第8章应用系统配置及接口技术.ppt

2) 行列式键盘接口及工作原理 为了减少键盘与单片机接口时所占用I/O线的数目，在键数较多时，通常都将键盘排列成行列矩阵形式，如图9-6所示。 以图9-6所示的4×4键盘为例，说明行扫描法识别哪一个按键被按下的工作原理。 首先判别键盘中有无键按下，由单片机Ｉ／Ｏ口向键盘送(输出)全扫描字，然后读入(输入)列线状态来判断。方法是： 向行线(图中水平线)输出全扫描字00H，把全部行线置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根列线电平被拉至低电平，从而使列输入不全为1。 判断键盘中哪一个键被按下是通过将行线逐行置低电平后，检查列输入状态实现的。方法是： 依次给行线送低电平，然后查所有列线状态，称行扫描。如果全为1，则所按下的键不在此行；如果不全为1，则所按下的键必在此行，而且是在与零电平列线相交的交点上的那个键。 （1） 行扫描法识别键号（值）的原理 行扫描法识别键号的工作原理如下： 将第0行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1110。然后读取列的电平，判别第0行是否有键按下。在第0行上若有某一按键按下，则相应的列被拉到低电平，则表示第0行和此列相交的位置上有按键按下。若没有任一条列线为低电平，则说明0行上无键按下。 将第1行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1101。然后通过输入口读取各列的电平。检测其中是否有变为低电平的列线。若有键按下，则进而判别哪一列有键按下，确定按键位置。 将第2行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1011。判别是否有哪一列键按下的方法同上。 将第3行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为0111。判别是否有哪一列键按下的方法同上。 在扫描过程中，当发现某行有键按下，也就是输入的列线中有一位为0时，便可判别闭合按键所在列的位置，根据行线位置和列线位置就能判断按键在矩阵中的位置，知道是哪一个键按下。 （2） 键盘扫描工作过程 按键扫描的工作过程如下： ① 判断键盘中是否有键按下； ② 进行行扫描，判断是哪一个键按下，若有键按下，则调用延时子程序去抖动； ③ 读取按键的位置码； ④ 将按键的位置码转换为键值（键的顺序号）0、1、2…、F。 图9-7所示为4×4键盘扫描流程图。 键的位置码及键值的译码过程 上述行扫描过程结束后得到的行号存放在R0中,列号存放在R2中. 键值（号）的获得（译码）通常采用计数译码法。这种方法根据矩阵键盘的结构特点，每个按键的键值 键值=行号×每行的按键个数+列号， 即键号（值）= 行首键号+列号 第0行的键值为： 0行×4+列号（0～3）为0、1、2、3； 第1行的键值为： 1行×4+列号（0～3）为4、5、6、7； 第2行的键值为： 2行×4+列号（0～3）为8、9、A、B； 第3行的键值为： 3行×4+列号（0～3）为C、D、E、F。 4×4键盘行首键号为0、4、8、C，列号为0，1，2，3。 所以键值译码子程序为DECODE，该子程序出口： 键值在A中。 （3） 键盘扫描子程序（参见图9-7） （3） 键盘扫描子程序（参见图9-7） 例9-2 设计一个2×2行列式键盘,并编写键盘扫描子程序。 解: 原理如图9-8所示。 ① 判断是否有键按下: 将列线P1.0、P1.1送全0,查P0.0、P0.1是否为0。 ② 判断哪一个键按下: 逐列送0电平信号,再逐行扫描是否为0。 ③ 键号=行首键号+列号 2. 中断扫描方式 为了提高CPU的效率,可以采用中断扫描工作方式,即只有在键盘有键按下时才产生中断申请;CPU响应中断,进入中断服务程序进行键盘扫描,并做相应处理。中断扫描工作方式的键盘接口如图9-9所示。 P1.4～P1.7作键输出线,P1.0～P1.3作扫描输入线。 扫描时,使P1.4～P1.7位清0。 当有键按下时,INT1端为低电平,向CPU发出中断申请。若CPU开放外部中断,则响应中断请求,进入中断服务程序。 3. 键操作及功能处理 若图9-6中为4×8的32键,设0、1、2、…、E、F共16个键为数字键;其他16个键为功能键,键值为16～31,即10H～1FH，各功能键入口程序地址标号分别为AAA、BBB、…、PPP。 当对键盘进行扫描并求得键值后，还必须做进一步处理。方法是首先判别其是功能键还是数字键。若为数字键，则送显示缓冲区进行显示；若为功能键，则由散转指令“JMP 三. LED显示器与89C51接口及显示子程序 图9-14图中，P0口输出段选码，P1口输出位选码，位选码占用输出口的线数决定于显示器位数，比如6位就要占6条。 75452(或7406)是反相驱动器(30 V高电压，OC门)，这是因为89C51 P1口正逻辑输出的位控与共阴极LED要求的低电平点亮正好相反，即当P1口位控线