键盘接口.pptx

一、键盘简介1、键盘控制的优点：（1）以少胜多，只要为数不多的按键就可完成传统仪器中许多面板控扭的作用。（2）简单可靠，键盘一般使用单触点、双触点按键，机械结构简单，可靠性高，造价亦低。（3）易于修改，可不必更改面板的原有结构，只需修改软件即可更改按键的定义。（4）便于远控，按键的通、断对应于“0”、“1”两种状态，即为数字信号，便于传输实现远控。2、键盘接口要解决的问题：（1）决定是否有键按下；（2）如果有键按下，决定是哪一个键被按下；（3）确定被按键的读数；（4）反弹跳（或称去抖动）；一、键盘简介一、键盘简介2、键盘接口要解决的问题：（5）不管一次按键持续时间多长，仅采样一个数据；（6）处理同时按键。一、键盘简介3、键盘的分类：根据键盘完成接口任务主要是靠软件还是靠硬件可分为两类：编码键盘和非编码键盘。如果按键盘的组织方式，键盘可分为：独立联接式和矩阵式两种。一、键盘简介3、键盘的分类：（1）编码键盘；每按一次键，键盘自动提供被按键的读数，同时产生一选通脉冲通知微处理器，一般还具有反弹跳和同时按键保护功能。这种键盘易于使用，但硬件比较复杂。一、键盘简介3、键盘的分类：（2）非编码键盘；只简单地提供键盘的行与列矩阵，其它操作如键的识别、决定按键的读数等均靠软件完成，故硬件较为简单。二、非编码键盘（一）、独立联接式非编码键盘如图所示：二、非编码键盘要判断是否有键按下的程序如下：KEYBD:MOV DPTR,#PORTKY MOVX A,DPTR CLR C SUBB A,#0FFH JNZ KYIDY ；有键转，形成键码 MOV B，#0FFH AJMP ENDKYIDY：END：RET二、非编码键盘（一）、独立联接式非编码键盘 一旦发现有键入，程序即进入KYIDY（按键识别）程序段，进一步去识别出是哪一个键，并译出键码来。这种键盘接口的优点是简单，但当键数较多时，就要占用多个口。二、非编码键盘（二）、矩阵式非编码键盘 识别按键有两种方法：行扫描法线反转法二、非编码键盘（二）、矩阵式非编码键盘 1.行扫描法 以步进扫描方式，每次在键盘的一行发出扫描信号，同时检查列线输入信号，若发现某列输入信号与扫描信号一致，则位于该列和扫描行交点的键被按下，图4-4表示44键盘。二、非编码键盘位置码：一组输出 输入码位置码键读数查表法二、非编码键盘1.行扫描法 具体实现扫描有两种方法:由数据总线通过接口进行行扫描通过地址总线进行行扫描（二）矩阵式非编码键盘二、非编码键盘1.行扫描法（1）通过接口进行行扫描；以44键盘为例，单片机只要提供两个简单并行口，一个作为行扫描信号输出，设地址为0FDH；另一个作为列信号输入口，设地址为0FBH，接口电路如图所示：二、非编码键盘键盘接口程序如下：通过接口进行行扫描；KEYBD:MOV R1,#0FDH MOV A,#00H MOVX R1,A ;送行码00H，开放所有行 MOV R1,#0FBH MOVX A,R1 ;取出列信号 ANL A,#0F0H XRL A,#0F0H ;有键合上吗？JZ NOKEY ;置A为全1，返回 MOV R5,#0EHD15MS:ACALL D1MS ;软件延时，去抖动 DJNZ R5,D15MS 键盘接口程序如下：通过接口进行行扫描；MOV R2,#0FEH ;指向第一行 MOV R0,#0FDH MOV R1,#0FBHKEYB2:MOV A,R2 ;逐行扫描 MOVX R0,A MOVX A,R1 ANL A,#0F0H MOV R3,A ;列号暂存于R3 CJNE A,#0F0H,KEYB3 ;该行有键合，转键译码 MOV A,R2 RL A ;指向下一行 键盘接口程序如下：通过接口进行行扫描；MOV R2,A XRL A,#0EFH ；4行都扫完？JNZ KEYB2 ；未完NOKEY：MOV A，#0FFH ；无键，置A为全1 RET通过接口进行行扫描；KEYB3:MOV A,R2 ANL A,#0FH ORL A,R3 ;行列信号拼装 MOV 06H,A ;特征字暂存06单元 MOV R4,#00H ;查找次数初值 MOV DPTR,#KEYTBL ;查表起始地址KEYB4:MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR ;查表 CJNE A,06H,NEQ AJMP EQQNEQ:INC R4 ;不符，再查 AJMP KEYB4 以下是键译码程序，注意由上面转来时，键的行信号在R2的低4位，键的列信号在R3的高4位。