《單片機(jī)的接口技術(shù)》PPT課件.ppt

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1、51單片機(jī)的I/O外設(shè)的接口,本章內(nèi)容,51單片機(jī)的鍵盤與顯示器接口 鍵盤、顯示器接口芯片8279,9.1 LED數(shù)碼管的接口,LED（Light Emitting Diode）發(fā)光二極管縮寫(xiě)。 LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管構(gòu)成的。,9.1.1 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) 常見(jiàn)的LED數(shù)碼管為“8”字型的，共計(jì)8段。每一段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管。有共陽(yáng)極和共陰極兩種，如圖9-1所示。 共陰極發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常公共陰極接地。當(dāng)陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。 共陽(yáng)極LED數(shù)碼管的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，公共陽(yáng)極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。,圖9

2、-1 8段LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及外形,8段LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu),8段LED數(shù)碼管的字型碼,為了使數(shù)碼管顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，要把某些段發(fā)光二極管點(diǎn)亮，就要為L(zhǎng)ED數(shù)碼管提供段碼（字型碼）。 LED數(shù)碼管共計(jì)8段。正好是一個(gè)字節(jié)。習(xí)慣上是以“a”段對(duì)應(yīng)段碼字節(jié)的最低位。各段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如表9-1所示。,按照上述格式，顯示各種字符的8段LED數(shù)碼管的段碼如表10-2所示。,顯示各種字符的8段LED數(shù)碼管的段碼如表9-2所示,表9-2 8段LED段碼,其它顯示器,除 “8”字型的LED數(shù)碼管外，市面上還有“1”型、“米”字型和“點(diǎn)陣”型LED顯示器，如圖9-2所示。本章均以“8”字型的LED數(shù)碼管為

3、例。,圖9-2 其他各種字型的LED顯示器,9.1.2 LED數(shù)碼管工作原理,圖9-3所示為顯示4位字符的LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理圖。N位位選線和8N條段碼線。段碼線控制顯示字型，而位選線控制著該顯示位的LED數(shù)碼管的亮或暗。,圖9-3 4位LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理圖,LED靜態(tài)顯示方式 無(wú)論多少位LED數(shù)碼管，同時(shí)處于顯示狀態(tài)。 靜態(tài)顯示方式，各位的共陰極（或共陽(yáng)極）連接在一起并接地（或接+5V）；每位的段碼線（adp）分別與一個(gè)8位的I/O口鎖存器輸出相連。如果送往各個(gè)LED數(shù)碼管所顯示字符的段碼一經(jīng)確定，則相應(yīng)I/O口鎖存器鎖存的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)字符的段碼為止。正因?yàn)槿绱耍?/p>

4、靜態(tài)顯示方式的顯示無(wú)閃爍，亮度都較高，軟件控制比較容易。 圖9-4為4位LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示器電路，各位可獨(dú)立顯示，靜態(tài)顯示方式接口編程容易，但是占用口線較多。 對(duì)圖9-4電路，若用I/O口線接口，要占用4個(gè)8位I/O口。因此在顯示位數(shù)較多的情況下，所需的電流比較大，對(duì)電源的要求也就隨之增高，這時(shí)一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。,LED數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式,圖9-4 4位LED靜態(tài)顯示電路,LED靜態(tài)顯示方式,LED動(dòng)態(tài)顯示方式,無(wú)論在任何時(shí)刻只有一個(gè)LED數(shù)碼管處于顯示狀態(tài)，即單片機(jī)采用“掃描”方式控制各個(gè)數(shù)碼管輪流顯示。 在多位LED顯示時(shí)，為簡(jiǎn)化硬件電路，通常將所有顯示位的段碼

5、線的相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，而各位的共陽(yáng)極或共陰極分別由相應(yīng)的I/O線控制，形成各位的分時(shí)選通。 圖9-5所示為一個(gè)4位8段LED動(dòng)態(tài)顯示電路。其中段碼線占用一個(gè)8位I/O口，而位選線占用一個(gè)4位I/O口。必須采用動(dòng)態(tài)的“掃描”顯示方式。即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段碼線上輸出相應(yīng)位要有顯示的字符的段碼。,圖9-5 4位8段LED動(dòng)態(tài)顯示電路,LED動(dòng)態(tài)顯示方式,雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)，而在同一時(shí)刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，由于余輝和人眼的“視覺(jué)暫留”作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成“多位同時(shí)亮”的假象

6、，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。 LED不同位顯示的時(shí)間間隔（掃描間隔）應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。顯示位數(shù)多，將占大量的單片機(jī)時(shí)間，因此動(dòng)態(tài)顯示的實(shí)質(zhì)是以犧牲單片機(jī)時(shí)間來(lái)?yè)Q取I/O端口的減少。 圖9-6所示為8位LED動(dòng)態(tài)顯示2009.10.10的過(guò)程。圖9-6（a）所示為顯示過(guò)程，某一時(shí)刻，只有一位LED被選通顯示，其余位則是熄滅的； 圖9-6（b）所示為實(shí)際的顯示結(jié)果，人眼看到的是8位穩(wěn)定的同時(shí)顯示的字符。 動(dòng)態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單，顯示器越多，優(yōu)勢(shì)越明顯。缺點(diǎn)是顯示亮度不如靜態(tài)顯示的亮度高。如果“掃描”速率較低，會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。,LED動(dòng)態(tài)顯示方式,圖9-6 8位LED動(dòng)態(tài)顯示過(guò)程和結(jié)果,LED動(dòng)態(tài)

7、顯示方式,9. 2 單片機(jī)鍵盤接口技術(shù),鍵盤輸入需解決三個(gè)問(wèn)題 (1)判別是否有鍵按下？若有，進(jìn)入下一步工作。 (2)識(shí)別哪一個(gè)鍵被按下，并求出相應(yīng)的鍵值。 (3)根據(jù)鍵值，找到相應(yīng)鍵值的處理程序入口。,9.2.1 鍵盤接口的任務(wù),鍵盤輸入的特點(diǎn),常見(jiàn)鍵盤：觸摸式鍵盤、薄膜鍵盤和按鍵式鍵盤，最常用的是按鍵式鍵盤。按鍵實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)開(kāi)關(guān)。如圖9-7（a）所示，按鍵開(kāi)關(guān)的兩端分別連接在行線和列線上，通過(guò)鍵盤開(kāi)關(guān)機(jī)械觸點(diǎn)的斷開(kāi)、閉合，其行線電壓輸出波形如圖9-7（b）所示。,圖9-7 鍵盤開(kāi)關(guān)及其行線波形,鍵盤輸入的特點(diǎn),圖9-7（b）所示的t1和t3分別為鍵的閉合和斷開(kāi)過(guò)程中的抖動(dòng)期（呈現(xiàn)一串負(fù)脈

8、沖），抖動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為510ms，t2為穩(wěn)定的閉合期，其時(shí)間由按鍵動(dòng)作確定，一般為十分之幾秒到幾秒，t0、t4為斷開(kāi)期。,圖9-7 鍵盤開(kāi)關(guān)及其行線波形,按鍵的識(shí)別,鍵的閉合與否，行線輸出電壓上就是呈現(xiàn)高電平或低電平。高電平，表示鍵斷開(kāi)，低電平則表示鍵閉合，通過(guò)對(duì)行線電平的高低狀態(tài)的檢測(cè)，可確認(rèn)按鍵按下以及按鍵釋放與否。 為了確保對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵有效，必須消除抖動(dòng)期t1和t3的影響。通常t1和t3小于10ms。按鍵閉合時(shí)的電壓抖動(dòng)波形見(jiàn)圖9-8。,圖9.8 鍵閉合和斷開(kāi)時(shí)的電壓抖動(dòng),如何消除按鍵的抖動(dòng),按鍵去抖動(dòng)的方法有兩種： 一種軟件延時(shí)，思想是：在檢測(cè)到

