微型计算机原理与接口技术（第二版）第11章 人机接口技术.pptxVIP

微型计算机原理与接口技术（第二版）第11章 人机接口技术11.1 键盘及其接口技术11.2 鼠标及其接口技术11.3 显示器及其接口技术11.4 打印机及其接口技术11.5 外存储器及其接口11.6 扫描仪习题与思考学习目标11.1 键盘及其接口技术11.1.1 键盘的基本工作原理11.1.2 键盘的分类11.1.3 非编码键盘的按键识别方法11.1.4 PC机键盘11.1.5 PC机键盘接口技术11.1.1 键盘的基本工作原理按照结构形式，键盘有线性和矩阵两种结构。+5V0行PA0PA1PA2PA31行2行3行+5V0列1列2列3列PA4 PA5 PA6 PA7PA0（b） 矩阵结构+5V对于矩阵键盘有几个主要问题需要解决：1．识别按键。2．消除键抖动。3．防止串键。PA1（a） 线性结构11.1.2 键盘的分类1．编码键盘　这类键盘带有相应的硬件电路，由专用控制器对键盘进行扫描，能够自动检测并提供按键扫描码。　　编码键盘还有去抖动和防串键等保护装置，这类键盘的硬件电路复杂，价格较贵，但是键盘响应速度快，键盘接口简单，使用方便。2．非编码键盘　这种键盘只提供键盘的行列矩阵，而按键的识别、扫描码的确定由软件完成。去除抖动也由软件来解决。这种键盘的响应速度不如编码键盘快，但是可靠性高，扩充和更改方便、灵活。11.1.3 非编码键盘的按键识别方法 1．行扫描法 2．行反转法11.1.4 PC机键盘　PC机一般采用非编码键盘。这种键盘与主机分开，通过一根电缆与主机系统板上的键盘接口相连，这根电缆专用于串行传输键盘扫描码。　PC机键盘上的按键数目从最早的83键逐步发展到后来的101、102、104、108等键。键盘内部主要有16行×8列的键盘矩阵和一个用作键盘控制器的芯片Intel 8048。　　Intel 8048负责完成键盘矩阵扫描、消除抖动、生成按键扫描码等功能，并对扫描码进行并/串转换，然后将串行扫描码及时钟送往主机。11.1.5 PC机键盘接口技术1．键盘接口类型（b） PS/2接口（c） USB接口（a）AT接口AT接口为标准5针圆形接口，用于早期的AT系统板上。PS/2接口为具有6针的圆形接口，当今许多PC机的系统板仍支持PS/2接口。USB接口是当今微机上广泛使用的键盘接口。实际应用中，利用“蓝牙”等无线技术连接到计算机的无线键盘也较多见。11.1.5 PC机键盘接口技术2．PC机键盘中断　主机通过中断类型号为09H号的硬件中断和16H号软件中断与键盘发生联系。　当键盘上按下或释放１个键时产生１个扫描码，扫描码被串行送往主机的键盘接口，键盘接口负责串/并转换，并将转换后的扫描码存入8255A的A口中。　　若键盘中断允许，就通过8259A的IR1引脚向CPU产生09H号中断，使CPU转去执行BIOS的键盘中断处理程序，该处理程序负责读取8255A的A口，并把读来的扫描码转换为ASCII码或扩展码。　INT 16H用于检查是否有按键输入，并能从键盘缓冲区取出键值，当CPU需要得到键盘输入信息时就调用BIOS的INT 16H程序，用户也可以使用DOS功能调用（INT 21H）获得所需要的键盘信息。11.1.5 PC机键盘接口技术3．键盘缓冲区　键盘与CPU通信时，要借助键盘缓冲区传递键值，键盘缓冲区是一个“先进先出”循环队列，进队列由09H号中断处理程序完成，出队列则由16H号程序完成。键盘缓冲区的主要作用，一是接收键盘的实时输入，二是满足随机应用的需要，此外键盘缓冲区也可以满足操作员快速键入的需要。11.1.5 PC机键盘接口技术4．PC机键盘接口电路　主要由负责键盘接口全部工作的Intel 8042组成。　　Intel 8042芯片内有1个8位的CPU、2KB的ROM、128B的RAM和2个8位的I/O端口。ROM中存放键盘管理程序，RAM则作为数据缓存器使用。键盘接口扫描码8259A键盘控制器8048键盘矩阵IR1时钟Intel8042RAM?INTR备用键盘缓冲区CPU+5V扫描码ASCIIGND键盘系统板11.2 鼠标及其接口技术11.2.1 鼠标的分类及工作原理11.2.2 鼠标的主要性能指标11.2.3 鼠标与主机的接口11.2.1 鼠标的分类及工作原理1．机械鼠标　机械鼠标的移动使得轨迹球与桌面磨擦产生旋转，并带动两个辊柱转动，导致译码轮依次产生二进制信号串（译码轮上的金属导电片与电刷的接通/断开对应二进制1/0），经鼠标内部的专用芯片解析并产生X和Y坐标位移量，被串行输入主机后，最终经过鼠标驱动程序的处理和转换，控制屏幕上鼠标指针的移动。轨迹球X译码轮Y译码轮X方向输出Y方向输出X辊柱Y辊柱　机械鼠标的构造简单，易于维护，成本低廉，但定位精度低，灵敏度