Rational统一过程.PPT

2.3 嵌入式系统的常用外设 2.3.1 输入设备 2.3.2 输出设备 2.3.3 存储设备等（略） 2.3.1 输入设备 小型键盘 触摸屏 1. 小型键盘 功能 嵌入式系统的一种常用输入设备 例如：收款机系统 由几个简单的数字键和功能键组成 结构：矩阵键盘 16个按键接至4条行输出XO～X3和4条列输入YO～Y3上 图4-12 键盘与键盘控制器电路工作原理示意图 节省I/O端口资源 工作原理 键盘控制器 扫描按键输入(逐行输出，逐列检测) 译码 去抖 按键值存放在寄存器中 嵌入式处理器： Key管脚：Polling或Interrupt方式检测 CS 管脚使能 从DIO管脚依次读取 2. 触摸屏 功能 在液晶屏上叠加一片触摸屏，用触控笔或手指直接点选按键或输入文字 轻薄短小，便于携带，使用方便 注：触摸屏与LCD的分辨率和坐标系一般不同，因此触摸屏的位置需要在程序中进行转换变为LCD 坐标系中的位置 种类 电容式：最早出现 表面声波式 电阻式：主要产品，市场份额72% XGT式 ：必威体育精装版技术，市场份额20% 1).电容式触摸屏 工作原理 触摸时，人体电场、用户和触摸屏表面形成一耦合电容 电容是高频电流直接导体，因此手指从接触点吸走很小的电流 流经四个角落电极的电流与手指到四角的距离成正比 特点 对大多数的环境污染物有抵抗力 人体成为回路的一部分，因而漂移现象比较严重 人体戴手套时不起作用 需经常校正 不适用于金属机柜 外界存在电感和磁感的时候，触摸屏失灵 2).表面声波式触摸屏 工作原理： 物体触摸到表面时，阻碍声波的传输 换能器侦测到这个变化，反映给计算机，进而进行鼠标的模拟 特点 高清晰度，透光性好 高度耐久，抗刮伤性良好 一次校正不漂移 需经常维护，适合于环境比较清洁的场所 3).电阻式触摸屏 工作原理 两层导电薄膜， 上层可伸缩 触碰后上下 电极导通 通过电位差 计算(X,Y)值 图4-13 电阻式触摸屏工作原理示意图 特点 高解析度，高速传输反应 表面硬度处理，减少擦伤、刮伤及防化学处理 具有光面及雾面处理 一次校正，稳定性高，永不漂移 4).XGT式触摸屏 工作原理 采用纯玻璃面板 将电压连到玻璃基板的4个角落，产生一个电场 通过特殊的有线触控笔去触控输入，其它实体碰触不会有反应，电场的变化对应碰触位置 特点 结合了电阻式和表面声波式触摸屏的优点—防水、防火、防尘、防刮、抗菌 寿命大约是前类产品的 100 倍左右 透光率较透明导电薄膜的提高了 15% 左右 可应用于高温低温以及恶劣环境下 被视为当前最具潜力的触摸屏技术 2.3.2 输出设备 LED LCD 1. LED 功能 作为电源指示灯、电平指示、工作状态显示或微光源之用 种类 发光二极管（基本单元） 数码管、符号管、米字管、点阵显示屏 1).发光二极管（LED，Light Emitting Diode） 工作原理 核心是一PN结—正向导通、反向截止 还具有发光特性 特点 耗电少、成本低、配置简单灵活、安装方便、耐振动、寿命常 种类 按发光颜色 红色、橙色、绿色、蓝光、多色等 按出光面特征（形状） 圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等 按透明性及是否掺散射剂 有色透明、无色透明、有色散射和无色散射 2).数码管 结构 七段条状发光二极管组成“日”字型，实现数 字0～9、部分字母和小数点的显示 共阳极或共阴极电气连接方式 见下图4-14 ?图4-14 七段数码管结构原理图 工作原理：以共阴极为例 某发光二极管阳极加上高电平时点亮 驱动方式 静态驱动：每个数码管用一个并口驱动 动态驱动：共一个并口，轮询以节省资源 3).其它LED 米字管:显示包括英文字母在内的多种符号 符号管:显示+、-或±号等 点阵显示屏: 工作原理与 七段数码管 类似 图4-15 点阵显示屏原理图 工作原理 液晶特性 介于固态与液态之间的物质，同时具备固态晶体的光学特性和液态物质的流动特性 当液晶被送上电压后，液晶的内部结构会产生扭曲 通过液晶的光线随液晶内部的结构而改变光线的行径 2. LCD 液晶屏 背光板：光源 液晶阵列： 每一个图案像素用一个液晶单元表示 对液晶单元施以不同电压以改变对应像素的光线行径 彩色滤光膜 ： 通过液晶阵列的光线经过彩色滤光膜后显示指定的三原色RGB 两块偏光板 ： 将不需要显示的光线挡住，使其不会显示在液晶屏幕上 特点 体积小、重量轻 对比C