9、有鍵按下時(shí)，該鍵所對(duì)應(yīng)的行線為低電平，執(zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，確認(rèn)該行線電平是否仍為低電平，如果仍為低電平，則確認(rèn)該行確實(shí)有鍵按下。當(dāng)按鍵松開(kāi)時(shí)，行線的低電平變?yōu)楦唠娖剑瑘?zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，檢測(cè)該行線為高電平，說(shuō)明按鍵確實(shí)已經(jīng)松開(kāi)。采取本措施，可消除兩個(gè)抖動(dòng)期t1和t3的影響。 另一種是采用專用的鍵盤/顯示器接口芯片，這類芯片中都有自動(dòng)去抖動(dòng)的硬件電路,9. 2.2 鍵盤工作原理,鍵盤可分為兩類：非編碼鍵盤和編碼鍵盤。 非編碼鍵盤 非編碼鍵盤是利用按鍵直接與單片機(jī)相連接而成，它通常使用在按鍵數(shù)量較少,系統(tǒng)功能較簡(jiǎn)單，需處理的任務(wù)較少的場(chǎng)合，可以降低成本、簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。非編碼

10、鍵盤可分為獨(dú)立式和矩陣式。 （1）獨(dú)立式鍵盤： 結(jié)構(gòu)：一組相互獨(dú)立的鍵盤，每個(gè)鍵盤都與單片機(jī)的I/O口的一條口線連接，相互獨(dú)立。獨(dú)立式鍵盤的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖9-9。 原理：當(dāng)任何一個(gè)鍵被按下時(shí)，與其相連的輸入線被置成 “0”，平時(shí)該線為“1”。通過(guò)檢測(cè)I/O輸入線的電平狀態(tài)，判斷哪個(gè)按鍵被按下。 特點(diǎn)：接口簡(jiǎn)單，但若鍵較多，將占用許多I/O線。,,,圖9-9 獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu),對(duì)于圖9-8的鍵盤，圖中的上拉電阻保證按鍵釋放時(shí)，輸入檢測(cè)線上有穩(wěn)定的高電平。,鍵處理子程序,KEYIN： MOVA,#0FFH；置P1口為“1”，設(shè)置P1口為輸入狀態(tài) MOVP1,A MOVA,P1 ；輸入鍵狀態(tài) CJNEA,#

11、0FFH,QUDOU；有鍵按下，跳去抖動(dòng) LJMPRETURN；無(wú)鍵按下，返回 QUDOU： MOV R3,A；8個(gè)按鍵的狀態(tài)送R3保存 LCALL DELAY10；調(diào)用延時(shí)子程序，軟件去鍵抖動(dòng) MOVA,P1；再一次讀入8個(gè)按鍵的狀態(tài) CJNEA,R3,RETURN；兩次鍵值比較，不同，是抖動(dòng)引起，轉(zhuǎn)RETURN JNBACC.0,P0F；查詢0號(hào)鍵 JNBACC.1,P1F；查詢1號(hào)鍵 JNBACC.2,P2F；查詢2號(hào)鍵 JNBACC.3,P3F；查詢3號(hào)鍵 JNBACC.4,P4F；查詢4號(hào)鍵 JNB ACC.5,P5F；查詢5號(hào)鍵 JNB ACC.6,P6F；查詢6號(hào)鍵 JNB AC

12、C.7,P7F；查詢7號(hào)鍵,鍵處理程序（續(xù)）,LJMPRETURN P0F：LJMPPROM0；入口地址表 P1F：LJMPPROM1 P6F：LJMPPROM6 P7F：LJMPPROM7 PROM0：；0號(hào)鍵功能程序 LJMPRETURN；0號(hào)鍵處理完返回鍵盤掃描 PROM7： ；7號(hào)鍵功能程序 LJMPRETURN；7號(hào)鍵處理完返回鍵盤掃描 RETURNRET,（2）矩陣式（行列式）鍵盤,結(jié)構(gòu)：鍵的數(shù)目多，將鍵按行列排成矩陣形式。矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列線的交叉點(diǎn)上。圖9-10為44的矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)。 優(yōu)點(diǎn)：在按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，節(jié)省I/O口線,圖9-10 44矩陣式鍵

13、盤結(jié)構(gòu),矩陣式（行列式）鍵盤的按鍵識(shí)別,矩陣式鍵盤按鍵的識(shí)別方法分為掃描法和反轉(zhuǎn)法。 掃描法 第1步，識(shí)別鍵盤有無(wú)鍵按下： 列線輸出全0 然后輸入行線狀態(tài)，若行線狀態(tài)為全1（ 1111 ）則沒(méi)有鍵按下； 若行線狀態(tài)一定不為全為1，則一定有任一鍵按下。 第2步，識(shí)別出具體的鍵位： 逐列掃描，先第一列輸出為0，其他列為1，列編碼為1110。然后輸入行線狀態(tài)，若行線狀態(tài)為全1（ 1111 ），即按鍵不在此列線交叉點(diǎn)上，繼續(xù)掃描。 第二列輸出為0，其他列為1，列編碼為1101，再輸入行線狀態(tài)，若行狀態(tài)不是全1，即按鍵在該列交叉點(diǎn)上，否則繼續(xù)掃描。,掃描法識(shí)別按鍵,將此時(shí)的掃描列碼與行碼組合得到的按鍵碼

14、，即可確定按鍵的位置。 如圖9-10所示的“3”鍵，它位于第4列和第1行交叉點(diǎn)上，其列碼為：0111，行碼為：1110，鍵碼為：0111,1110B = 7EH,圖9-10 44矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu),每個(gè)鍵的鍵碼,,負(fù)邏輯表示----行列線數(shù)據(jù)求反組合，上例中的各鍵值分別為： 88H84H82H81H 48H44H42H41H 28H24H22H21H 18H14H12H11H,正邏輯表示----行列線數(shù)據(jù)直接組合，圖9-10中的各鍵碼分別為： 77H7BH7DH7EH B7HBBHBDHBEH D7HDBHDDHDEH E7HEBHEDHEEH,線反轉(zhuǎn)法,讓行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使

15、輸出線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。 再把行線編程為輸出線，列線編程為輸入線，并使輸出線輸出為全低電平，則列線中電平由高變低所在列為按鍵所在列。 線反轉(zhuǎn)法只需經(jīng)過(guò)兩步便能獲得此按鍵所在的行列值，比較簡(jiǎn)練。 下面以圖9-11所示的矩陣式鍵盤為例，介紹線反轉(zhuǎn)法的具體步驟。,圖9-11 采用線反轉(zhuǎn)法的矩陣式鍵盤,線反轉(zhuǎn)法,假設(shè)鍵3被按下。 第一步，P1.0P1.3輸出全為“0”，然后，讀入P1.4P1.7線的狀態(tài)，結(jié)果P1.4=0，而P1.5P1.7均為1，因此，第1行出現(xiàn)電平的變化，說(shuō)明第1行有鍵按下； 第二步，讓P1.4P1.7輸出全為“0”，然后，讀入P1.0P1.

16、3位，結(jié)果P1.0=0，而P1.1P1.3均為1，因此第4列出現(xiàn)電平的變化，說(shuō)明第4列有鍵按下。 綜上所述，即第1行、第4列按鍵被按下，此按鍵即鍵3按下。,圖9-11 采用線反轉(zhuǎn)法的矩陣式鍵盤,鍵盤接口完成的主要功能：,鍵盤掃描：判斷是否有鍵按下； 鍵識(shí)別：確定閉合鍵的行列位置； 產(chǎn)生閉合鍵鍵碼； 排除多鍵、串鍵（復(fù)按）及去抖動(dòng)。,鍵的識(shí)別和鍵功能實(shí)現(xiàn),鍵的識(shí)別由接口電路完成，即鍵盤接口問(wèn)題； 鍵的功能實(shí)現(xiàn)由中斷程序完成。,鍵處理子程序,在計(jì)算機(jī)中每一個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)處理子程序，得到閉合鍵的鍵碼后，轉(zhuǎn)相應(yīng)的健處理子程序，實(shí)現(xiàn)該鍵所設(shè)定的功能。,鍵處理程序的流程如圖9-12,圖9-12鍵處理流程圖

17、,9.3 51單片機(jī)鍵盤接口和鍵功能的實(shí)現(xiàn),單片機(jī)的鍵盤鍵接口可以有多種方法實(shí)現(xiàn)。 使用單片機(jī)本身的并行口或串行口； 使用通用接口芯片（8255、8155等）； 使用專用接口芯片如8279，周立功公司的ZLG7289A，ZLG7290B，MAX7219，南京沁恒公司的CH451，HD7279和BC7281等。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤和顯示器放在一起考慮。也有的系統(tǒng)僅單獨(dú)需要鍵盤或顯示器。介紹幾種實(shí)用的鍵盤/顯示器接口的設(shè)計(jì)方案。,9.3.1 利用AT89S51串行口實(shí)現(xiàn)的鍵盤/顯示器接口（舉例）,使用AT89S51的串行口的方式0的輸出方式，構(gòu)成鍵盤/顯示器接口，如圖9-13所

