单片机控制(第三章)1.ppt

* 计算机控制技术 ——郭世伟 第三章 人机交互接口技术 一、键盘接口 （一）概述 键盘是由一组按钮开关——键（一般为常开型）的组合，是计算机的输入设备，为计算机系统普遍使用的人机交互设备。用户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令等。 键盘按其结构形式可分为：独立式和矩阵式。 键盘按功能可分为：编码式键盘和非编码式键盘两类。 编码键盘能自动识别按下的键和提供该键所代表的信息代码，并以并行或串行信号输给CPU。键盘电路中设有专用的键盘编码器，并具有防抖和解决重键的功能。功能强，响应快，结构复杂。 非编码键盘是一种便宜而广泛用于单片机系统的输入设备。这种键盘通常采用软件的方法，扫描键盘是否有键被按下，并用计算或查表的方式得到该键的键值，然后再送给CPU。 键的功能分为字符键和控制键。 键盘设计时需主要解决的以下几个问题： ① 按键的识别（按键的有无和位置）；  ② 重键和连击的处理； 按键抖动信号波形 ③如何消除键的抖动（硬件和软件消抖方法）： （二）少量功能键的接口技术 即独立式非编码键盘 在控制对象比较专一，控制功能简单时，需要按键较少，可用独立式键盘接口。 独立接口方式，每个按键接一根输入线，各键的工作状态互不影响。采用硬件中断或软件查询的方法实现其键盘接口。 电路简单，占用I/O口线较多，键盘处理程序较简单。可直接用单片机的I/O口或用8155、8255并行I/O接口芯片。 如下图的八功能键中断方式接口电路： 主程序如下： ORG 0000H AJMP MAIN ；上电后自动转向主程序 ORG 0003H ；外部中断0入口地址 AJMP KEYJMP ；指向键处理中断服务程序 ORG 0100H MAIN：SETB IT0 ；选择边沿触发方式 SETB EX0 ；允许外部中断0 SETB EA ；允许CPU中断 MOV DPTR，#0EF00H ；指向8155命令口 MOV A，#02H ；控制字 MOVX ＠DPTR， A ； 控制字写入命令寄存器 HERE：AJMP HERE ；模拟主程序 中断服务程序为： ORG 0200H KEYJMP： MOV R3， #08H ； 设循环次数 MOV DPTR， #0EF01H ； 指向8155A口 MOV R4，＃00H ；计数寄存器清零 MOVX A，＠DPTR ；读入状态字 KYAD1：RRC A JNC KYAD2 ；PA0＝0，转向KYAD2 INC R4 ；计数器加1 DJNZ R3，KYAD1 RETI KYAD2： MOV DPTR，＃JMPTABL MOV A，R4 RL A JMP ＠A＋DPTR ；转到响应功能键入口地址表指针 JMPTABL：AJMP SB0 ；分别转到8个功能键响应入口地址 AJMP SB1 ……… AJMP SB7 键盘矩阵结构示意图 （三）矩阵非编码式键盘工作原理 矩阵式键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系列按键开关组成，下图所示。常应用于按键数目比较多的系统中。 矩阵键盘与微机的连接，常采用I/O接口芯片，如8255、8155等。 非编码式键盘处理程序，关键是如何识别按键键码。 采用“扫描”的方法，过程步骤是： （1）测试有无键按下，包括消抖； （2）行（列）扫描法寻找按键位置，计算键值； （3）等待键释放，运行相应的键处理程序。 扫描方法又分为几种，主要有行扫描法，线反转法 1。程控扫描法 下图用8255A连接的4×8键盘。 通过某行线发出低电平信号, 如果该行线所连接的键没有按下的话, 则列线所接的端口得到的是全“1”信号, 如果有键按下的话, 则得到非全“1”信号。 