9 键盘和显示器接口设计

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1、第9章键盘和显示器接口设计键盘接口技术显示器接口技术11.对外设的选择2.数据传送速度的匹配3.数据的缓冲和锁存4.信息转换I/O接口电路的功能21.无条件传送方式2.查询方式3.中断方式4.DMA方式I/O数据传送的控制方式3键盘结构：主要有按键式键盘和旋钮式键盘两类。按键式键盘：是一组按键开关的集合，包括机械式、薄膜式（100万次）、电容式（2000万次）和霍尔效应按键（1亿次）编码键盘：采用硬件电路来去除键抖动、实现键的自动编码，占用CPU时间少，但电路较复杂，主要有BCD码键盘和ASCII码键盘。非编码键盘

2、：仅提供键的开关状态，键代码的产生等需要由软件来完成键盘接口技术4由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开的瞬间，电压信号伴随有一定时间的抖动，抖动时间与按键的机械特性有关，一般为5～10ms。按键稳定闭合时间的长短则由操作者的按键动作决定，一般为零点几秒到几秒的时间。为了保证CPU确认一次按键动作，既不重复也不遗漏，必须消除抖动的影响。通常采用软件消除抖动：在程序执行过程中检测到有键按下时，先调用一段延时（约20ms）子程序，然后判断该按键的电平是否仍保持在闭合状态，如果是，则确认有键按下。键盘的特点5独立式按键独立

3、式按键就是各个按键相互独立，分别接一条输入线，各条输入线上的按键工作状态不会影响其它输入线的工作状态。通过检测输入线的电平状态，判断哪个按键被按下。独立式按键电路配置灵活，软件设计简单，缺点是每个按键需要一根输入口线，在按键数量较多时，占用大量的输入口资源，只适用于按键较少或操作速度较高的场合。键盘的硬件接口6矩阵式键盘：矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。键盘的硬件接口7通过键盘扫描，监视键盘的输入；确定具体按键，完成按键编码；执行与按键相应的功能模块。键盘接口的软件设计8①查询扫描方式：CPU

4、对键盘的扫描采取程序控制方式，一旦进入键扫描状态，就反复扫描键盘，等待键盘上输入命令或数据。②定时扫描方式：这种方式是利用单片机内部定时器产生定时中断（例如20ms），CPU在中断服务程序中对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键并执行相应键功能程序。③外部中断方式：在中断方式下，仅在键盘有键按下时，产生外部中断请求，进入中断服务程序，再执行键盘扫描和按键处理程序。键盘的扫描方式9对按键进行编码，是为了保证程序对按键进行有序处理。独立式按键：数目相对较少，可根据实际需要灵活处理，一般是依次连续编码。矩阵式键盘：按键

5、的位置由行号和列号唯一确定。第一种是对行号和列号分别进行二进制编码，然后将两值合成一个字节，高4位是行号，低4位是列号；第二种是依次排列键号，对按键进行连续编码。键盘的编码10重复键：在按键操作中，可能会出现同时按下两个以上键的情况，需要软件确定有效键。处理方法是：a.多键均视为有效，按扫描顺序，将按键依次存入缓冲区中等待处理。b.继续对按键进行扫描，只判定最先（或最后）释放的按键为有效，其它按键则无效。连击：连击是指一次较长时间的按键产生多次击键的效果。等待按键释放的处理，目的就是为了消除连击，对一次按键只执行一

6、次键功能，避免多次重复执行。键盘特殊情况处理方法11查询方式典型电路12中断方式典型电路13独立式按键接口电路设计14独立式按键接口电路设计KEY:MOVDPTR,#7FFFH；送按键地址MOVXA,@DPTR；读键盘状态ANLA,#0FH；屏蔽高4位MOVR2,A；保存键盘状态值LCALLDL10MS；延时10ms消抖MOVXA,@DPTR；再读键盘状态ANLA,#0FH；屏蔽高4位CJNEA,R2,EXIT；若两次不一样，按键无效CJNEA,#0EH,TO_2；K1键未按下，转TO_215独立式按键接口电路设计

7、LJMPKEY1；是K1键按下，转键1处理TO_2:CJNEA,#0DH,TO_3；K2键未按下，转TO_3LJMPKEY2；K2按下，转键2处理TO_3:CJNEA,#0BH,TO_4；K3键未按下，转TO_4LJMPKEY3；K3按下，转键3处理TO_4:CJNEA,#07H,EXIT；K4键未按下，返回LJMPKEY4；K4键按下，转键4处理EXIT:RET；重键或无键按下，返回16由于矩阵式键盘中的行、列线为多键共用，各按键状态的变化都会影响该键所在行和列的电平。必须将行、列线的电平信号配合起来并作适当的处

8、理，才能确定闭合键的位置。按键的识别方法:扫描法、线反转法矩阵键盘接口电路设计及编程设计矩阵式键盘接口设计17扫描法：是最常用的方法，需要分两步来完成：①第一步，判断键盘有无键被按下。方法是将所有列线均置为低电平，检查各行线电平是否有变化，如果有变化，说明有键被按下。②第二步，确定按键位置。CPU把各列依次置为低电平，其余的列置为高电平，检查各行线电平的变化