计算机控制 第4章 人机交互接口技术.pptVIP

第4章 人机交互接口技术 主要内容 键盘及其接口技术 显示器及其接口技术 第4章 人机交互接口技术 人机接口：是指人与计算机之间建立联系、交换信息的输入/输出接口。 4.1 键盘接口技术 键盘分类 ＠ 按键值编码方式分 (硬件)编码键盘与非(硬件)编码键盘。 编码键盘：采用硬件编码电路来实现键的编码，每按下一个键，键盘便能自动产生按键代码。编码键盘主要有BCD码键盘ASCII码键盘等类型。 非编码键盘：仅提供按键的通或断状态，按键代码的产生与识别由软件完成。 4.1 键盘接口技术 编码键盘的特点是使用方便，键盘码产生速度快，占用CPU时间少，但对按键的检测与消除抖动干扰是靠硬件电路来完成的，因而硬件电路复杂、成本高。而非编码键盘硬件电路简单，成本低，但占用CPU的时间较长，还须软件“消颤”，适用于小规模的键盘，特别是单片机系统。 4.1 键盘接口技术 键盘分类 ＠ 按键组连接方式分 独立连接键盘与矩阵连接键盘。 独立连接键盘: 每键相互独立，各自与一条I/O线相连，CPU可直接读取该I/O线的高/低电平状态。 特点：占I/O口线多，但判键速度快，多用于设置控制键、功能键。适用于键数少的场合。 矩阵连接键盘: 键按矩阵排列,各键处于矩阵行/列的结点处,CPU通过对连在行(列)的I/O线送已知电平的信号,然后读取列(行)线的状态信息。逐线扫描,得出键码。 特点：键多时占用I/O口线少,但判键速度慢,多用于设置数字键。适用于键数多的场合。 4.1 键盘接口技术 4.1.1 键盘设计需要解决的几个问题 1. 按键的确认 2. 重键与连击的处理 3. 按键防抖动技术 4.1 键盘接口技术 4.1 键盘接口技术 4.1.2 矩阵键盘接口技术 矩阵式键盘用于按键较多的系统。分为编码键盘和非编码键盘，只介绍非编码键盘。 1、电路 4.1 键盘接口技术 8255A芯片： 并行接口芯片，可以扩展3个8位并行口PA、PB和PC RD：读信号；WR：写信号；ALE：地址锁存信号；A1、A0：地址 CS：片选信号；RESET：复位信号 2、按键识别 程控扫描法过程： （1）判断是否有键按下 方法：各行同时输出0，读入列值，不为FFH则有键按下。 （2）去抖动 （3）有键按下时求闭合键值 4.1 键盘接口技术 用行扫描法： ①确定按下键所在的行：逐行输出0，读入列值，为FFH则无键按下，扫描下一行；不为FFH则有键按下，记下所在的行号X。 ②确定按下键所在的列：带进位循环右移，若进位位为0，则为闭合键所在的列，右移的次数减1，即为所在的列号Y。 ③闭合键值=n*X+Y n为列数 对于4行8列键， 闭合键值=8*X+Y 如第2行第3列有键按下，则X=2，Y=3，对应的键值为 8*2+3=19=13H 键盘接口技术 扫描法程序流程图 如右图所示 矩阵式键盘 4.1 键盘接口技术 4.1.2 少量功能键接口技术 对于少量功能键，多采用相互独立的接口方法即每个按键接一根输入线。用硬件中断或软件查询方法与微机接口读取键盘。 采用74LS30： 8输入的与非门 中断方式接口 独立连接式键盘例 查询方式接口 单片机的中断方式接口 4.2 LED显示接口技术 4.2.1 LED数码管的结构及显示原理 1、LED数码管的结构 LED数码管多 段发光二极管组成， 其形状有7段8字形 的、14段米字形等。 2、显示原理 每一段由一个引 脚控制，根据要求， 对各个引脚加上不同 的电压，使其显示需 要的数字或字符。如 表4-1所示的显示代码。 表4-1 数字及部分字母的七段显示代码 4.2 LED显示接口技术 3、多位数码管的显示方法 （1）动态显示：动态扫描各位，任意时刻只有一位显示。电路（见下图）简单，功耗小。