《单片机原理及应用ppt教学课件第9章mcs51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理及应用ppt教学课件第9章mcs51与键盘显示器拨盘打印机的接口设计（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机原理及应用,第9章 MCS-51与键盘、 显示器的接口设计,光华学院 信息工程系 王 超,PC机除了主机以外还需要哪些部分呢？,单片机电路有时候也需要键盘、显示等外设。,9.1 键盘接口,按键的特点及输入原理 独立式按键 矩阵式按键,按键的特点及输入原理,按键的分类：触点式：机械；无触点式：电气 键输入原理：通过按键的接通与断开，产生两种相反的逻辑状态低电平“0”与高电平“1”。 键功能的实现：对于一组键或一个键盘，需通过接口电路与单片机相连。可采用查询或中断方式测试有无键按下，再确定是哪一个键按下，将该键号送入累加器A，然后判断是数字键还是功能键，若是数字键，则将键号对应的数字送入相关
2、输入缓冲区；若是功能键，则通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。,键盘接口需要解决的问题,是否有键按下,按键识别：,键抖动及消除：,机械按键抖动时间在5ms10ms之间,硬件方案双稳态去抖电路 软件方案延时10ms20ms后再次判断,消除方法：,求键号,独立式按键,接口电路：,特点：一线一键，按键识别（编程）简单；但占用较多口线，适合8键以下使用。,例1：用P1口检测三个按键的状态并完成相应的功能,解：,资源分配： 用P1口的低3位检测3个按键的输入，为1则表示按键没有按下，为0则表示相应按键被按下。,流程图：,ORG 0000H KB: MOV P1,#0FFH ；想从P
3、1口取数时要先；将初始值FF装入P1，再准备去取数！MOV A,P1 ；读出P1口内容到A中CPL A ；将A取反ANL A,#07H ；将A的内容与07相与JZ KB ；判断A是否是0，是0无键按下 ；跳转到KBLCALL D10MS ；由按键按下延时10msMOV A,P1 ；读出P1口内容到A中CPL A ；将A取反ANL A,#07H ；将A的内容与07相与JZ KB ；判断A是否是0，是0无键按下 ；跳转到KBCJNE A,#01H,KB01；是1按键按下吗？；不是跳转到KB01LCALL PGM1 ；是，则调用PGM1SJMP KB ；返回KB KB01:CJNE A,#02H,K
4、B02；是2按键按下吗？；不是跳转到KB02LCALL PGM2 ；是，则调用PGM2SJMP KB ；返回KB KB02:CJNE A,#04H,KB ；是1按键按下吗？；不是跳转到KB01LCALL PGM3 ；是，则调用PGM3SJMP KB ；返回KBEND,编程：按三个按键中的任一键都对应一个特定功能。,矩阵式按键,关键：如何判断键号？,接口电路：,特点：按键识别应采用扫描法或线路反转法 编程较为复杂，节省口资源，8键以上使用,键盘扫描子程序一般包括以下内容：1.判别有无键按下；2.扫描获取闭合键的行、列值；3.用计算法或查表法得到键值；4.判断闭合键释放否，如没释放则继续等待；5.
5、保存闭合键号。,键按下/释放判断,KS： MOV A，#00H ; 将00放入A中 MOV P1，A ；全扫描字#00H送P1口MOV P1，#0FH ; 为保证取P1口低4位,先应将其置高电平 MOV A，P1 ；读入P1口状态CPL A ；变正逻辑，高电平表示有键按下ANL A,#0FH ；取低4位RET ；返回，A0表示有键按下 MAIN: LCALL KSJNZ xxx,如果按下“2”号键，那么P1.0-P1.7的值从原来的 0000,1111(0F)变化为0000，0111(0E)，因此，A 的值变为0000,0111（0E）。取反，1111 1000（F8） 再与0000，1111
6、（0F）相与，则为0000，1000（08） 不为0，有按键按下。,有按下情况的进一步处理程序,按键识别扫描法,流程：当第0列处于低电平时，逐行查找是否有行线变低，若有，则第0列与该行的交叉点按键按下；若无，则表示第0列无键按下，再让下一列处在低电平，依此循环，这种方式称为键盘扫描。键号=行首键号（0、4、8、12）+列号（0、1、2、3）,原理：在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线均处于高电平，则当这一列有键按下时，该键所在的行电平将会由高电平变为低电平，可判定该列相应的行有键按下。,例2：键盘扫描程序,SERCH: MOV R2,#0EFH ;扫描初值1110 1111MOV R3,