18、示。 8個(gè)74LS164：74LS164(0)74LS164(7)作為8位LED數(shù)碼管的段碼輸出口，AT89S51的P3.4、P3.5作為兩行鍵的行狀態(tài)輸入線，P3.3作為TXD引腳同步移位脈沖輸出控制線，P3.3=0時(shí)，與門封死，禁止同步移位脈沖輸出。這種方案主程序可不必掃描顯示器，軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使單片機(jī)有更多的時(shí)間處理其他事務(wù)。 下面列出顯示子程序和鍵盤掃描子程序。,圖9-13 用AT89S51串行口擴(kuò)展鍵盤/顯示器,顯示子程序：,DIR： SETBP3.3； P3.3=1，允許TXD腳同步移位脈沖輸出 MOVR7，08H； 送出的段碼個(gè)數(shù) MOVR0，7FH； 7FH78H為顯示數(shù)據(jù)

19、緩沖區(qū) DL0： MOV A，R0； 取出要顯示的數(shù)送A ADD A，0DH； 加上偏移量 MOVC A，APC； 查段碼表SEGTAB， 取出段碼 MOV SBUF ，A； 將段碼送串行口的SBUF DL1： JNB TI，DL1； 查詢1個(gè)字節(jié)的段碼輸出完否？ CLRTI； 1字節(jié)的段碼輸出完，清TI標(biāo)志 DECR0； 指向下一個(gè)顯示數(shù)據(jù)單元,DJNZR7，DL0；段碼個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器R7是否為0，如不 ；為0，繼續(xù)送段碼 CLR P3.3； 8個(gè)段碼輸出完畢，關(guān)閉顯示器輸出 RET ； 返回 SEGTAB： DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H；共陽(yáng)極段碼表 DB99H，9

20、2H，82H，0F8H，90H DB88H，83H，0C6H，0A1H，86H DB8FH，0BFH，8CH，0FFH，0FFH,顯示子程序：,鍵盤掃描子程序：,KEYI：MOVA，00H； 判斷有無(wú)鍵按下， 使所有列線為0 MOVSBUF，A； 掃描鍵盤的（8）號(hào)74LS164輸出為 ；00H，使所有列線為0 KL0： JNBTI，KL0； 串行輸出完否？ CLRTI； 串行輸出完畢，清TI KL1：JNBP3.4，PK1； 第1行有閉合鍵嗎？如有，跳PK1進(jìn)行處理 JB P3.5，KL1； 在第2行鍵中有閉合鍵嗎？無(wú)閉合鍵跳KL1 PK1： ACALL DL10； 調(diào)用延時(shí)10ms

21、子程，軟件消抖動(dòng) JNB P3.4，PK2； 判斷是否由抖動(dòng)引起？ JB P3.5，KL1 PK2： MOV R7，08H； 不是抖動(dòng)引起的 MOV R6，0FEH；判別是哪一個(gè)鍵按下，F(xiàn)EH為最左1列為低 MOV R3，00H； R3為列號(hào)寄存器 MOV A，R6 KL5： MOV SBUF，A； 列掃描，列掃描碼從串行口輸出,KL2： JNB TI，KL2；等待串行口發(fā)送完 CLR TI；串行口發(fā)送完畢，清TI標(biāo)志 JNB P3.4，PKONE；讀第1行線狀態(tài)，第1行有鍵閉合跳PKONE JB P3.5，NEXT；讀第2行狀態(tài)，2行某鍵否？ MOV R4，08H；2行中有鍵

22、被按下，行首鍵號(hào)08H送R4 AJMP PK3 PKONE：MOV R4，00H；1行鍵中有鍵按下，行首鍵號(hào)00H送R4 PK3： MOV SBUF，00H；等待鍵釋放，發(fā)送00H使所有列線為低 KL3： JNB TI，KL3； 判1個(gè)字節(jié)是否發(fā)送完畢 CLR TI； 發(fā)送完畢，清標(biāo)志 KL4： JNB P3.4，KL4； 判行線狀態(tài) JNB P3.5，KL4 MOV A，R4； 兩行線均為高，說(shuō)明鍵已釋放 ADD A，R3； 計(jì)算得鍵碼A RET,鍵盤掃描子程序：,NEXT：MOV A，R6；列掃描碼左移一位，判下一列鍵 RL A MOV R6，A； 記住列掃描碼于R6中

23、 INC R3； 列號(hào)增1 DJNZ R7，KL5； 列計(jì)數(shù)器R7減1，8列鍵都檢查完否？ AJMP KEYI； 8列掃描完，開(kāi)始下一個(gè)鍵盤掃描周期 DL10： MOV R7，0AH； 延時(shí)10ms子程序 DL： MOV R6，0FFH DL6： DJNZ R6，DL6 DJNZ R7，DL RET,鍵盤掃描子程序：,本例中，如只需LED數(shù)碼管顯示部分，可把鍵盤部分的電路去掉即可；如只需鍵盤，可把LED數(shù)碼管部分的電路去掉。,9.3.2 使用8155作為鍵盤接口,接口電路邏輯圖（見(jiàn)圖9-14）,圖9-14 8031用8155擴(kuò)展I/O口組成的矩陣式鍵盤連線圖,8155 PA口地址7F01H

24、 PC口地址7F03H,判斷有無(wú)鍵按下,PA口輸出00H，PC口輸入行狀態(tài)信號(hào)； 若PC3PC01111，有鍵按下,,去抖動(dòng),延時(shí)510ms后再判斷有無(wú)鍵按下,確認(rèn)哪個(gè)鍵被按下及其鍵號(hào),8155的PA口依次輸出下列掃描字：,鍵掃描及識(shí)別過(guò)程,8155：PA口輸出列掃描信號(hào)，PC口輸入行狀態(tài)信號(hào),，,則每個(gè)鍵的鍵值（列行組合）,FE E 、FD E 、 FB E 、F7 E 、EF E 、DE E 、BF E 、 7F E FE D 、FD D 、 FB D 、F7 D 、EF D 、DE D 、BF D 、7F D FE B 、FD B 、 FB B 、F7 B 、EF B 、DE B 、BF

25、 B 、 7F B FE 7 、 FD 7 、 FB 7 、F7 7 、EF 7 、 DE 7 、 BF 7 、 7F 7,每個(gè)鍵的鍵號(hào)（自己安排）,N = 行首鍵號(hào)+列號(hào),確認(rèn)哪個(gè)鍵被按下及其鍵號(hào)（續(xù)）,8155的PC口輸入行狀態(tài)可能為下列之一：,等待鍵釋放后再進(jìn)行進(jìn)一步處理。,鍵掃描程序框圖,入口,有鍵按下？,,,,,,延時(shí)12ms,有鍵按下？,,,,,,,,,,N,Y,N,Y,,鍵號(hào)入棧保存,按鍵抬起？,,,,N,Y,,,鍵號(hào)送A,,返回,,判斷按鍵是否抬起（以防止重復(fù)進(jìn)行鍵處理）,,鍵掃描程序,ORG1000H KEY1： ACALLKS1；調(diào)用判斷有無(wú)鍵按下子程序 JNZLK1；有鍵

26、按下，轉(zhuǎn)去抖動(dòng) AJMPKEY1 ；無(wú)鍵按下，返回 LK1： ACALLTM12S ；延時(shí)12ms ACALLKS1；再查有無(wú)鍵按下 JNZLK2；確實(shí)有鍵按下，逐行掃描，確定具體鍵 AJMPKEY1；無(wú)鍵按下，返回 LK2： MOVR2 ，#0FEH；首列掃描字送R2 MOVR4 ，#00H；首列號(hào)R4 LK4： MOVDPTR ，#7F01H；首列掃描字送8155的PA口 MOVA ，R2；第一列掃描 MOVXDPTR ，A；使第i列為0（R2中Di位為0）,鍵掃描程序（續(xù)）,INCDPTR INCDPTR；指向8155的PC口 MOVXA ，DPTR；讀入行狀態(tài) JBACC.0 ，LON

