外设接口技术精品文稿.ppt
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1、外设接口技术第1页,本讲稿共35页第七章外设接口技术第七章外设接口技术 第一节键盘接口技术第一节键盘接口技术 第二节第二节CRTCRT接口技术接口技术第四节第四节USBUSB接口技术接口技术 第三节八段第三节八段LEDLED显示器接口技术显示器接口技术第2页,本讲稿共35页第一节键盘接口技术第一节键盘接口技术 一、键盘的分类一、键盘的分类 1.1.按应用范围分类按应用范围分类 工工控控机机键键盘盘:工工控控机机键键盘盘和和主主机机连连为为一一体体,键键盘盘和和主主机机的的相相对对位位置置固固定定不不变变,也也称称为固定键盘。为固定键盘。微微机机键键盘盘:微微机机键键盘盘独独立立于于主主机机之之
2、外外,通通过过一一根根活活动动电电缆缆或或无无线线方方式式与与主主机机相相连连,这这种种键键盘盘和和主主机机的的位位置置可可以以在在一一定定范范围围内内移移动动调调整整,也也称称为为活活动动式式键键盘。盘。2.2.按外形分类按外形分类 标准键盘标准键盘人人体体工工程程学学键键盘盘:在在标标准准键键盘盘上上,将将左左手手键键区区和和右右手手键键区区两两大大板板块块左左右右分分开开成成一一定定角角度度的的扇扇形形,用用户户在在操操作作键键盘盘时时可可以以保保持持一一种种比比较较自自然然的的形形态态,符符合合人在键盘上的操作。人在键盘上的操作。第3页,本讲稿共35页多多媒媒体体网网络络键键盘盘:在在
3、普普通通的的104104键键键键盘盘上上多多加加了了一一些些对对多多媒媒体体和和网网络络操操作作的的功功能能键键,主主要要用用来来完完成成一一些些快快捷捷操操作作。这这种种键键盘盘需需要要专专门门的的驱驱动动程程序序,在在设设置置、安安装装时时比比普普通通键键盘盘麻烦。麻烦。多功能键盘:多功能键盘:在普通键盘的基础上又集成了其它的外部设备。如:在普通键盘的基础上又集成了其它的外部设备。如:带鼠标的键盘带鼠标的键盘 、带手写字板的键盘、带手写字板的键盘 、集成话筒和喇叭的键盘、集成话筒和喇叭的键盘 、带扫描仪的键盘、集成条形读卡器的键盘带扫描仪的键盘、集成条形读卡器的键盘 、集成、集成USB H
4、UBUSB HUB的键盘的键盘 3.3.按接口分类按接口分类 ATAT接接口口键键盘盘:ATAT接接口口键键盘盘俗俗称称“大大口口”键键盘盘,键键盘盘的的插插头头是是一一个个圆圆形形5 5芯芯插插头头,插插头是有方向性的。头是有方向性的。PS/2PS/2接接口口键键盘盘:PS/2PS/2接接口口键键盘盘俗俗称称为为“小小口口”键键盘盘,是是目目前前使使用用最最普普通通的的一一种种键键盘盘。它的插头是它的插头是4 4针,在插头上有一个定位口,用来防止插错方向。针,在插头上有一个定位口,用来防止插错方向。USBUSB接接口口键键盘盘:USBUSB接接口口键键盘盘支支持持USBUSB接接口口热热拔拔
5、插插功功能能,可可在在打打开开微微机机以以后后,带带电电拔插键盘,或更换键盘。拔插键盘,或更换键盘。第4页,本讲稿共35页无无线线键键盘盘:无无线线键键盘盘与与微微机机间间没没有有直直接接的的物物理理连连线线,可可以以完完全全脱脱离离主主机机。无无线线键键盘盘通通过过红红外外线线或或无无线线电电波波将将输输入入信信息息传传送送給給接接收收器器。接接收收器器放放在在主主机机旁旁,连连接接在在PS/2PS/2口、口、COMCOM口或口或USBUSB口上。口上。4.4.按键盘开关接触方式分类按键盘开关接触方式分类 触触点点式式按按键键:工工艺艺简简单单,价价格格低低廉廉,它它是是借借助助簧簧片片直直
6、接接使使两两个个导导体体接接通通或或断断开开,有有着理想的开关特性。着理想的开关特性。无无触触点点式式按按键键:电电容容式式开开关关的的特特点点是是手手感感好好,击击键键声声音音小小,容容易易控控制制,结结构构简简单单,灵敏度高,成本低,易于小型化和批量生产。灵敏度高,成本低,易于小型化和批量生产。5.5.按照按键识别方式分类按照按键识别方式分类 非编码键盘:非编码键盘:主要用软件的方法识键和译键。主要用软件的方法识键和译键。编码键盘:编码键盘:主要用硬件来实现键的扫描和识别。主要用硬件来实现键的扫描和识别。第5页,本讲稿共35页二、键盘的结构和工作原理二、键盘的结构和工作原理 1.1.键盘的
