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1、第5章 人机交互设备接口,5.1 键盘接口,5.1.1 键盘的工作原理,根据键码的识别方式，键盘分为: 编码键盘 非编码键盘,5.1.1 键盘的工作原理,常用的按键识别方法：,（1）行扫描法 （2）行列反转法,例如：设8255A的A口、B口、C口和控制口地址分别为80H、81H、82H和83H，用行反转扫描法对44矩阵键盘进行扫描识别的程序如下：,START: MOV AL,82H OUT 83H,AL MOV AL,0 OUT 80H,AL WAIT: IN AL,81H AND AL,0FH CMP AL,0FH JZ WAIT MOV BL,0FH CALL DELAY,MOV AL,9
2、0H OUT 83H,AL MOV AL,BL OUT 81H,AL IN AL,80H MOV AH,AL MOV AL,BL LEA SI,TABLE MOV CL,16 LOOP1: CMP AL,SI JZ KEY INC SI,INC SI LOOP LOOP1 JMP START TABLE: DW 0EFEH,0EFDH,0EFBH, 0EF7H,0DFEH,0DFEH,0DFDH,0DFBH,0DF7H,0BFEH DW 0BFDH,0BF7H,07FEH, 07FDH,07FDH,07FBH,07F7H,5.1.2 PC机的键盘接口电路,PC微机键盘的特点 PC微机常用的键盘
3、有101键的增强型键盘和102键的扩展键盘，以及104键的Windows键盘。 （1）键盘由单片机、译码器和16行8列的键开关矩阵三大部分组成。 （2）按键采用电容开关 （3）键盘是一种由单片机扫描、编码的智能化键盘。 （4）键盘是一个与主机箱分开的独立部件，通过一根五芯电缆与主机相连接。,2. PC机键盘工作原理,3键盘接口种类,显示器是用来显示字符、图形和图像的设备，是作为计算机内部信息的输出设备，又可与键盘配合作为输入设备。常用的显示器有阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示器（LCD）两种。,5.2 显示器接口,5.2.1 显示器种类,CRT（Cathode Ray Tube，阴极射线管
4、）显示器是微机系统中一种最基本的人机交互输出设备。 CRT显示器分为两类：一类是字符显示器，另一类是字符图形显示器。 按显示色彩分，CRT显示器有单色和彩色两种。,1 CRT显示器,LCD显示器采用的技术主要有: 有源矩阵 无源矩阵,2液晶显示器（LCD）,1CRT显示器的工作原理,5.2.2 CRT显示器,3CRT显示器性能指标 （1）荫罩 （2）点距 （3）像素 （4）刷新速度 （5）行频 （6）视频带宽 （7）显示分辨率 （8）灰度,1显示接口卡的种类和性能 视频显示器接口就是彩色图形显示器的适配器，简称显卡。常见的显卡有以下几种： （1）单色显示适配器MDA： （2）彩色图形适配器CG
5、A （3）增强型图形适配器EGA （4）视频图形阵列VGA （5）超级VGA,5.2.3 显示接口卡,显卡的主要作用是控制电脑的图形输出，对图形函数进行加速。 当某一个应用程序提出一个制图请求时，这个请求首先要被送到操作系统中（以Windows操作系统为例），然后通过GDI（图形设备接口）和DCI（显示控制接口）对所要使用得函数进行选择。,2显卡的基本原理,显示内存也被称为帧缓存，通常是用来存储显示芯片（组）所处理的数据信息。当显示芯片处理完数据后会将数据输送到显示内存中，然后RAMDAC从显存中读取数据并将数字信号转换为模拟信号，最后将信号输出到显示屏。 （1）SDRAM （2）SGRAM
6、（3）DDR SDRAM/SGRAM （4）VRAM（Video DRAM） （5）WRAM（Window RAM） （6）RDRAM（RAMBUS DRAM）,3显示内存,将数字信号转换为模拟信号使显示器能够显示图象；RAMDAC的另一个重要作用就是提供显卡能够达到的刷新率，也影响着显卡所输出的图像质量。 RAMDAC的转换速率是以MHz来表示的，决定了刷新频率的高低,4RAMDAC,刷新频率是指RAMDAC向显示器传送信号，使其每秒重绘屏幕的次数，标准单位是Hz。 影响刷新频率的因素主要有两个方面： （1）显卡每秒可以产生的图像数目 （2）显示器每秒能够接收并显示的图像数目。,5刷新频率,
7、液晶显示器英文全称为Liquid Crystal Display 是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。,5.2.3 液晶显示器,1液晶显示器的种类 液晶显示器俗称为平板显示器，利用液晶的物理性能进行工作。 液晶显示器按性能价格可分为有源阵列（主动式矩阵）和无源阵列（被动式矩阵） 按照技术的应用可分为：扭曲向列、超扭曲向列、双层超扭曲向列（DSTN，DualLayer Super Twist Nematic）和薄膜场效应晶体管式（TFT，Thin Film Transistor）。,2LCD的性能指标 （1）分辨率 （2）刷新率 （3）防眩光防反射 （4）观察屏幕视角 （5）可视角
8、度 （6）亮度、对比度 （7）响应时间 （8）显示色素,3LCD工作原理 LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶材料的5m均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。,5.2.4 汉字显示编程,下面通过Turbo C来实现在DOS操作系统下进行汉字显示。以HZK16文件为例，分析取得汉字字模的方法。 HZK16文件是按照GB 2312-80标准，也就是通常所说的国标码或区位码的标准排列的。国标码分为 94 个区（Sectio
