[工学]chapter6单片机输入输出接口及系统扩展设计.ppt

MCS-51的I/O接口形式主要分两类： 通过并行端口（P0~P3）直接完成输入输出 单片机并行接口内部结构可参阅第二章 单片机通过执行指令MOV A,Px完成端口输入 单片机通过执行指令MOV Px,A完成端口输出 通过系统总线扩展完成输入输出 单片机总线扩展操作时序可参阅第二章 单片机通过执行指令MOVX A,@DPTR完成总线输入 单片机通过执行指令MOVX @DPTR,A完成总线输出 对抖动现象的处理方法： 使用如图所示的消抖电路（成本高，体积大） 使用软件消抖（电路简化，软件复杂度提高） 使用专用集成电路 6.1.2 独立式键盘接口的设计 独立式键盘中每个按键都单独连接到单片机的一个端口引脚上。 1. 独立式键盘查询方式的程序设计 2. 独立式键盘中断方式的程序设计 6.1.3 行列式键盘接口设计 行列式键盘：由一组行线和列线互相交叉组成，行线和列线 在交叉点通过一个按键相连，当键闭合时，行 线和列线才接通。 行列式键盘：只需M+N根I/O端口即可组成M*N个按键，可有 效节约端口引脚的使用 按键抖动的问题 可采用如下方法解决按键抖动问题： (1) 方法1 扫描到按键按下后，等待20ms，再次读入按键状态进行确认。这种方法很方便，但是等待过程太浪费CPU时间。 (2) 方法2 采用定时间隔扫描和异或法判断按键，将间隔值设置成大于抖动时间的值，例如20ms甚至更大，这样即使某次扫描正好处于抖动阶段，也不会对结果产生影响（但会使判断结果延时一次扫描间隔输出）。 行列式键盘程序设计方法 方法1：循环扫描 行列式键盘程序设计方法 方法2：定时中断扫描 (2)通过单片机端口驱动三极管的方式驱动 (3)通过单片机端口驱动专用集成电路的方式驱动 2、单个数码管的驱动 将多个LED封装在一起，即可构成笔划式数码管。 根据内部电路连接方式，数码管可分为共阳型和共阴型两种。 下图为最常见的8段数码管的结构： 单片机驱动数码管中不同的笔划点亮，即可构成不同的字型； 单片机驱动共阳型数码管的典型电路如下： 构成不同字型的驱动编码称为数码管的字型码（或段码） 对于共阳型的数码管，单片机端口输出0相应笔划点亮，因此其字形码如下页表所示： 6.2.2 数码管的静态驱动和动态驱动 1、数码管的静态驱动 所谓静态显示，就是数码管的各笔划段都由具有锁存能力的I/O端口引脚驱动，CPU将段码写入锁存器后，每个数码管都由锁存器持续驱动，直到下一次CPU更新锁存器存储的段码之前，数码管的显示不会改变; 当需要用静态显示的方法驱动多个数码管时，就需要使用多个具有锁存能力的I/O端口，每个端口驱动一个数码管的显示。 多个共阳型数码管的静态驱动电路 2、数码管的动态驱动 所谓动态显示驱动，就是通过程序在运行过程中对每一位数码管轮流驱动，交替点亮； 动态显示驱动利用了人眼的“视觉暂留”现象，只要数码管点亮的间隔小于人眼的视觉暂留时间(40ms)，人们就会认为数码管是一直点亮的； 由于每次驱动只点亮一个数码管，因此驱动电路可大大简化──所有笔划驱动可以同名复接在一起，另增加位显示驱动控制线。具体电路如下页图所示： 多个共阴型数码管动态显示驱动电路 3、数码管动态显示驱动和按键扫描相结合 在进行数码管显示驱动时，位驱动线每次只有一根输出低电平，每隔固定时间（如10ms）移位一次，正好和行列式键盘扫描的逻辑相符； 将位驱动线复用为行列式键盘中的输出线，另外再设置和这些输出线相交叉的输入线，即可构成一个行列式键盘，电路如下图所示： 第六章 单片机输入输出接口及系统扩展设计 6.3 字符点阵LCD显示模块的控制── 模拟总线时序驱动 LCD显示器简介 LCD显示器是一种用液晶材料制成的液晶显示器，它具有体积小、功耗低、字迹清晰、无电磁辐射、使用寿命长等优点，因此广泛应用于各种手持式仪器仪表及消费类电子产品等低功耗应用场合中； LCD显示器的显示方式可分为字符点阵显示和图形点阵显示两种； 字符点阵显示：字符由固定的5×7或5×10点阵构成，输入字符的ASCII码即可显示； 图形点阵显示：没有固定的字符点阵，所有显示内容通过将点阵数据写入显示RAM构成，点阵数据中的“1”控制LCD显示一个点，“0”不显示。 LCD显示器简介 将LCD显示器、显示控制电路、CPU接口电路以及背光控制电路等装配在一起，就构成了液晶显示模块(LCM)； LCM具有CPU总线接口，可以连接在CPU总线上接受CPU的控制，完成显示工作； 对于没有外部总线扩展的CPU，也可