通过接口进行行扫描；EQQ:MOV R5,#0EH ;已查到，延时DLY:ACALL D1MS DJNZ R5,DLY MOV A,#00H ;判断键是否释放 MOVX R0,A MOVX A,R1 ANL A,#0F0H CJNE A,#0F0H,EQQ ;未释放再查，等待释放 MOV A,R4 ;键值在R4中 RETKEYTBL:DB 11101110 ;0键的位置码 DB 11011110 ;1键的位置码.二、非编码键盘1.行扫描法（2）采用地址线进行扫描；下图是采用地址线进行扫描的典型键盘接口。二、非编码键盘图 46 用地址线扫描的键盘二、非编码键盘1.行扫描法（2）采用地址线进行扫描；当微处器扫描键盘时，同时读取数据总线上的信息，以判断取样的列线上有无键被按下，这样当执行下列两条指令时，扫描到第一列，累加器中得到第一列按键状态。MOV DPTR，#0C003HMOVX A，DPTR二、非编码键盘1.行扫描法（2）采用地址线进行扫描；由A中的内容便可识别是否有键按下，如有键按下，还可根据列扫描信息，进一步分析是哪个键被按下。二、非编码键盘1.行扫描法（2）采用地址线进行扫描；上述行扫描的缺点是速度慢，且随着键数的增多，扫描时间也相应加长，当行数或列数超过CPU的数据宽度时，则扫描还要费事。于是出现了另一种识别按键的方法 线反转法。二、非编码键盘2.线反转法 线反转法是借助可程控并行接口实现的，它比行扫描速度快。具体操作分两步：第一步：初始设置。第二步：当有键按下时，实行线反转，得到位置码，然后查表获得键读数。其接口电路如下图所示：二、非编码键盘2.线反转法图4.7 线反转法键盘接口二、非编码键盘2.线反转法二、非编码键盘2.线反转法 设图中并行接口的方向寄存器地址为FE00H，数据寄存器地址为FE01H。程序设计如下：ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP IT0MAIN:MOV SP,#53H MOV DPTR,#0FE00H ;指向方向寄存器 MOV A,#0FH ;设置方向字 MOVX DPTR,A INC DPTR ;指向数据寄存器2、线反转法 MOV A,#0F0H ;向数据寄存器送数 MOVX DPTR,A SETB IT0 ;INT0为边沿触发方式 SETB EX0 ;开中断 SETB EAIT0:MOV DPTR,#0FE00H ;线反转 MOV A,#0F0H MOVX DPTR,A INC DPTR ;指向数据寄存器 MOVX A,DPTR ;位置码在A中2、线反转法.MOV 06H,A ;位置码暂存于06H单元 中，准备转换为键读数 MOV R4,#00H ;置计数初值 MOV DPTR,#KTABLLOOP:MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR CJNE A,06H,NEQ AJMP EQ NEQ:INC R4 AJMP LOOP EQ:MOV A,R4 RETIKTABL:;键位置码表2、线反转法.二、非编码键盘讨论：CPU管理键盘接口有两种方式：定时访问方式和中断响应方式。定时访问方式，即CPU每隔0.10.5s或更短时间进行一次键盘扫描，查看是否有键入；中断响应方式，即CPU平时可做其它工作，当有键入时，键盘接口向CPU发出中断请求信号，CPU便进入中断为键盘接口服务。当CPU工作任务较轻时，可用定时访问方式，当CPU工作较繁忙，而键输入又不太频繁时，可用中断响应方式。三、编码键盘 编码键盘的基本任务是识别按键，提供按键读数，一个高质量的编码键盘还应具有反弹跳、处理同时按键等功能。常用的编码键盘有两种：静态式扫描式三、编码键盘（1）静态式编码键盘 最简单的编码键盘接口采用普通的编码器。这种编码器不进行扫描，因而称为静态式编码器，缺点是一个按键需用一条引线，因而当按键增多时，引线将很复杂。三、编码键盘（1）静态式编码键盘三、编码键盘（1）静态式编码键盘三、编码键盘（2）扫描式编码键盘 这种键盘的按键排列成矩阵方式，因而减少了按键引线。三、编码键盘（2）扫描式编码键盘 计数器输出的高三位经38译码后作为列扫描信号，低三位经38译码后作为行扫描信号。当有键按下时，键盘产生一个选通信号通知CPU，同时使时钟发生器停振，CPU将计数器的状态读出便获得按键信息。三、编码键盘（2）扫描式编码键盘 如果两键同时按下，则扫描到第一个闭合键时就停止扫描，把该键当作有效按键进行采样。四、触摸屏技术触摸屏的具体构造有下列几种不同形式：1.电阻分压式 2.电容式 3.声表面波式 4.红外式 其中最常见的是电阻分压式。习题与思考题1.编码键盘和非编码键盘各有什么特点？2.键盘接口需要解决哪几个主要问题？什么是按键弹跳？如何解决按键弹跳的问题？3.试比较行扫描式非编码键盘和线反转式非编码键盘的工作原理。