单片机应用系统的接口技术研讨.ppt

单片机原理及其应用 第6章 单片机应用系统的接口技术 键盘及显示器接口设计 A/D和D/A转换接口技术 开关量输出接口技术 （一）键盘概述 独立式键盘的结构原理 每个按键互相独立地接通一条数据线并输出键的通断状态。当按键Si闭合时，数据线直接接地，因而输出键Si的状态Di = 0；当按键Si断开时，数据线通过上拉电阻接到正电源，因而输出键Si的状态Di = 1。 独立式键盘的结构原理 (1)可以将各按键的数据输出线和单片机I/O口相连，通过CPU对相关I/O口线状态的检测，即可知道键盘上是否有键按下和哪个键按下，并可根据各键的功能定义进行相关的键功能处理。 (2)也可以用扩展的I/O口如8155、8255芯片或三态缓冲器与按键的数据输出线相连，把按键当作外部RAM的某一工作单元的位来对待，通过读片外RAM的方法，识别按键的工作状态。 下面以常用的直接与单片机I/O相连的接口电路为例，介绍查询方式和中断方式这两种键盘管理程序。 1. 查询方式 如图6-3，接成独立式键盘查询法接口电路。 该接口电路实现的功能应为：查询检测是否有键按下，如有键闭合，则消除抖动，再判断键号，然后转入相应的键处理。 采用查询方式时，必须保证CPU每隔一定时间主动地去扫描按键一次，该时间间隔的上限应小于快速两次按键的时间间隔，否则会有按键不响应的情形。一般按键扫描的时间间隔不大于10mS。显然这种方式占用CPU时间比较多。 KEY: MOV P1,#0FFH ;向P1口输出1,置P1口为输入状态 KEY1: MOV A,P1 ;输入P1口的状态 CPL A ;取反，无键按下P1.0-P1.3为0 ANL A,#0FH ;屏蔽无用的高4位 JZ KEY1 ;若A=0转移至KEY1继续检测 LCALL D12MS ;延时12ms MOV A,P1 ;再次输入P1口的状态 CPL A ; ANL A,#0FH JZ KEY1 ;如无按键按下，转移继续检测 JB ACC.0,PR0 ;若S0键按下，转PR0处理 JB ACC.1,PR1 ;若S1键按下，则转PR1处理 JB ACC.2,PR2 JB ACC.3,PR3 AJMP KEY1 ;按键处理完后返回KEY1继续检测P1口 ;状态 PR0: ………… ;S0键处理程序 PR1: ………… PR2: ………… PR3: ………… ;S3键处理程序 D12MS:………… 2. 中断方式 以3个按键为例，如图所示。在上述查询法接口电路的基础上，按键S0、S1、S2的数据输出线再共同经过一个与门后与单片机的外部中断请求信号输入端相连，以保证任意一个按键按下时，即可向CPU提出中断申请，CPU响应中断后执行键盘中断服务子程序。 显然，CPU对按键而言是被动方式，在无键按下时不占用CPU时间。 注意：在上图所示的电路中，任何一个按键的抖动都将造成一次中断，因此，当中断服务程序执行完毕、返回主程序之前，必须保证三个按键稳定地处于断开状态。否则可能引起按一次按键引起多次进入按键服务子程序的情况发生。 处理此问题的方法是：当按键服务子程序执行时间较短、小于一次按键的时间，在退出中断服务程序之前，必须用软件清除外部中断源INT0的中断请求标志“EX0”(CLR EX0)。键盘中断服务子程序，与查询方式相似：首先去抖动，然后识别键号，再转入键功能处理程序，最后中断返回。程序流程如下图所示。 ORG 0003H AJMP KEY ORG 0100H MAIN: SETB EA SETB EX0 SETB IT0 …… KEY: CLR EX0 LCALL D12MS JB P3.2,NOKEY MOV A,P1 CPL A JB ACC.0,PR0 JB ACC.1,PR1 JB ACC.2,PR2 NOKEY: SETB EX0 RETI PR0: …… SETB EX0 RETI PR1: 2. 行列式键盘（矩阵式键盘） 键盘的工作方式： （1）编程扫描工作方式。即查询扫描方式，采用编程方法每隔一定时间调用键盘扫描子程序，查询是否有键输入。 （2）定时扫描工作方式。是采用单片机内部的定时器每隔一定时间产生定时中断，CPU响应中断后执行一次键盘扫描子程序。 （3）中断扫描方式。只要有键闭合，立即产生中断信号使CPU装入中断处理程序，进行按键的处理。 矩阵式键盘的程序设计方法： 分析：8155的PA口为输出，PC口为输入，