27、E；0行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查1行 MOVA ，#00H；0行有鍵按下，行首鍵號(hào)#00H送A AJMPLKP；求鍵號(hào) LONE： JBACC.1 ，LTWO；1行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查2行 MOVA ，#08H；1行有鍵按下，行首鍵號(hào)#08H送A AJMPLKP；求鍵號(hào) LTWO： JBACC.2 ，LTHR；2行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查3行 MOVA ，#10H；2行有鍵按下，行首鍵號(hào)#10H送A AJMPLKP；求鍵號(hào) LTHR： JBACC.3 ，NEXT；3行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查下一列 MOVA ，#18H；3行有鍵按下，行首鍵號(hào)#18H送A,鍵掃描程序（續(xù)）,LKP： ADDA ，R4；求鍵號(hào) = 行首鍵號(hào)+列號(hào)

28、PUSHACC；鍵號(hào)入棧 LK3： ACALLKS1；等待鍵釋放 JNZLK3；未釋放，繼續(xù)等待 POPACC；已釋放，鍵號(hào)送A RET NEXT： INCR4；指向下一列，列號(hào)加1 MOVA ，R2；判斷8列掃描完沒(méi)有 JNBACC.7，KND；8列掃描完，返回 RLA；沒(méi)掃描完，置下一列掃描字 MOVR2 , A；掃描字送A AJMPLK4；繼續(xù)下列掃描 KND： AJMPKEY1；8列掃描完，返回,鍵掃描程序（續(xù)）,KS1： MOVDPTR，#7F01H；查有無(wú)鍵按下子程序 MOVA，#00H MOVXDPTR，A；8155 PA口輸出全掃描字#00H INCDPTR INCDPTR；指

29、向8155的PC口 MOVXA，DPTR；讀入行狀態(tài)，若有鍵按下，則A0FFH CPLA；改成正邏輯，若有鍵按下，則A00H ANLA，#0FH；屏蔽高四位 RET；子程序返回，當(dāng)有鍵按下時(shí)，AA00H T12sm： MOVR7，#18H；12sm延時(shí)子程序 TM： MOVR6，#0FFH TM6： DJNZR6，TM6；td=1+(1+255*2+2)*24+2*MC DJNZR7，TM RET,鍵操作及功能處理,求出鍵號(hào)后要進(jìn)行鍵處理： 先判斷是何種鍵，然后： 對(duì)數(shù)字鍵----送顯示緩沖區(qū)顯示； 對(duì)功能鍵----執(zhí)行相應(yīng)的功能鍵處理程序。,設(shè)： 015號(hào)鍵為數(shù)字鍵，即鍵號(hào)<10H的是數(shù)字鍵

30、； 1631號(hào)鍵為功能鍵，即鍵號(hào)10H的是功能鍵； 其功能鍵處理程序入口地址分別為： AAA、BBB、CCC、PPP。,鍵操作及功能處理（續(xù)）,ORG8000H KEYADR： MOVA，BUFF；鍵號(hào)送A CLRC SUBBA，#10H；Y與10H比較 JCDIGPRO；<10H，數(shù)字鍵，轉(zhuǎn) KEYTBL： MOV DPTR，#JMPTBL RLA；使鍵值為0、2、4、6、偶數(shù) AJMPA+DPTR,則轉(zhuǎn)入功能鍵處理程序清單如下：,,,,鍵操作及功能處理（續(xù)）,JMPTBL： AJMPAAA；2 字節(jié)指令散轉(zhuǎn)到16個(gè)功能鍵處理 AJMPBBB； 程序入口 AJMPCCC AJMPDDD AJ

31、MPEEE AJMPFFF AJMPGGG AJMPHHH AJMPIII AJMPJJJ AJMPKKK AJMPLLL AJMPMMM AJMPNNN AJMPOOO AJMPPPP,9.3.2 各種專用的鍵盤/顯示器接口芯片簡(jiǎn)介,使用鍵盤接口專用芯片，可省去編寫(xiě)鍵盤/顯示器動(dòng)態(tài)掃描程序以及鍵盤去抖動(dòng)程序編寫(xiě)的繁瑣工作。 目前各種專用接口芯片種類繁多，各有特點(diǎn)，總體趨勢(shì)是并行接口芯片逐漸退出，串行接口芯片越來(lái)越多的得到應(yīng)用。 早期的較為流行的鍵盤/顯示器芯片8279，目前流行的鍵盤/顯示器接口芯片均采用串行通信方式，占用口線少。常見(jiàn)的芯片有：周立功公司的ZLG7289A、ZLG7290B、

32、MAX7219、南京沁恒公司的CH451、HD7279和BC7281等。,可編程鍵盤/顯示器接口芯片8279,8279是一種專用于鍵盤/顯示器的可編程接口電路，能對(duì)鍵盤自動(dòng)掃描，給出閉合鍵的鍵碼，能自動(dòng)向數(shù)碼管顯示器輸出顯示代碼和位代碼。 其中鍵盤接口電路可與64鍵點(diǎn)陣式鍵盤聯(lián)接，具有二鍵封鎖或N鍵巡回功能，可自動(dòng)消除按鍵抖動(dòng)。 顯示器接口電路可與8位或16位數(shù)碼管顯示器聯(lián)接。,8279內(nèi)部結(jié)構(gòu),電路邏輯分為三個(gè)部分： （1）芯片接口控制邏輯 數(shù)據(jù)緩沖器 I/O控制電路 （2）鍵盤接口控制邏輯 掃描計(jì)數(shù)器 掃描回送電路 鍵盤去抖動(dòng)與控制電路 88FIFO/傳感器RAM與狀態(tài)電路 控制與時(shí)序寄存

33、器及時(shí)序控制電路,8279內(nèi)部結(jié)構(gòu),（3）顯示器接口控制邏輯 168顯示用RAM 顯示寄存器 顯示地址寄存器,電路邏輯結(jié)構(gòu)示于圖9-15,8279內(nèi)部結(jié)構(gòu),,圖9-15 8279的邏輯結(jié)構(gòu),8279內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,控制與定時(shí)寄存器:寄存鍵盤及顯示器工作方式,完成控制功能 定時(shí)控制:包括基本的計(jì)數(shù)器是可編程N(yùn)計(jì)數(shù)器,N由編程指定(231),對(duì)CLK分頻,獲得內(nèi)部所需100kHz工作時(shí)鐘;其他再分頻,為鍵盤及顯示器掃描提供掃描時(shí)鐘,4位的計(jì)數(shù)器,有譯碼、編碼兩種方式,由編程設(shè)定 譯碼方式:最低兩位經(jīng)譯碼,由SL03輸出,作為鍵盤及顯示器的掃描信號(hào).(任何時(shí)刻, SL03只有一個(gè)信號(hào)有效,實(shí)現(xiàn)4

34、選1) 編碼方式:計(jì)數(shù)器的狀態(tài)由SL03直接輸出,再經(jīng)外部譯碼,才能作為掃描信號(hào).(實(shí)現(xiàn)16選1),（1）芯片接口控制邏輯,實(shí)現(xiàn) 8279 和單片機(jī)接口，主要包括： 數(shù)據(jù)緩沖器 雙向、三態(tài)的數(shù)據(jù)緩沖器用于芯片內(nèi)部總線和系統(tǒng)總線的連接，進(jìn)行單片機(jī)和 8279 之間的數(shù)據(jù)傳送，信號(hào)引腳為 DBODB7。 I/O控制電路 I / O 控制電路用于接收單片機(jī)方面送來(lái)的控制信號(hào)，并產(chǎn)生所需的8279內(nèi)部控制信號(hào)，例如控制數(shù)據(jù)緩沖器的數(shù)據(jù)輸入輸出等。 中斷請(qǐng)求產(chǎn)生電路 根據(jù)鍵盤存儲(chǔ)區(qū)的狀態(tài)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)。,（2）鍵盤接口控制邏輯,掃描計(jì)數(shù)器 掃描計(jì)數(shù)器電路用于為鍵盤提供掃描信號(hào)， 4 位掃描信號(hào)從掃描線

