单片机原理及应用教学课件.ppt

第6章 MCS-51单片机的人机交互通道配置与接口 人机界面:是指人与计算机系统进行信息交互的接口，包括信息的输入和输出。 6.1 MCS-51单片机与键盘的接口技术 键盘：单片机系统中完成控制参数输入及修改的基本输入设备，是人工干预系统的重要手段。 键盘的分类：按编码方式可分为编码键盘与非编码键盘。按键组连接方式可分为独立连接式键盘与矩阵连接式键盘。 6.1.1 概述 键盘输入的主要对象：各种按键或开关。 1．独立连接式键盘 每键相互独立，各自与一条I/O线相连，CPU可直接读取该I/O线的高/低电平状态。其优点是硬件、软件结构简单，判键速度快，使用方便；缺点是占I/O口线多。 适用场合：多用于设置控制键、功能键。适用于键数较少的场合。 独立连接式键盘连接图如右图所示。当没有键被按下时，所有的数据输入线都为高电平；当有任意一个键被按下时，与之相连的数据输入线将变为低电平；通过相应指令，可以判断是否有键按下。 （1）开关状态的可靠输入。必须消除键抖动。可以采用硬件和软件两种方法，硬件方法就是在按键输入通道上添加去抖动电路；软件方法则采用延迟10～20ms ? （2）键盘状态的监测方法——中断方式还是查询方式。 ?? （3）键盘编码方法。 ? （4）键盘控制程序的编制。。 6.1.3 键盘接口 功能：对键盘上所按下的键进行识别。 分类： （1）编码键盘：采用专用的编码/译码器件，被按下的键由该器件译码输出相应的键码/键值。其特点是增加了硬件开销，编码固定，但编程简单。适用于规模大的键盘。 （2）非编码键盘：采用软件编/译码的方式，通过扫描，对每个被按下的键判别输出相应的键码/键值。其特点是不增加硬件开销，编码灵活，但编程较复杂，占CPU时间。适用于小规模的键盘，特别是单片机系统。键盘。 1．键盘接口的工作原理 对于矩阵式键盘，如上页图所示，键盘的行线X0～X3通过电阻接+5V，当键盘上没有键闭合时，所有的扫描线和回送线都断开，无论扫描线处于何种状态，回送线都呈高电平。当键盘上某一键闭合时，则该键所对应的扫描线和回送线被短路，可以确定，变为低电平的回送线与扫描线相交处的键闭合。 CPU对键盘扫描的方式：程序控制的随机方式（ CPU空闲时扫描键盘）、定时控制方式（定时扫描键盘）、中断方式。 CPU对键盘上闭合键的键号确定方法：根据扫描线和回送线的状态计算求得，或根据行线和列线的状态查表求得。 在无键按下的情况下，P1.0～P1.7线上输入均为高电平。当有键按下时，与被按键相连的I/O线将得到低电平输入，其他位按键的输入线上仍维持高电平输入。 CLOSE: JNB ACC.7, KEY 7 ; 查询7号键 JNB ACC.6, KEY 6 ; 查询6号键 JNB ACC.5, KEY5 ; 查询5号键 JNB ACC.4, KEY4 ; 查询4号键 JNB ACC.3, KEY 3 ; 查询3号键 JNB ACC.2, KEY 2 ; 查询2号键 JNB ACC.1, KEY 1 ; 查询1号键 JNB ACC.0，KEY 0 ; 查询0号键 OUT: RETI KEY 7: …… ; 7号键处理程序 KEY 71: MOV A, P1 ; 再读P1口各引脚 JNB ACC.7, FUNC71 ; 确认键是否释放 RETI KEY 6: …… ; 其他键处理程序 …… D20ms: 略…… ; 20ms延时子程序 …… END （2）矩阵式键盘接口——行反转法 矩阵式键盘按键识别方法有行反转法和扫描法等。行反转法需要两个双向I/O口分别接行、列线。步骤如下： （1）由行线输出全“1”，读入