7、结构键盘的结构 微机键盘由微机键盘由外壳、按键和电路板外壳、按键和电路板三部分组成。三部分组成。键盘外壳:键盘外壳:主要用来支撑电路板和给操作者一个方便的工作环境。主要用来支撑电路板和给操作者一个方便的工作环境。电电路路板板:是是整整个个键键盘盘的的核核心心,它它位位于于键键盘盘的的内内部部,主主要要由由逻逻辑辑电电路路和和控控制制电电路路组组成成,担担任任按键扫描识别、编码和传输信息的工作。按键扫描识别、编码和传输信息的工作。键盘按键:键盘按键:可分为触点式和非触点式两种类型。可分为触点式和非触点式两种类型。2.2.键盘的工作原理键盘的工作原理 第6页,本讲稿共35页非编码键盘接口非编码键盘
8、接口 (3 3)找找到到被被按按下下的的键键。从从0 0行行开开始始,顺顺序序逐逐行行扫扫描描,即即该该行行输输出出“0 0”。每每扫扫描描一一行行,读读入入列列线线数数据据,找找出出为为“0 0”的的列列;若若无无,则则顺顺序序扫扫描描下下一一行行,并并检检查查其其各各列列;若找到某列线为若找到某列线为“0 0”,则该列与检查行交点的按键为被按下的按键;,则该列与检查行交点的按键为被按下的按键;(1 1)识识别别有有键键按按下下否否。PAPA的的三三线线输输出出均均为为“0 0”,读读入入PBPB的的四四根根输输入入线线,只只要要有有一一线线为为“0 0”,即表明有键被按下;,即表明有键被按
9、下;(2 2)去去抖抖动动。延延时时20ms20ms左左右右,等等按按键键通通、断断引引起起的的抖抖动动消消失失,若若还还有有键键闭闭合合,则则认认为为按按键键已已稳定;稳定;(4 4)根据找到的键号,转去执行该键相应的子程序。)根据找到的键号,转去执行该键相应的子程序。第7页,本讲稿共35页 下下面面给给出出按按行行扫扫描描的的有有关关子子程程序序。设设8255A8255A端端A A的的地地址址为为60H60H,端端口口B B的的地地址址为为61H61H,控制寄存器的地址为,控制寄存器的地址为63H63H。判别有无键按下的程序段如下:判别有无键按下的程序段如下:MOV ALMOV AL,82
10、H 82H ;8255A8255A初始化,方式初始化,方式0 0,A A口输出,口输出,B B口输入口输入OUT 63HOUT 63H,ALALMOV ALMOV AL,0 0OUT 60HOUT 60H,AL AL ;各行线为;各行线为“0 0”WAITWAIT:IN ALIN AL,61H 61H ;读列线数据;读列线数据 AND ALAND AL,0FH 0FH ;屏蔽无关位;屏蔽无关位 CMP ALCMP AL,0FH 0FH ;列线有;列线有“0 0”否?否?JZ WAIT JZ WAIT ;无,等键按下;无,等键按下 第8页,本讲稿共35页检测哪个键按下的程序段如下:检测哪个键按下
11、的程序段如下:BEGINBEGIN:MOV BLMOV BL,3 3 ;行数;行数 MOV BHMOV BH,4 4 ;列数;列数 MOV ALMOV AL,0FEH 0FEH ;起始数据,;起始数据,0 0行为行为“0 0”MOV CL MOV CL,0FH 0FH ;键盘屏蔽码;键盘屏蔽码 MOV CHMOV CH,0FFH 0FFH ;起始键号为;起始键号为“-1-1”LOOP1LOOP1:OUT 60HOUT 60H,AL AL ;扫描一行;扫描一行 ROL AL ROL AL ;修改扫描码,准备扫描下一行;修改扫描码,准备扫描下一行 MOV AHMOV AH,AL AL ;保存;保存
12、 IN ALIN AL,61H 61H ;读列线值;读列线值 AND ALAND AL,CL CL ;屏蔽无关位;屏蔽无关位 CMP ALCMP AL,CL CL ;有列线为;有列线为“0 0”?JNZ LOOP2 JNZ LOOP2 ;有,转去找该列线;有,转去找该列线第9页,本讲稿共35页 ADD CHADD CH,BH BH ;否,修改键号,指向该行末列键号;否,修改键号,指向该行末列键号 MOV ALMOV AL,AH AH ;取回扫描码;取回扫描码 DEC BL DEC BL ;行数减;行数减1 1 JNZ LOOP1 JNZ LOOP1 ;未完转下一行;未完转下一行 JMP BEG
13、IN JMP BEGIN ;重新开始;重新开始LOOP2LOOP2:INC CH INC CH ;键号加;键号加1 1,指向本行首列键号,指向本行首列键号 RCR AL RCR AL ;带进位循环右移一位;带进位循环右移一位 JC LOOP2 JC LOOP2 ;该列非;该列非“0 0”,检查下一列,检查下一列 MOV ALMOV AL,CH CH ;是,键号送;是,键号送ALAL CMP AL CMP AL,0 0 ;0 0号键按下?号键按下?JZ KEY0 JZ KEY0 ;是,转;是,转0 0号键子程序号键子程序 CMP ALCMP AL,1 1 ;1 1号键按下?号键按下?JZ KEY