35、 SL3SL0輸出，并具有兩種輸出形式 譯碼方式（也稱內(nèi)部譯碼形式） 指掃描代碼直接由掃描線SL0SL3輸出，每次只有1位是低電平（4選1） 編碼方式（也稱外部譯碼形式） 指掃描代碼經(jīng)SL0SL3外接譯碼器輸出 SL3SL0輸出波形見(jiàn)圖9-16,圖9-16 掃描輸出波形,（2）鍵盤接口控制邏輯（續(xù)）,控制與時(shí)序寄存器及時(shí)序控制電路 用于對(duì)鍵盤掃描進(jìn)行控制。 時(shí)序控制部件包括基本定時(shí)計(jì)數(shù)器，其中第一個(gè)N計(jì)數(shù)器是一個(gè)N預(yù)分頻定標(biāo)器，可通過(guò)編程使內(nèi)部時(shí)序與CPU相適應(yīng)。 預(yù)分頻定標(biāo)器的分頻系數(shù)可由程序設(shè)定為231。使內(nèi)部計(jì)數(shù)頻率為100KHz時(shí)，給出5.1mS的鍵盤掃描時(shí)間和10.3mS的去抖動(dòng)時(shí)間

36、。 其它計(jì)數(shù)器將此基本計(jì)數(shù)頻率再分頻，以提供適當(dāng)?shù)逆I掃描、行掃描、鍵盤矩陣掃描及顯示器掃描時(shí)間。,（2）鍵盤接口控制邏輯（續(xù)）,回送緩沖器與鍵盤去抖動(dòng)和控制電路 輸入每次掃描的列線RL0 RL7狀態(tài)，以進(jìn)行閉合鍵的搜索。 回送緩沖器具有鎖存功能，對(duì)回送線RL7RL0上的信息進(jìn)行緩沖和鎖存。 在鍵盤工作方式下，對(duì)回送線逐條掃描，以確定該行中哪一個(gè)鍵閉合。當(dāng)去抖動(dòng)電路測(cè)得某一按鍵閉合后，等待10mS，然后再重新檢查該鍵是否閉合，如果仍然閉合，那么該鍵在陣列中的地址及SHIFT和CNTL的狀態(tài)被送入先進(jìn)先出寄存器FIFO。 在掃描傳感器矩陣方式下，每次掃描按鍵時(shí)直接把回送線上的內(nèi)容送入傳感器RAM的

37、相應(yīng)單元中去。 在選通輸入方式下，回送線的狀態(tài)將在控制/選通線上的脈沖上升沿送入先進(jìn)先出寄存器。,（2）鍵盤接口控制邏輯（續(xù)）,FIFO/傳感器RAM與狀態(tài)電路 FIFO/傳感器RAM是一個(gè)雙功能88 RAM，在鍵盤或選通輸入方式下是一個(gè)先進(jìn)先出寄存器(FIFO); 信息輸入時(shí)，每一組信息寫(xiě)入RAM中的下一單元，然后按寫(xiě)入順序讀出; FIFO狀態(tài)電路存放FIFO中的字符數(shù)目以及FIFO滿或空的狀態(tài); FIFO寫(xiě)入或讀出次數(shù)超過(guò)FIFO的容量時(shí)，視為出錯(cuò); 在掃描傳感器矩陣方式下，該存儲(chǔ)器用作傳感器RAM; 當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)傳感器狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，IRQ變?yōu)楦唠娖?，向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求,（3）顯示器接口

38、控制邏輯,顯示存儲(chǔ)區(qū) 8279 可連接8位和16位的 LED 顯示器； 為給每位顯示器提供顯示數(shù)據(jù)，在8279 芯片中有一個(gè)168的RAM存儲(chǔ)區(qū)，其中每一個(gè)8位 RAM 單元對(duì)應(yīng)一位LED顯示器，即0 到 15 地址對(duì)應(yīng) LED 顯示器的015 位，顯示器的0位在最左邊， 15 位在最右邊。 顯示緩沖器（顯示更新寄存器） 用于為顯示器提供段控?cái)?shù)據(jù)； 使用時(shí)，8279 自動(dòng)對(duì)顯示器掃描，將顯示緩沖器中的數(shù)據(jù)輸出在顯示器上顯示出來(lái)。,顯示器地址寄存器及顯示用RAM,顯示器地址寄存器用來(lái)存放CPU正在讀/寫(xiě)的字節(jié)地址，以及正在顯示的兩個(gè)4位的半字節(jié)地址。 讀/寫(xiě)地址由編程設(shè)定，也可設(shè)定每次讀/寫(xiě)后地

39、址自動(dòng)加1。 在設(shè)定適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣绞胶偷刂芬院?，CPU可直接讀出顯示用RAM中的內(nèi)容。 A、B兩個(gè)半字節(jié)地址由8279自動(dòng)刷新，以便與CPU輸出值相對(duì)應(yīng)。 A、B兩半字節(jié)可以分別輸出，也可作為一個(gè)字節(jié)輸出，由工作方式確定。 數(shù)據(jù)送顯示器的方式可設(shè)定為左端送入，也可以設(shè)定為右端輸入。,8279 的信號(hào)引腳,8279共有40個(gè)引腳，采用雙列直插式封裝（見(jiàn)圖9-17）,圖9-17 8279引腳與邏輯符號(hào)圖,8279的引腳功能如下：,（1）數(shù)據(jù)線 DB7DB0：數(shù)據(jù)輸入/輸出線，雙向，在接口電路中與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，用以傳送CPU和8279之間的數(shù)據(jù)和命令。 （2）地址線 CS#：片選線。CS#=0，選

40、中8279。 A0：信息特征線。當(dāng)A0=1時(shí)，為命令字及狀態(tài)字地址；當(dāng)A0=0時(shí)，為片內(nèi)數(shù)據(jù)地址，故8279芯片占用2個(gè)端口地址。 （3）控制線 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。,（3）控制線,RD#：讀信號(hào)，輸入，低電平有效，將緩沖器中的數(shù)據(jù)讀出，送外部數(shù)據(jù)總線。 WR#：寫(xiě)信號(hào)，輸入，低電平有效，將外部數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)部單元。 IRQ：中斷請(qǐng)求，輸出，高電平有效。當(dāng)鍵被按下，F(xiàn)IFO RAM中有數(shù)據(jù)時(shí)，該信號(hào)有效。 SL3SL0：掃描輸出線，用來(lái)掃描按鍵開(kāi)關(guān)或傳感器矩陣以及顯示器的各位數(shù)字。 RL7RL0：鍵掃描輸入（回送）線，通過(guò)按鍵或傳感器開(kāi)關(guān)與掃描線聯(lián)接，內(nèi)設(shè)上拉電路，使之保持為高電平

41、。當(dāng)某一按鍵閉合時(shí)，其中一條變?yōu)榈碗娖?。在選通輸入方式下可作為8條輸入線。,（3）控制線,SHIFT：換檔線。來(lái)自外部鍵盤或傳感器矩陣的輸入信號(hào)，它是8279鍵盤數(shù)據(jù)的次高位即D6位的狀態(tài)，該位狀態(tài)控制鍵盤上/下檔功能。在傳感器方式和選通方式中，該引腳無(wú)用。 CNTL/STB：控制/選通輸入線，高電平有效。鍵盤方式時(shí)，鍵盤數(shù)據(jù)最高位（D7）的信號(hào)輸入到該引腳，以擴(kuò)充鍵功能；選通方式時(shí)，當(dāng)該引腳信號(hào)上升沿到時(shí)，把RL0RL7的數(shù)據(jù)存入FIFO RAM中。 OUTA30，OUTB30：是164顯示器更新寄存器的兩個(gè)輸出端，輸出數(shù)據(jù)與掃描線（SL3SL0）同步，以供多路轉(zhuǎn)換數(shù)字顯示器使用。兩個(gè)端口可

42、并為一個(gè)8位端口使用。 OUTA30：通常作為顯示信號(hào)的高4位輸出線； OUTB30：通常作為顯示信號(hào)的低4位輸出線。,（3）控制線,BD#：空格顯示，輸出，低電平有效。在數(shù)字切換過(guò)程中使顯示器熄滅，或者由顯示熄滅命令使顯示器熄滅。 RESET：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。 Vcc：5V電源。 Vss：地。,8279的工作方式,(1) 鍵盤工作方式 8279在鍵盤工作方式時(shí)，可設(shè)置為雙鍵互鎖方式和N鍵循回方式 雙鍵互鎖方式： 若有兩個(gè)或多個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，不管按鍵先后順序如何，只能識(shí)別最后一個(gè)被釋放的鍵，并把該鍵值送入FIFO RAM中。 N鍵循回方式： 一次按下任意個(gè)鍵均可被識(shí)別，按鍵值按掃描

