b g e c d h a b hCOM a b hCOM显示多位数据的两种电路:显示多位数据的两种电路:1)动态显示动态显示COMhCOMD7D1D0D0D1D2hbbhCOMa f b g e c d haaba 对应字位线:D
12、0 D1 D2 D3 D4 D5每个LED需要一个8位并行口多位LED共用一个8位字段口,各位LED公共端用字位口控制,扫描输出显示不同字形。显示缓冲区与多位LED对应关系:显示程序:显示程序:DIS:MOV R0,#7AH ;指向显示缓冲区起始单元MOV R3,#01H ;字位码初值R3MOV A,R3 ;取字位码DLP:MOV DPTR,#PAAR;指向字位口(PA口)MOVX DPTR,A ;输出字位码,显示其中1位MOV A,R0 ;取一个显示数据ADD A,#0CH ;查表偏移量MOVC A,A+PC ;取出字形码INC DPTR ;指向字段口(PB口)MOVX DPTR,A ;输出
13、字形码ACALL DLY1MS ;延时1msINC R0 ;指向显缓区下一单元MOV A,R3 ;修改字位码RL A ;显示下一位MOV R3,AJNB ACC.6,DLP ;未显示到最右边LED,继续显示RET ;全部扫描一遍,结束DTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H;字形表 DB 0B0H,99H,DLY1MS:;延时1ms子程序(3)多位静态显示方式及其接口电路)多位静态显示方式及其接口电路 图7-7 多位静态显示电路(4)多位动态显示方式及其接口电路)多位动态显示方式及其接口电路 图7-8 六位动态显示器接口图79 多位动态程序流程图程序如下:程序如下:DIR:MOV R0,#
14、79H MOV R3,#01H MOV A,R3LD0:MOV DPTR,#0101H MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,R0 ADD A,12H MOVC A,A+PC MOVX DPTR,A ACALL DLL INC R0 MOV A,R3 JB ACC.5,LD1 RL A MOV R3,A AJMP LD0LD1:RETDSEG:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DSEG1:DB 7DH,07H,67H,77H,7CHDSEG2:DB 39H,5EH,79H,71H,73H,3EHDSEG3:DB 31H,6EH,1CH,23H,40H,03H
15、DSEG4:DB 18H,00H,00H,00HDL1:MOV R7,#02H DL:MOV R6,#0FFHDL6:DJNZ R6,DL6 DJNZ R7,DL RET7.5 LCD显示器及接口设计显示器及接口设计一、一、LCD的原理与分类的原理与分类1.LCD的原理的原理 LCD是一种被动显示器,本身不发光利用电场效应液晶的扭曲向列效应 具有功耗低,显示信息大,寿命长和抗干扰能力强等优点2.LCD的分类的分类 显示类型:笔段型、字符型点、阵图形型 采光分类:自然采光、背光源采光 驱动分类:静态驱动、动态驱动、双频驱动法 二、二、LCD液晶显示的接口技术液晶显示的接口技术 三、单片机与字符型
16、三、单片机与字符型LCD显示模块的连接方法显示模块的连接方法 直接访问和间接访问两种 1.直接访问方式:把字符型液晶显示模块作为存储器或IO接口设备直接连到单片机总线上。2.间接控制方式:把字符型液晶显示模块作为终端设备连接到单片机的并行口上或使用扩展并行接口电路来连接。图7-11 直接访问方式例例1 HD44780初始化程序PR4:MOV R0,#INSADD MOV R2,#03H P41:MOV A,#30H MOVX R0,A ACALL T DJNZ R2,P41 MOV A,#00H MOVX R0,A MOV R2,#01H ACALL PR1 MOV R2,#06H ACALL
17、 PR1 MOV R2,#0EH ACALL PR1 RET例例2 读忙标志BF和地址计数器AC值子程序A存储当前BF及AC值,ACC.7BF,ACC.6ACC.0=AC,程序为:PRO:MOV R0,#INSADD MOVX A,R0 RET例例3 PR1写指令代码子程序,PR2写入数据子程序,PR3读数据子程序。PR1:MOV R0,#INSADD MOVX A,R0 JB ACC.7,PR1 MOV A,R2 MOVX R0,A RETPR2:MOV R0,#INSADD MOVX A,R0 JB ACC.7,PR2 MOV R0,#DATADD MOV A,R2 MOVX R0,A R
18、ETPR3:MOV R0,#INSADD MOVX A,R0 JB ACC.7,PR3 MOV R0,#DATADD MOVX A,R0 RET图7-12 间接方式控制电路及时序例例7.4 读忙标志BF和地址计数器AC值子程序设A存储器BF及AC值,ACC.7=BF,ACC.6ACC.0=AC 程序如下:PR0:ANL P1,#00H P01:ORL P1,04H MOV A,P1 ANL P1,#07H ANL A,#0F0H MOV R3,A ORL P1,#0F8H MOV A,P1 ANL P1,#00H ANL A,#0F0H SWAP A ORL A,R3 RET例例7.5 写指令
19、代码子程序设R2存储器指令代码PR1:ACALL PR0 JB ACC.7,PR1 P11:MOV A,R2 ANL A,#0F0H ORL P1,#08H ORL P1,A ANL P1,#0F7H ANL P1,#07H MOV A,R2 SWAP A P12:ANL A,#0F0H ORL R1,#08H ORL P1,A ANL P1,#0F7H ANL P1,#00H RET7.5.4 内置式内置式T6963C液晶显示驱动控制器液晶显示驱动控制器图7-13 T6963C指令写入流程图表表7-2 T6963C的指令表的指令表指令名称指令名称控制状控制状态态CD RD WR指令代指令代码
20、码D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0参数量参数量运行运行时间时间读状态字1 0 1S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0无地址指针设置1 1 00 0 1 0 0 N2 N1 N02状态检测显示区域设置1 1 00 1 0 0 0 0 N1 N0 2状态检测显示方式设置1 1 01 0 0 0 CG N2 N1 N0无32/Fosc显示状态设置1 1 01 0 0 1 N3 N2 N1 N0无32/Fosc光标形状设置1 1 01 1 0 0 0 N2 N1 N0无32/Fosc数据自动读写设置1 1 01 0 1 1 0 0 N1 N0无32/Fosc数据一次读写设置1
21、1 01 1 0 0 0 N2 N1 N0132/Fosc屏读(一字节)设置1 1 01 1 1 0 0 0 0 0 无状态检测屏拷贝(一行)设置1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 无状态检测位操作1 1 01 1 1 1 N3 N2 N1 N0 无状态检测数据写操作0 1 0数 据无状态检测数据读操作0 0 1数 据无状态检测3.T6963C控制器的液晶显示模块的接口技术控制器的液晶显示模块的接口技术(1)直接访问方式 图7-14 直接访问方式下接口电路图直接访问方式程序:DAT1 EQU 30H DAT2 EQU 31H COM EQU 32H CADD EQU 8100H DAD
22、D EQU 8000H ;读状态字子程序 RST:MOV DPTR,CADD MOVX A,DPTR RET ;判状态位S1,SO子程序(读写指令和读写数据状态)ST01:LCALL RST JNB ACC.0,ST01 JNB ACC.1,ST01 RET ;判状态位S2子程序(数据自动读状态)ST2:LCALL RST JNB ACC.2,ST2 RET ;判状态位S3子程序(数据自动写状态)ST3:LCALL RST JNB ACC.3,ST3 RET ;判状态位S6子程序(屏读屏拷贝状态)ST6:LCALL RST JB ACC.6,ERR RET ERR:LJMP ST6 ;写指令和
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