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1、人机接口键盘接口显示器接口模拟量输入/输出接口D/A转换接口A/D转换接口通信接口,第章单片机接口技术,本章内容,Single Chip Microcomputer,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。,7.1 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
2、器ACC，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。
3、,流程图：,ORG 0000HKB: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FH JZ KB LCALL D10MS MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FH JZ KB CJNE A,#01H,KB01 LCALL PGM1 SJMP KBKB01:CJNE A,#02H,KB02 LCALL PGM2 SJMP KBKB02:CJNE A,#04H,KB LCALL PGM3 SJMP KB END,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，
4、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.保存闭合键号。,键按下/释放判断,KS： MOV A，#00H MOV P1，A ；全扫描字#00H送P1口 MOV P1，#0FH 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,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
5、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 MOV R3,#00H LINE0: MOV A,R2 MOV P1,A MOV A,P1 JB ACC.3,LINE1 MOV A,#00H AJMP TRYKLINE1: JB ACC.2,LINE2 MOV A,#04H AJMP TRYK LINE
6、2: JB ACC.1,LINE3 MOV A,#08H,AJMP TRYKLINE3: JB ACC.3,LINE4 MOV A,#0CH AJMP TRYKLINE4: INC R3 MOV A,R2 RL A JNB ACC.0,BACK MOV R2,A AJMP LINE0 TRYK: ADD A,R3BACK: RET,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（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。,中断扫描方式,为提高CPU工作
7、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。,7.2 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？,例：模拟产品计数显示电路,编程,ORG1000HSTAR：MOVTMOD，#60H；定时器T1工作在方式2计数 MOVTH1，#00H ；T1置初值 MOVTL1，#00HMAIN：MOVP1，#0C0H；数码管显示0 DISP：JB P3.3，DISP ；监测按键信号 ACALLDELAY；
8、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 ACALLDELAY；消抖延时 JNBP3.3，DISP1；确认高电平信号 SETB TR1 ；启动计数器DISP2：MOV A，TL1 MOVC A，A+DPTR ；查表获取数码管显示值 MOVP1，A ；数码管显示计数值 CJNE A，#8E，DISP2 LJMPSTAR TAB：0C0H，0F9H，0A4H DELAY：MOV R2，#14HDELAY1：MOV R3，#0FAH DJNZ R3，$ DJNZ R2，DELAY1 RET END,静态显示方式,连接 所有LED的位选
9、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。,动态显示基本原理,电路的接法决定了必须采用逐位扫描显示方式。即从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位LED， 并保持一段延时时间。然后选通下一位，直到所有位扫 描完。,要注意的两个问题：,
10、1.字型码通常通过查表指令MOVC来求得.,2.换位显示时通常要加一段程序使所有的LED全灭.,动态显示程序流程图,采用动态扫描方式依次循环点亮各位数码管，构成多位动态数码管显示电路。,开 始,显示缓冲区首地址送R0显示位数送R2,起始显示位送R3,禁止所有位（关显示）,从缓冲区取要显示的数,查表得字型码,指向段选口，送字型码,指向位选口，送位选码,延时,指向显示缓冲区下一个单元,位选码左移,结束,1,1,扫描完一遍吗?,Y,N,试编制程序，要求当其中某一按键压下时与其对应的二极管将被点亮。,课堂练习,7.3 D/A转换器接口,D/A转换器的作用典型芯片DAC0832DAC0832的应用,D/
11、A转换器的作用,将数字量转换为模拟量，以便操纵控制对象。,D/A转换器的主要指标 转换速度：一般几十微秒到几百微秒，快速的可达1微秒。转换精度（分辨率）：决定于输入数字量的位数，位数越多，精度越高。,典型芯片-DAC0832介绍,DAC0832是一个八位D/A转换器，转换时间1微秒，结构如下：,DAC0832功能分析,DI0-DI7：转换数据输入CS：片选信号,因此，DAC0832可以有三种工作形式：直通、单级锁存、两级锁存。,单缓冲方式的接口（1）,一个处于直通方式，另一个处于受控的锁存方式,“同时”做何解释?,单缓冲方式的接口（2）,两个输入寄存器同时受控的方式,单缓冲方式的应用 产生锯齿波,假定采用接口（1）方式，即输入寄存器受控，而DAC寄存器直通，输入寄存器地址为E000H，产生锯齿波。,源程序清单如下： ORG 0200 MOV DPTR，#0E000H ；指向输入寄存器地址 MOV A，#00H ；转换初值 WW: MOVX DPTR，A ；WR1有效，启动D/A转换 INC A NOP ；延时 NOPAJMP WW,1/28,2/28,3/28,254/28,255/28,0,产生的锯齿波的过程,D/A转换产生的锯齿波,