43、次序被送入FIFO RAM中。,（2）傳感器（掃描）方式,FIFO RAM中8個(gè)單元用于寄存?zhèn)鞲衅鞯默F(xiàn)時(shí)狀態(tài)，又稱傳感器RAM，其地址編號(hào)與掃描線順序一致； 傳感器方式是把傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)送入傳感器RAM中。 當(dāng)CPU對(duì)傳感器陣列掃描時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器陣列(最多為88位)中某一位狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生IRQ（高電平），中斷響應(yīng)后轉(zhuǎn)入中斷處理程序。,（3）選通輸入方式 與8255A通輸入端口的功能完全一樣，CNTL/STB作為選通信號(hào)，上升沿鎖存RL0RL7到FIFO RAM；,(4) 顯示方式,8279的顯示方式又可分為左端入口和右端入口方式； 顯示數(shù)據(jù)只要寫(xiě)入顯示RAM則可由顯示器顯示出來(lái)，因

44、此顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入顯示RAM的順序，決定了顯示的次序； 左端入口方式：顯示位置從顯示器最左端1位（最高位）開(kāi)始，以后顯示的字符逐個(gè)向右順序排列； 顯示器位置編號(hào)與顯示RAM地址一一對(duì)應(yīng)(0號(hào)單元顯示在0號(hào)顯示器上)； 右端入口方式：顯示位置從顯示器最右端1位（最低位）開(kāi)始，已顯示的字符逐個(gè)向左移位。 但無(wú)論左右入口，后輸入的總是顯示在最右邊。,8279的寄存器,8279共有三個(gè)寄存器： 命令寄存器 狀態(tài)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器 命令和狀態(tài)寄存器對(duì)應(yīng)同一個(gè)地址。 （1）命令寄存器 命令寄存器是8位寄存器，只能寫(xiě)，不能讀； 高3位（ D7 、 D6、 D5）是命令的特征位，8種不同的狀態(tài)組合代表著不同的命令

45、。 命令的格式見(jiàn)表9-8,8279的寄存器（續(xù)）,（2）狀態(tài)寄存器 8279 的狀態(tài)寄存器為 8 位寄存器，只能讀，不能寫(xiě)； 用于在鍵輸入及選通輸入方式中，指出鍵數(shù)據(jù)緩沖器 FIFO RAM 中的數(shù)據(jù)字節(jié)個(gè)數(shù)和是否出錯(cuò)。 狀態(tài)字格式如表9-3,DU:顯示無(wú)效標(biāo)志, 當(dāng)清除命令尚未完成時(shí)，該位置1 S/E:鍵盤輸入方式下作特殊錯(cuò)誤標(biāo)志,=1:多鍵同時(shí)按下 O:溢出標(biāo)志,向已滿的FIFO RAM寫(xiě)時(shí)置1 U:不足標(biāo)志,從已空的FIFO RAM讀時(shí)置1 F:表示 FIFO RAM 已滿（存有 8 個(gè)鍵碼） N2N1N0:FIFO RAM中字符的個(gè)數(shù),,表9-3 8279的狀態(tài)字格式,8279的寄存器

46、（續(xù)）,狀態(tài)寄存器各位的意義 D2，D1，D0（N2，N1，N0）：其值為 FIFO RAM 中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)； D3（F）：D3=1，表示 FIFO RAM 已滿（存有 8 個(gè)鍵碼） D4（U）：D4=1，表示“不足”錯(cuò)誤； D5（O）：D5=1，表示“超出”錯(cuò)誤； D6（S/E）：用于傳感器矩陣輸入方式，D6=1表示多鍵同時(shí)閉合； D7（Du）：顯示無(wú)效標(biāo)志。 當(dāng)清除命令尚未完成時(shí)，該位置1。,,8279的寄存器（續(xù)）,（3）數(shù)據(jù)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器實(shí)際上就是 FIFO RAM 中最前面的那個(gè)單元，其內(nèi)容為被按鍵的信息，通過(guò)讀它把鍵盤信息輸入單片機(jī)。 該寄存器的數(shù)據(jù)格式如表9-4所示： D2D1

47、D0：閉合鍵的列號(hào)（由RL7 RL0值確定）； D5 D4D3：閉合鍵的行號(hào)（掃描計(jì)數(shù)值）； D6： 換擋健 SHIFT 的狀態(tài)； D7：控制健 CNTL 的狀態(tài)。 注意，在傳感器掃描方式和選通輸入方式中，輸入數(shù)據(jù)即為 RL7RL0的輸入狀態(tài)。,8279數(shù)據(jù)輸入/輸出格式,輸入/輸出數(shù)據(jù)不僅要先確定地址口，而且數(shù)據(jù)存放也要按一定格式，其格式在鍵盤和傳感器方式有所不同。,（1） 鍵盤掃描方式數(shù)據(jù)輸入格式（見(jiàn)表9-4）,,D7：控制鍵 “CNTL”狀態(tài) D6：控制鍵 “SHIFT”狀態(tài) D5 D4 D3：被按鍵所在列號(hào)（由SL0---SL2）狀態(tài)確定） D2 D1 D0：被按鍵所在行號(hào)（由RL0-

48、--RL7）狀態(tài)確定,表9-4 鍵盤掃描方式數(shù)據(jù)輸入格式,8279數(shù)據(jù)輸入/輸出格式（續(xù)）,（2）傳感器方式及選通方式數(shù)據(jù)輸入格式,,此種方式8位輸入數(shù)據(jù)為RL0---RL7的狀態(tài) 數(shù)據(jù)輸入格式見(jiàn)表9-5,表9-5 傳感器及選通方式的數(shù)據(jù)輸入格式,8279的命令字及其格式,8279的各種工作方式都要通過(guò)對(duì)命令寄存器的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 8279共有8種命令，通過(guò)這些命令設(shè)置工作寄存器，選擇各種工作方式。 命令寄存器共8位，格式如下:,8279的命令字及其格式（續(xù)）,8279的一條命令由兩大部分組成； 命令寄存器高3位D7D5為命令特征位，表征命令類型。D7D5三位的狀態(tài)可組合出8種形式，對(duì)應(yīng)8類命令

49、。 命令寄存器的低5位D4D0為命令的具體內(nèi)容。,8279的命令字類型設(shè)置,每種特征所代表的命令如表9-6所示,,表9-6 8279命令特征,(1) 鍵盤/顯示命令:（特征位 D7D6D5=000）,D4、D3兩位用來(lái)設(shè)定4種顯示方式; D2、D1、D0三位用以設(shè)定8種鍵盤/顯示掃描方式 鍵盤/顯示命令格式見(jiàn)表9-7,,,,,,,,,,設(shè)置工作方式,00：8字符,左入口 01：16字符,左入口 10：8字符,右入口 11：16字符,右入口,00：鍵盤,雙鍵鎖定 01：鍵盤,N鍵輪回 10：傳感器掃描 11：選通輸入,0：編碼掃描 1：譯碼掃描,,表9-7 8279的鍵盤/顯示命令格式,顯示器方

50、式設(shè)置（見(jiàn)表9-8),,(1) 鍵盤/顯示命令（續(xù)）,,鍵盤方式設(shè)置：,,(1) 鍵盤/顯示命令（續(xù)）,譯碼掃描（內(nèi)譯碼）：指掃描代碼直接由掃描線SL0SL3輸出，每次只有1位是低電平（4選1）； 編碼掃描（外譯碼）：是指掃描代碼經(jīng)SL0SL3外接譯碼器輸出 由于鍵盤最大88=64個(gè)鍵，由SL0SL2接3：8譯碼器，譯碼器的8位輸出作為鍵盤掃描輸出線（列線），RL0RL7為輸入線（行線）。 8279最多驅(qū)動(dòng)16位顯示器，故可由SL0SL3接4：16譯碼器，譯碼器的16位輸出作為顯示掃描輸出線（16選1），決定第幾位顯示。 顯示字段碼由OUTA0OUTA3和OUTB0OUTB3輸出。,例9-1：