9、n），每个区 94 个位（Position），所以也称为区位码。其中0109 区为符号、数字区，1687 区为汉字区，而 1015 区、8894 区是空白区域。,4. 监控帧S,计算方法如下： qh=c1-32-128=c1-160 wh=c2-32-128=c2-160 或 qh=c1-0xa0 wh=c2-0xa0 其中qh、wh为汉字的区号和位号；c1、c2为汉字的第一字节和第二字节。根据区号和位号可以得到汉字字模在文件中的位置： location=(94*(qh1)+(wh1)* 一个点阵字模的字节数。,在图的字模中每一点使用一个二进制位（Bit）表示，如果是1，则说明此处有点；若是0
10、，则说明没有。这样，一个1616点阵的汉字总共需要16*16/8=32个字节表示。字模的表示顺序为：先从左到右，再从上到下，也就是先画左上方的8个点，再是右上方的8个点，然后是第二行左边8个点，右边8个点，依此类推。,下面的程序说明了具体显示汉字的方法，以1616汉字为例，使用HZK16文件,#include #include void hanzi16(int x,int y,char *s,int colour) FILE *fp; char buffer32; register i,j,k; unsigned char qh,wh; unsigned long location; if(f
11、p=fopen(“hzk16“,“rb“)=NULL) printf(“Cant open hzk16!“); getch(); exit(0); ,while(*s) qh=*s-0xa0; wh=*(s+1)-0xa0; location=(94*(qh-1)+(wh-1)*32L; /* 计算汉字字模在文件中的位置 */ fseek(fp,location,SEEK_SET); fread(buffer,32,1,fp); for(i=0;i(7-k) ,main() int gd=DETECT,gm; initgraph( ,5.3 鼠标,1鼠标的工作原理 鼠标是控制计算机显示器上光标
12、移动的输入设备，一般有两个按键。使用时先由主机给定显示器上光标的初始位置，然后根据鼠标提供的相对位移量来控制光标移动。 鼠标按测量部件的不同大体上可分为: 机电式 光电式,鼠标的通信协议,通用串口机电式鼠标采用标准的RS-232C与主机联机，8位数据位，一位停止位，无奇偶校验，波特率为1200b/s。其与主机通信时数据格式是5个字节为一组，包含了鼠标的按钮状态信息和鼠标的位移量信息。各字节的具体含义:,鼠标的通信协议,字节1：该字节高5位为10000，标志着一个数据块的开始，低3位表示3个命令按钮的状态，某位为1则表示相应的按钮被按下。 字节2：方向的第一个位移增量，以补码表示，最高位为方向位
13、。,鼠标的通信协议,字节3：方向的第一个位移增量，以补码表示，最高位为方向位。 字节4：方向的第二个位移增量，以补码表示，最高位为方向位。 字节：方向的第二个位移增量，以补码表示，最高位为方向位。,鼠标的通信协议,鼠标的主要指标是分辨率，其单位是点英寸（dpi）。分辨率越高越容易操作，光标定位越准确。目前大部分鼠标具有200dpi一400dpi的分辨率。,2鼠标位置读取的程序设计,#include #include #include #include #define TIMER 0x1c #ifdef _cplusplus #define _CPPARGS . #else #define _C
14、PPARGS #endif int TimerCounter=0; void interrupt ( *oldhandler)(_CPPARGS); void interrupt newhandler(_CPPARGS) TimerCounter+; oldhandler(); ,void SetTimer(void interrupt (*IntProc)(_CPPARGS) oldhandler=getvect(TIMER);/*用来获取中断处理程序的入口地址的*/ disable(); setvect(TIMER,IntProc); /*设置新的中断处理程序的入口地址*/ enable(
15、); void CloseTimer() disable(); setvect(TIMER,oldhandler);/*设置恢复原来中断处理程序的入口地址*/ enable(); void mshow() union REGS ireg,oreg; ireg.x.ax=1; int86(0x33,/*执行指定的8086软中断*/ ,void getmxy(double *x,double *y) union REGS ireg,oreg; ireg.x.ax=3; int86(0x33, ,void main(void) int gdriver=EGA,gmode=EGAHI,key; double ax,ay,vx,vy,mx,my; int curpage=0; initgraph(,while(1) if(kbhit()break; if(TimerCounter1) TimerCounter=0; getmxy( ,