7、#00H ;列号为0LINE0: MOV A,R2 ;将R2,1110 1111送入AMOV P1,A ;将A,1110 1111送入P1MOV A,P1 ;读P1口内容到AJB ACC.3,LINE1;判断0行选中?MOV A,#00H ;行首号送累加器A=00AJMP TRYK ;跳转到TRYK LINE1: JB ACC.2,LINE2;判断1行选中?MOV A,#04H ;行首号送累加器A=04AJMP TRYK ;跳转到TRYK LINE2: JB ACC.1,LINE3 ;判断2行选中?MOV A,#08H ;行首号送累加器A=08,AJMP TRYK ;跳转到TRYK LINE3
8、: JB ACC.0,LINE4 ;判断3行选中? MOV A,#0CH ;行首号送累加器A=12 AJMP TRYK ;跳转到TRYK LINE4: INC R3 ;R3列号加1 MOV A,R2 ;将R2,1110 1111送入A RL A ;循环左移1位1101 1111 JNB ACC.0,BACK ;4列都没查到,应该重新开始 MOV R2,A ;赋扫描初值 AJMP LINE0 ;跳转到LINE0 TRYK: ADD A,R3 ;列号+行号=键号 BACK: RET,例2：键盘扫描程序,定时扫描方式,定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（
9、例如10 ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断。CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。,;将100放入R1 ;定时器1方式2, ;装入初值,定时100us;启动定时器,;判断TF1位是否为1, ;直到1跳转到TM1,;R1减1不等0,则跳转到LK ;调用KEY测试,出口为A ;判断A是否为0?跳转到TM,;延时10MS ;调用KEY测试,出口为A ;判断A是否为0?跳转到TM;调用按键搜索程序,;开全局中断，开定时器1中断 ;设置定时中断循环次数为100 ;设置定时器1工作方式2 ；计算并装入初值,;启动定时器,;等待,;R1减1不等于0，则
10、跳转到TM1,;关全局中断，关定时器1中断,;调用KEY测试,出口为A ;判断A是否为0?跳转到TM1,;延时10MS ;调用KEY测试,出口为A ;判断A是否为0?跳转到TM1 ;调用按键搜索程序,MCS-51的中断系统结构图,中断标志位,中断源允许,总允许,中断优先级,中断扫描方式,为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。,;向P1口写入F0 ;开全局中断，开外部中断0中断 ;等待,;调用KEY测试,出口为A ;判断A是否为0?跳转到TM1,;延时10MS ;调用
11、KEY测试,出口为A ;判断A是否为0?跳转到TM1 ;调用按键搜索程序,1H,9.2 显示器接口技术,LED的结构和显示原理 静态显示方式 动态显示方式 动态显示的实现,动态显示方式,问题引入：,LED显示器如何显示出指定数字/字符？,为使LED显示不同的符号或数字，要为LED提供段码（或称字型码）。 提供给LED显示器的段码（字型码）正好是一个字节（8段）。 各段与字节中各位对应关系如下：,表1只列出了部分段码，可根据实际情况选用。 另外，段码是相对的，它由各字段在字节中所处的位决定。 例如表中8段LED段码是按格式：,而形成的，“0”的段码为3FH（共阴）。,8段LED的段码如表所示:,
12、例：模拟产品计数显示电路,要想显示“2”，怎么办？,编 程,ORG 1000H STAR：MOV TMOD，#60H ；T1计数方式2模式MOV TH1，#00H ；T1置初值00MOV TL1，#00H MAIN：MOV P1，#0C0H ；数码管显示0DISP：JB P3.3，DISP ；监测按键信号ACALL DELAY ；消抖延时JB P3.3，DISP ；确认低电平信号 DISP1：JNB P3.3，DISP1 ；监测按键信号松手？ACALL DELAY ；消抖延时JNB P3.3，DISP1 ；确认高电平信号SETB TR1 ；启动计数器 DISP2：MOV A，TL1 ；TL1值
13、放入A中MOVC A，A+DPTR ；查表获取数码管显示值MOV P1，A ；数码管显示计数值CJNE A，#8E，DISP2 ；显示的数到没到F LJMP STAR ；跳转到ATARTAB：0C0H，0F9H，0A4H ；表 DELAY：MOV R2，#14H ；延时 DELAY1：MOV R3，#10H ；延时DJNZ R3，$DJNZ R2，DELAY1RETEND,静态显示方式,连接所有LED的位选均共同连接到+VCC或GND，每个LED的8根段选线分别连接一个8位并行I/O口，从该I/O口送出相应的字型码显示字型。特点原理简单；显示亮度强，无闪烁；占用I/O资源较多。,动态显示方式,连接所有LED的段选线共同连接在一起共用一个 8位I/O口，而每个LED的位选分别由一根相应的I/O口线控制。因此必须采用动态扫描显示方式，每一个时刻只选通其中一个LED，同时在段选口送出该位LED的字型码。,