51、若希望設(shè)置8279為鍵盤譯碼掃描方式、N鍵輪回，顯示8個(gè)字符、右端入口方式，確定其命令字。 根據(jù)題目要求可進(jìn)行分析，因?yàn)榫哂邢铝袟l件： 是鍵盤/顯示命令特征位：D7 D6 D5=000 (表9-6) ； 8個(gè)字符右端入口顯示：D4 D3=10（表9-8）； 鍵盤譯碼掃描，N鍵輪回：D2 D1 D0=011（表9-9）； 所以8位命令器存器狀態(tài)D7D0=00010011B，即該命令字13H送入命令寄存器口地址則可滿足題目要求。 例9-2：若已知命令字為08H，判斷8279工作方式。 因?yàn)槊钭譃?8H，即D7D0=00001000B，顯然D7 D6 D5=000，該條命令為鍵盤/顯示命令，D4D

52、3=01為16字符左端入口顯示方式，D2D1D0=000，鍵盤為編碼掃描、雙鍵鎖定方式。,（2）內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)置命令（ D7D6D5001 ),例9-3：若8279 CLK的輸入信號(hào)頻率為3.1 MHz，則分頻系數(shù)應(yīng)為31D=1FH，于是 D4D0=11111，控制字為：D7D0=00111111B=3FH,,,分頻目的：得到100KHz的基本工作時(shí)鐘,,（2）內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)置命令（續(xù)）（D7D6D5001),8279的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)是由外部輸入的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻產(chǎn)生； 分頻系數(shù)由D4D0來(lái)設(shè)定，分頻系數(shù)范圍在231之間 有的設(shè)計(jì)會(huì)用單片機(jī)的ALE端接8279的CLK端，但ALE端輸出的脈沖頻率比827

53、9所需工作時(shí)鐘頻率(100KHz)高出很多，通過(guò)設(shè)置分頻系數(shù)就可使8279得到所需的時(shí)鐘頻率。,例9-4 已知80C51的fosc=12MHz，要求8279的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)頻率為100kHz，求分頻系數(shù)N。 【解】： fosc=12MHz，fALE=1/6 fosc=2MHz = fCLK N=2MHz/100kHz =20D=10100B 因此，時(shí)鐘編程命令字：00110100B=34H。,（3）讀FIFO/傳感器RAM命令（D7D6D5=010）（表9-12）,D2D0：為8279中FIFO及傳感器RAM的首地址 D3： 無(wú)效位。 D4 ：控制RAM地址自動(dòng)加1位： D4=1時(shí)，CPU讀

54、完一個(gè)數(shù)據(jù)，RAM地址自動(dòng)加1，準(zhǔn)備讀下一個(gè)單元數(shù)據(jù)； D4=0時(shí)，CPU讀完一個(gè)數(shù)據(jù)，地址不變。,鍵盤方式無(wú)效,寫(xiě)0,0：讀出后地址不變 1：每次讀出地址自動(dòng)加1,,例9-5：欲編程使單片機(jī)連續(xù)讀8279內(nèi)FIFO/傳感器RAM中000-111單元的數(shù)據(jù)，設(shè)置讀命令。,分析： 因?yàn)橐B續(xù)讀數(shù)，地址又連續(xù)。所以最好設(shè)置為自動(dòng)加1方式，即D4=1； RAM內(nèi)首地址000，即D2D0=000，再加上特征位，所以該命令控制字為：D7D0=01010000B=50H (無(wú)用位D3設(shè)為0)； 送入50H控制字，在執(zhí)行讀命令時(shí)，先從FIFO/傳感器RAM中000單元讀數(shù)，讀完一個(gè)數(shù)，地址自動(dòng)加1，又從00

55、1單元讀數(shù)，依次類推，直到讀完所需數(shù)據(jù)。,（4）讀顯示緩沖器(RAM)命令（D7D6D5011）,從 8279 向單片機(jī)讀出顯示數(shù)據(jù)（用于檢查）之前，應(yīng)先執(zhí)行該命令。命令格式如前表9-11 命令中 D3D0表示起始地址， D4位為自動(dòng)增量標(biāo)志 D41時(shí)，每次讀出后，RAM地址自動(dòng)加 1 D40時(shí)，每次讀出后，RAM地址不加 1,例9-6 欲讀顯示RAM中1000單元地址，求命令字。 分析：因?yàn)橹蛔x一個(gè)數(shù)，地址不需自動(dòng)加1，即設(shè)置： D4=0，特征位為011，地址為1000， 所以其控制命令字為：D7D0=01101000B=68H。,,（5）寫(xiě)顯示RAM命令（D7D6D5 = 100）,從單片

56、機(jī)向 8279 寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)之前應(yīng)先執(zhí)行該命令命令中 D3D0表示起始地址，數(shù)據(jù)寫(xiě)入按左輸入或右輸入方式進(jìn)行； D4：地址自動(dòng)加1控制位，為自動(dòng)增量標(biāo)志 D41時(shí)，每次寫(xiě)入后地址自動(dòng)加 1。 D4=0，地址不加1。,,D3D0是欲寫(xiě)入的RAM地址，若連續(xù)寫(xiě)入則表示RAM的首地址。 命令格式同讀顯示RAM（參考表9-11）。,,（6）寫(xiě)入和消隱屏蔽命令（ D7D6D5101 ）格式見(jiàn)表9-12,,,,,,,,,1：相應(yīng)顯示RAM禁止寫(xiě)入,,1：消隱,,,（6）寫(xiě)入和消隱屏蔽命令（續(xù)）,設(shè)置了這條命令使接口的四位顯示器相互獨(dú)立。 D3、 D2位用于寫(xiě)入屏蔽； D31時(shí)，屏蔽A組，B可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)且不

57、影響A組； D21時(shí)，屏蔽B組，A可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)且不影響B(tài)組； 兩位同時(shí)為“ 1 ”時(shí)則不進(jìn)行寫(xiě)入屏蔽。 D1、D0位用于消隱屏蔽； D11 時(shí)，消隱A組； D01 時(shí)，消隱B組； 兩位同時(shí)為“ 1 ”時(shí)則不進(jìn)行消隱屏蔽。,,例9-6 假設(shè)A、B兩組燈均已被點(diǎn)亮，現(xiàn)在希望A組燈繼續(xù)亮，B組燈熄滅，確定其命令字。,分析： 根據(jù)命令格式，A組燈繼續(xù)亮應(yīng)禁止A組RAM再寫(xiě)入其他數(shù)據(jù)，故D3=1； B組顯示熄滅D0=1， 除特征位外其余位設(shè)為“0”。 故其控制命令字為：D7D0=10101001B=A9H,（7）清除顯示RAM和FIFO中的內(nèi)容命令（D7D6D5110),該命令用于清除顯示、清除鍵輸入標(biāo)

58、志和中斷請(qǐng)求標(biāo)志 命令中的 D4、D3 、D2位用于設(shè)置清除方式 D4D3D210，將顯示RAM 置成00H； D4D3D2110 ，將顯示RAM置成20H； D4D3D2111 ，將顯示RAM置成FFH； D4D3D20，不清除顯示 RAM 。 D1：清除標(biāo)志位。 D11，清除FIFO 狀態(tài)標(biāo)志，F(xiàn)IFO被置為空狀態(tài)(無(wú)數(shù)據(jù))，并復(fù)位中斷請(qǐng)求線 IRQ 。 D0：總清除。D01，清除包括FIFO RAM和顯示RAM。 清除顯示RAM 大約需100s，在此期間，單片機(jī)不能向顯示RAM寫(xiě)入數(shù)據(jù)。,,例：將全部顯示RAM清0， 其命令字為：D7D0=11010001B=D1H,,（7）清除（顯示R