14、1 JZ KEY1 ;是,转;是,转1 1号键子程序号键子程序 .CMP AL CMP AL,0AH 0AH ;1010号键按下?号键按下?JZ KEY10 JZ KEY10 ;是,转;是,转1010号键子程序号键子程序 CMP ALCMP AL,0BH 0BH ;1111号键按下?号键按下?JZ KEY12 JZ KEY12 ;是,转;是,转1111号键子程序号键子程序第10页,本讲稿共35页3.PC3.PC的键盘接口的键盘接口 PCPC的键盘扫描接口的键盘扫描接口 单单片片机机80488048作作键键盘盘的的控控制制部部件件。它它承承担担键键盘盘扫扫描描、去去抖抖动动、生生成成扫扫描描码码
15、、检检查查被被卡卡住住的的键键等等功功能能,可以缓冲存放可以缓冲存放2020个键扫描码。个键扫描码。PCPC的键盘扫描控制电路的键盘扫描控制电路 第11页,本讲稿共35页PCPC与键盘接口与键盘接口 PCPC的键盘接口电路的键盘接口电路 第12页,本讲稿共35页第二节第二节CRTCRT接口技术接口技术一、一、CRTCRT显示器概述显示器概述 CRTCRT显示器的发展显示器的发展 CRTCRT显示器成像原理显示器成像原理 扫描成像原理扫描成像原理 三原色原理三原色原理 二、二、CRTCRT接口技术接口技术 单色显示适配器(单色显示适配器(MDA:Monochrome Display Adapte
16、rMDA:Monochrome Display Adapter)字符显示的原理字符显示的原理 显示数据处理逻辑显示数据处理逻辑:单单色色显显示示适适配配器器可可以以看看成成由由显显示示数数据据处处理理逻逻辑辑和和扫扫描描控控制制逻逻辑辑两部分组成。两部分组成。MDAMDA逻辑框图逻辑框图 扫描控制逻辑扫描控制逻辑 第13页,本讲稿共35页彩色图形适配器(彩色图形适配器(Color Graphics AdapterColor Graphics Adapter,CGACGA)图形显示的原理图形显示的原理 当当CRTCRT屏幕作图形显示时有两个特点:屏幕作图形显示时有两个特点:图形的线点可以细到只有
17、一个像素点;图形的线点可以细到只有一个像素点;要显示的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。要显示的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。CGA:CGACGA:CGA可以产生黑白和彩色的字符和图形。可以产生黑白和彩色的字符和图形。当当CRTCRT屏幕作图形显示时有两个特点:屏幕作图形显示时有两个特点:图形的线点可以细到只有一个像素点;图形的线点可以细到只有一个像素点;要显示的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。要显示的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。CGACGA逻辑框图逻辑框图 第14页,本讲稿共35页增强型图形适配器(增强型图形适配器(Enhanced Graphics AdapterEnhance
18、d Graphics Adapter,EGAEGA)VRAMVRAM的容量有的容量有256K256K字节,其结构与数据组织和字节,其结构与数据组织和CGACGA大不相同。大不相同。存存放放在在VRAMVRAM中中的的图图形形数数据据和和字字符符点点阵阵数数据据经经并并串串转转换换后后送送到到属属性性控控制制寄寄存存器器去去处处理理,它把它把VRAMVRAM中的字符电阵和图形像素值翻译成送往监视器的信息。中的字符电阵和图形像素值翻译成送往监视器的信息。视频图形阵列(视频图形阵列(Video Graphics ArrayVideo Graphics Array,VGAVGA)VGAVGA采采用用模
19、模拟拟信信号号输输出出接接口口,使使显显示示的的颜颜色色丰丰富富多多彩彩。它它的的分分辨辨率率也也提提高高到到640480640480,并并在在软软件件上上与与MDAMDA、CGACGA、EGAEGA兼兼容容,其其字字符符点点阵阵有有8888、814814、816816、916916等等多多种种,可可显显示示256K256K种种颜颜色色,可可同同时时显显示示256256种种色色。除除支支持持EGAEGA的的所所有有显显示示方式外,还增加了方式外,还增加了3 3种显示方式种显示方式 。增强型的增强型的VGAVGA(Super VGASuper VGA)第15页,本讲稿共35页第三节八段第三节八段
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