第五章单片机的输入输出设备接口.ppt

第五章 单片机的输入/输出设备接口 第一节 键盘接口 编码键盘： 硬件方式产生编码 非编码键盘：软件方式产生编码 非编码键盘：结构简单、成本低廉 键按行列构成矩阵，每一个交叉点对应一个键，实际是一个机械开关。非编码键盘的接口技术的主要内容是如何确定被按键的行列位置。 一、键盘接口概述 1．单片机实现键盘接口的常用方法 独立式键盘：由一组相互独立的按键组成，每个按键与一位I/O口相连，接口简单，但是占用I/O口较多。 矩阵式按键：键按行列组成矩阵，行和列相交处安放一个按键，每条行线或列线与一位I/O相连，节省I/O资源。 2．键盘输入接口解决的任务 ⑴键盘扫描和去抖动 按键开关在电路中的连接图 按键未按下时，A点的电平位 +5V； 按下时，A点的电平位低电平； 由于按键是机械的弹性开关，在按下和断开时，触点在闭合和断开时，会引起A点电位的不稳定，一般有5~10ms的抖动，导致误信号，使CPU产生错误的处理。 硬件去抖动方法： R-S触发器消抖电路 +5V 闭合 断开 滤波消抖电路 软件去抖方法：采用延迟躲过抖动，待信号稳定后，再进行键扫描。延迟时间10~20ms。 ⑵键值或键号的计算 当确定有键按下时，需进一步根据行线和列线的状态确定按下键的值或键号，以实现键功能的程序。 ⑶等待键释放 获得键值后在以延时或查询的方法等待键释放，以保证键的一次闭合只进行一次键功能的实现。 ⑷确定键盘的监控方法 中断方式执行。当有键被按下时，向单片机发出中断请求，中断响应后执行键盘扫描工作。 定时方式执行。利用内部定时计数器完成一段时间的重复定时，每次定时完成执行一次键盘扫描工作。 二、独立式按键 独立式按键：每个按键单独占有一根I/O资源，当按键较多时，I/O资源占用较多。其优点是程序设计简单。 eg、三个按键与8031的连接电路，试编制按键扫 描子程序。 KEY：MOV P1，#07H MOV A，P1 CPL A ANL A，#07H JZ GRET JB ACC.0，KEY1 JB ACC.1，KEY2 JB ACC.2，KEY3 GRET：RET KEY1：LCALL WORK1 KEY2：LCALL WORK2 KEY3：LCALL WORK3 RET 三、矩阵式按键 1．矩阵式键盘的工作原理 X0~X3为键盘的行线，通过电阻接+5V；Y0~Y3为键盘的列线，由单片机控制其输入信号。每条行线和列线处有一个按键结构，当所有键未被按下时，行线与列线断开，每条行线都呈现高电平。当有键被按下时，按键所在行线与列线短路，此时行线的电平由列线的电位所决定。 2．矩阵式键盘接口 4×8键盘、6位显示器和803l的接口逻辑。图中8031外接一片8155，8155的RAM地址为7E00～7EFFH，I／O口地址为7F00~7F05H，8155的PA口为输出口，控制键盘的列线Y0~Y7的电位作为键扫描口，同时又是6位显示器的扫描口，PB口作为显示器的段数据口，8155的C口作为输入口，PC0~PC3接行线Y0～Y3，称为键输入口。 3．键盘扫描程序 键输入程序的功能： (1)判别键盘上有无键闭合：其方法为扫描口PA0～PA7输出全“0”，读PC口的状态，若PC0～PC3，为全“1”(键盘上行线全为高电平)，则键盘上没有闭合键；若PC0～PC3不为全“1”，则有键处于闭合状态。 (2)去除键的机械抖动：其方法为判别到键盘上有键闭合后，延迟一段时间再判别键盘的状态，若仍有键闭合，则认为键盘上有一个键处于稳定的闭合期，否则，认为是键的抖动。 (3)判别闭合键的键号：方法为对键盘的列线进行扫描，扫描口PA0～PA7依次输出： PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 ： 0 1 1 1 1 1 1 1 相应地顺次读