学习资料 单片机电子技术 第9章应用系统配置及接口技术.ppt

第9章应用系统配置及接口技术9.1人机通道配置与接口技术单片机应用系统通常都需要进行人机对话。这包括人对应用系统的状态干预与数据输入，还有应用系统向人显示运行状态与运行结果等。如键盘、显示器就是用来完成人机对话活动的人机通道。9.1.1键盘接口及处理程序键盘分编码键盘和非编码键盘。键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现，并产生键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘、ASCII码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。1.键盘结构键盘可以分为独立连接式和行列式(矩阵式)两类，每一类按其译码方法又都可分为编码及非编码两种类型。这里只介绍非编码键盘。1)独立式非编码键盘接口及处理程序独立式按键是指各按键相互独立地接通一条输入数据线，如图9-4所示。这是最简单的键盘结构，该电路为查询方式电路。当任何一个键按下时，与之相连的输入数据线即被清0(低电平)，而平时该线为1(高电平)。要判别是否有键按下，用单片机的位处理指令十分方便。这种键盘结构的优点是电路简单；缺点是当键数较多时，要占用较多的Ｉ／Ｏ线。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）

出口：键值（键号）在A中KEY： MOV P1,#0F0H；令所有行为低电平KEY1： MOV R7，#0FFH；设置计数常数 DJNZ R7，KEY1；延时 MOV A,P1；读取P1口的列值 ANL A，#0F0H；判别有键值按下吗？ CPL A；求反后，有高电平就有键按下 JZ EKEY；无键按下时退出