微机10-交互.ppt

微机原理与接口技术 第 10 章 人-机交互接口 10.1 输入设备接口 10.2 输出设备接口 10.3 磁盘存储器接口 10.1.1 非编码键盘接口 ◆ 微机键盘有两种类型。 编码键盘：用硬件检测按键，以并行或串行方式给CPU提供与按键对应的键码。编码键盘接口简单，使用方便，但价格较高。通用微机系统一般都使用它。 非编码键盘：只提供键盘行、列的位置值，靠软件完成按键识别和键值的确定。非编码键盘是最便宜的微机输入设备。单片机、工业控制计算机一般都使用它。 ◆ 非编码键盘的键盘通常以i×j的矩阵形式排列按键。非编码键盘接口对按键的识别和键码的产生，一般通过软、硬件结合来完成，有行扫描法和线反转法两种方法。 行扫描法和线反转法 ◆行扫描法：行扫描法首先通过程序向键盘的所有行逐行输出低电平（逐行扫描），若无按键闭合，则所有列的输出均为高电平；若有一个按键闭合，就会将所在的列钳位在低电平，再通过程序读入列的状态，判断是哪一个按键闭合了。然后根据按键所在的行、列位置找到该键的编码。 行扫描法的行线为输出端口、列线为输入端口。 ◆线反转法：线反转法的第一步，通过程序先向所有的行输出低电平，然后读入所有列的状态，若读入的列状态全部为高电平，说明没有键按下；若读入的列中有一个为低电平，其余为高电平，说明为低电平的那一列有按键按下。第二步，行、列颠倒，即先向所有的列输出低电平，然后读入所有行的状态。同理，可以判断出是哪一行有按键按下。通过两次扫描就可以知道是哪行、哪列的按键闭合了，由此可以得到该键的编码。 线反转法的行线、列线均为双向端口。 非编码键盘接口电路例 10.1.2 PC机键盘接口 ◆ IBM PC系列微机的键盘介于编码键盘和非编码键盘两者之间。 ◆ PC机键盘接口使用一片Intel 8048（或8049）单片机，自动识别按键的闭合与释放，生成相应的行、列位置扫描码，串行传送给主机。 ⑴ 有20个键扫描码的缓冲和出错的自动重发能力（具有编码键盘的绝大部分特征）。 ⑵ 尽管PC机键盘功能很强，但向主机提供的毕竟只是按键的行、列位置码，而反映键定义的键码是由8088 CPU用软件完成的（具备非编码键盘的特征）。 PC机键盘接口电路 PC机键盘接口工作过程 ◆ 当在键盘上按下一个键时，键盘向键盘接口电路发串行扫描码。 ◆ 键盘接口把串行扫描码转换成并行的系统扫描码，存入接口的输出缓冲器；然后通过8259的IR1，向主机发中断请求。 ◆主机调用IR1中断处理程序（INT 09H），读键盘接口传送的系统扫描码，并转换成字符的ASCII码，或者是命令键/组合功能键的扩展码，存入BIOS的键盘缓冲区。 10.1.3 鼠标接口 ◆鼠标器还可以从接口上分，有MS串行鼠标器、PS/2鼠标器、总线式鼠标器。 ◆ MS鼠标器没有专门的电源，直接使用RS-232C信号线提供的电平作电源，通信使用TxD，RxD，RTS，DTR等信号线。 ◆ MS鼠标器的异步串行通信参数为：1200波特率、7位数据位、无奇偶校验位、1位停止位。 ◆ MS鼠标器用3个字节描述X，Y的位移等信息，其中，3个字节的D7位任意，D6位为标志位，LB为1表示鼠标左键按下，RB为0表示鼠标右键按下。 10.2.1 LED数字显示器接口 ◆七段发光二极管组成的LED（Light Emitting Diode），是一种16进制数0~9和A~F的显示器件，也称为数码管。 ◆ LED显示不同字形需点亮不同组合的显示段（a，b，c，d，e，f，g段），7个显示段亮、灭不同组合的编码称为对应字形的显示段码。 ◆ LED数码管的结构形式： 多位LED数字显示器接口 10.2.2 CRT显示器和显示适配器 阴极射线管（CRT，Cathode Ray Tube）显示器和键盘一起总称为计算机终端。 CRT视频显示标准涉及到以下概念： ◆ 像素：像素是屏幕显示（按像素点扫描）的最小单位。像素点的排列组成字符/图像。 ◆ 分辨率：分辨率是屏幕每行每列的像素点数，用水平点数×垂直点数表示。 ◆ 点距（栅距）：点距是指荫罩型显示器屏幕上点的距离，栅距是指光栅型显示器屏幕上光栅的距离。点距（栅距）越小越清晰，其数值取决于所采用的显像管。 CRT视频显示标准 ◆点时钟：点时钟决定光点出现的速率，也是显像管所能承受的电子束最大开关速度。 ◆ 水平扫描频率：水平扫描频率是指一秒钟扫描的行数，也称为行频，用点时钟（频率）除以水平分辨率（即水平点数）来表示。 ◆ 垂直扫描频率：垂直扫描频率是指一秒钟刷新屏幕的次数，也称为刷新频率/帧频/场频，用水平扫描频率除以垂直分辨率（即垂直点数）来表示。 ◆ 色彩数：色彩数是指每个像素点可具有的色彩数目，也称为色分辨率。 CRT显示器结构 C