59、AM和FIFO中的內(nèi)容）命令（續(xù)）,（8）結(jié)束中斷錯(cuò)誤方式設(shè)置命令(D7D6D5111),在傳感器工作方式下，該命令用于結(jié)束傳感器 RAM 的中斷請(qǐng)求。 此外，該命令還用于設(shè)置一種特定的錯(cuò)誤工作方式。 命令字格式如表9-13所示,,,,,D4=1時(shí)（其D3---D0位任意）有兩種不同作用。,,結(jié)束中斷錯(cuò)誤方式設(shè)置命令的作用,作為結(jié)束中斷命令。在傳感器工作方式中，每當(dāng)傳感器狀態(tài)出現(xiàn)變化時(shí)，掃描檢測(cè)電路接將其狀態(tài)寫(xiě)入傳感器RAM，并啟動(dòng)中斷邏輯，使IRQ變高，向CPU請(qǐng)求中斷。并且禁止寫(xiě)入傳感器RAM。此時(shí)，如傳感器RAM讀出地址的自動(dòng)遞增特征沒(méi)有置位（AI=0），則中斷請(qǐng)求IRQ在CPU第一次從

60、傳感器RAM讀出數(shù)據(jù)時(shí)就被清除。若自動(dòng)遞增特征已置位（AI=1），則CPU對(duì)傳感器RAM的讀出并不能清除IRQ，而必須通過(guò)給8279寫(xiě)入結(jié)束中斷/錯(cuò)誤方式設(shè)置命令才能使IRQ變低。因此，在傳感器工作方式中，此命令用來(lái)結(jié)束傳感器RAM的中斷請(qǐng)求。,結(jié)束中斷錯(cuò)誤方式設(shè)置命令的作用,作為特定錯(cuò)誤方式的設(shè)置命令。在8279已被設(shè)定為鍵盤掃描N鍵輪回方式以后，如果CPU給8279又寫(xiě)入結(jié)束中斷/錯(cuò)誤方式設(shè)置命令（E=1）。則8279的消振周期內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)有多個(gè)鍵被同時(shí)按下，則FIFO狀態(tài)字中的錯(cuò)誤特征位S/E將置位。并產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)和阻止寫(xiě)入FIFO RAM。 錯(cuò)誤特征位S/E在讀出FIFO狀態(tài)字時(shí)被

61、讀出。而在執(zhí)行CF=1的清除命令時(shí)被復(fù)位,8279的編程通常編3個(gè)程序段：初始化、鍵盤服務(wù)程序和顯示器服務(wù)程序,(1) 初始化：寫(xiě)入3個(gè)命令字 清除控制字： 考慮到應(yīng)允許清除顯示器，并將FIFO和RAM復(fù)位或清零（0D1H）。 設(shè)置鍵盤和顯示方式控制字 設(shè)置時(shí)鐘頻率控制字：（34H） 設(shè)內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)鐘頻率100KHZ，CLK輸入時(shí)鐘頻率2MHZ,8279的編程使用,(2) 鍵盤服務(wù)程序：3個(gè)部分,寫(xiě)入讀FIFO/傳感器RAM控制字，由按下鍵產(chǎn)生的的字符允許通過(guò)FIFO讀??； 寫(xiě)入上述控制字后，再?gòu)臓顟B(tài)口讀取狀態(tài)字，查詢FIFO/傳感器RAM的狀態(tài)（是否有數(shù)據(jù)）， 若有，則從數(shù)據(jù)口讀取掃描值SL0

62、SL3，回送RL0RL7，形成一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)； 修改地址指針，依次輸入n個(gè)鍵盤字，形成一個(gè)n字節(jié)的數(shù)據(jù)塊 。,(3) 顯示器服務(wù)程序,寫(xiě)入顯示RAM控制字 將字形碼從數(shù)據(jù)口用指令輸出，才能實(shí)現(xiàn)顯示,,8279與單片機(jī)的一般接口方法（連線圖見(jiàn)圖9-17）,圖9-17 51單片機(jī)用8279擴(kuò)展I/O連接鍵盤與8段顯示器,初始化8279； 把顯示字符送到8279內(nèi)部的一個(gè)16字節(jié)寄存器內(nèi)； 將字符轉(zhuǎn)換成段碼，經(jīng)A0A3、B0B3線把段碼送到顯示器； 同時(shí)經(jīng)SL0SL3線發(fā)出4位數(shù)位選通碼； 4-16譯碼器對(duì)選通碼進(jìn)行譯碼后輪流選通各位顯示器。 SL0SL2線同時(shí)連到3-8譯碼器，該譯碼器的輸出用于掃描

63、鍵盤8行； 8279經(jīng)8根返回線(RL0RL7)讀取鍵盤的狀態(tài)； 如果發(fā)現(xiàn)按鍵閉合則等待10ms，顫動(dòng)過(guò)去后再檢驗(yàn)按鍵是否閉合；,工作流程,若按鍵仍然閉合，則把被按鍵的鍵值選通輸入8279內(nèi)部的先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器，同時(shí)經(jīng)INT線發(fā)出一個(gè)高電平，指出FIFO內(nèi)已經(jīng)有一個(gè)字符； INT線連接到CPU的中斷請(qǐng)求輸入線。當(dāng)單片機(jī)接收到中斷請(qǐng)求后，若開(kāi)中斷，則轉(zhuǎn)到鍵盤服務(wù)程序，從FIFO中讀取按鍵的鍵值。 在這種接口中，單片機(jī)要做的事僅是初始化8279、送出要顯示的字符、接到中斷請(qǐng)求后讀取按鍵的鍵值，其它工作均由8279自動(dòng)完成。,工作流程,8279應(yīng)用舉例（連線圖見(jiàn)圖9-18）,接口與地址,P

64、2.0=1，對(duì)應(yīng)命令/狀態(tài)寄存器； P2.0=0，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)寄存器。,P2.7=0：8279被選通，則 命令/狀態(tài)寄存器的地址：7FFFH(A0=1); 數(shù)據(jù)寄存器的地址：7EFFH(A0=0)。,圖9-18 用8279擴(kuò)展I/O口連接鍵盤與8段顯示器,按照?qǐng)D設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在6位LED數(shù)碼管上依次顯示從05這6個(gè)數(shù),START：MOVDPTR ，#7FFFH；8279命令口地址 MOVA，#90H ；8279寫(xiě)顯示RAM命令字 MOVXDPTR ，A；送命令字 MOVR0 ，#0；清零 MOVR1 ，#6；顯示位數(shù) D1：MOVDPTR ，#TAB；調(diào)用顯示數(shù)據(jù) MOVA ，R0 MOVCA ，

65、A+DPTR MOVDPTR ，#7EFFH；8279數(shù)據(jù)口地址 MOVXDPTR ，A ；寫(xiě)顯示RAM INC R0；寄存器內(nèi)容加1 DJNZR1 ，D1；R1內(nèi)容減1不為0則繼續(xù)執(zhí) LJMPSTART；D1，為零則結(jié)束。 TAB：DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H DB 6DH， 7DH，07H，7FH，6FH,按照?qǐng)D設(shè)計(jì)一個(gè)程序，讀入鍵盤輸入，并判斷是哪個(gè)按鍵被按下。,MOVDPTR， #7FFFH ；8279命令口地址 MOVA，#0D1H ；8279清顯示RAM命令字 MOVXDPTR，A LOOP：MOVXA，DPTR；讀狀態(tài)字 ANLA，#0FH JZLOOP；有鍵按下

66、？沒(méi)有則返回 MOVA，#0A0H；顯示/消隱命令 MOVXDPTR，A MOV A，#40H；讀FIFO命令 MOVXDPTR，A MOVDPTR， #7EFFH ；讀鍵值 MOVXA，DPTR MOVR1，A,單片機(jī)與8279的具體接口電路（見(jiàn)圖9-19）,圖9-19 51單片機(jī)用8279擴(kuò)展I/O接口連接鍵盤與8段顯示器,分析,8031的P2.7接到8279的片選端，最低位地址A0接到8279的C/D端，因此該接口對(duì)用戶來(lái)說(shuō)只有二個(gè)口地址： 命令口地址：7FFFH 數(shù)據(jù)口地址：7FFEH 圖中8279外接48鍵盤和8位共陰極LED顯示器，采用編碼掃描方式，譯碼器74LS138對(duì)掃描線譯碼后一方面接鍵盤的列線，同時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器接到顯示器上。,INI79：MOVDPTR ，7FFFH ；清除命令8279 MOVA ，0D1H MOVXDPTR，A WNDU：MOVXA，DPTR；等8279清除結(jié)束 JBACC.7，WNDU MOVA，0 ；方式命令8279 MOVXDPTR，A MOVA，34H；掃描頻率設(shè)置命令8279 MOVXDPTR，A MOVIE，84H；允許8031中斷 RE