第6章 人機接口技術(shù)

1、 人機界面（Human-Computer Interface）: 是指人與計算機系統(tǒng)進行信息交互的接口，包括信息的輸入和輸出。 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù) 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù) 6.3 打印機接口技術(shù)打印機接口技術(shù) 6.4 撥碼盤及語音接口技術(shù)撥碼盤及語音接口技術(shù) 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)鍵盤：單片機系統(tǒng)中完成控制參數(shù)輸入及修改的基本輸入設(shè)備，是人工干預(yù)系統(tǒng)的重要手段。 鍵盤的分類：按編碼方式可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤。按鍵組連接方式可分為獨立連接式鍵盤與矩陣連接式鍵盤。 無論是按鍵或鍵盤都是利用機械觸點的合、斷作用。一個電壓信號通過機械觸點的閉合、斷開過程,

2、其波形如圖所示。由于機械觸點的彈性作用,在閉合及斷開瞬間均有抖動過程,會出現(xiàn)一系列負脈沖。抖動時間,與開關(guān)的機械特性有關(guān),一般為510ms。鍵按下鍵穩(wěn)定前沿抖動后沿抖動鍵閉合及斷開時的電壓抖動 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)通常去抖動影響的措施有硬、軟件兩種。下圖是用R-S觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成的硬件去抖動電路。采用軟件除去抖動影響的辦法是在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個10ms的延時程序后再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若保持閉合狀態(tài)電平則確認為是真正的鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動影響。 去抖動開關(guān)電路 74121I/O口+5V+5V閉合斷開輸出a）R-S觸發(fā)器b）單穩(wěn)態(tài)電路116.1 鍵

3、盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)一、獨立式鍵盤 每鍵相互獨立，各自與一條I/O線相連，CPU可直接讀取該I/O線的高/低電平狀態(tài)。其優(yōu)點是硬件、軟件結(jié)構(gòu)簡單，判鍵速度快，使用方便；缺點是占I/O口線多。 適用場合：多用于設(shè)置控制鍵、功能鍵。適用于鍵數(shù)少的場合。 通常按鍵輸入都采用低電平有效。上拉電阻保證了按鍵斷開,I/O口線有確定的高電平。當I/O口內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。如圖是查詢方式。通常按鍵輸入都采用低電平有效。上拉電阻保證了按鍵斷開時I/O口線有確定的高電平。IO口內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)1.獨立式按鍵結(jié)構(gòu)I/OAT89S5

4、1INT0INT1+5V 一、獨立式鍵盤如圖是中斷方式。每個按鍵單獨占一根I/O口線；I/O口內(nèi)部無上拉電阻時，應(yīng)上拉至+5v；所有I/O口線相與后送中斷口。1.獨立式按鍵結(jié)構(gòu)AT89S51+5vAT89S51P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)一、獨立式鍵盤二、行列式鍵盤1.工作原理 又叫矩陣式鍵盤。用I/O口線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點上。例如用2X2的行、列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成4個鍵的鍵盤。在按鍵數(shù)量較多時，可以節(jié)省I/O口線。 按鍵設(shè)置在行、列線交點處，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。當行線通過上拉電阻接+5V時，被鉗位在

5、高電平狀態(tài)。6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)+5V5k*4D7D6D5D4AT89S51D3D2D1D0 鍵盤中有無按鍵按下有無按鍵按下是由列線送入全掃描字、行線讀入行線狀態(tài)來判斷的。其方法是： 給列線的所有IO線均置成低電平，然后將行線電平狀態(tài)讀入累加器A中。如果有鍵按下，總會有一根行線電平被拉至低電平，從而使行輸入不全為1。 鍵盤中哪一個鍵按下哪一個鍵按下是由列線逐列置低電平后,檢查行輸入狀態(tài)。其方法是： 依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下之鍵不在此列。如果不全為l，則所按下的鍵必在此列，而且是在與低電平行線相交的交點上的那個鍵。 1.工作原理二、行列式鍵盤6.1

6、 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù) 鍵盤上的每個鍵都有一個鍵值。鍵值賦值的最直接辦法是將行、列線按二進制順序排列，當某一鍵按下時，鍵盤掃描程序執(zhí)行到給該列置0電平，讀出各行狀態(tài)為非全1狀態(tài)，這時的行、列數(shù)據(jù)組合成鍵值。上頁圖中鍵盤鍵值從左到右、從上至下依次是77，7B，7D，7E；B7，BB，BD，BE；E7，EB，ED，EE。 這種負邏輯表示往往不夠直觀，因而采取行、列線加反相器或軟件求反方法把鍵盤改成正邏輯，這時鍵值依次為88，84，82，81；48，44，42，41；：18，14，12，11。 以上鍵值表示方式分散度大且不等距，用于散轉(zhuǎn)指令不太方便。對于不是4X4或8X4、8X8的鍵盤使用不容易

7、。故可采用依次排列的鍵值的方法，這時的鍵值與鍵號相一致。 二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)1.工作原理 應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU工作的內(nèi)容之一。CPU既要忙于各項工作任務(wù)，又要兼顧鍵盤掃描；既保證不失時機的響應(yīng)鍵操作，又不過多占用CPU時間。因此，根據(jù)系統(tǒng)中CPU的忙、閑情況，鍵盤的工作方式有編程編程掃描方式、定時掃描方式和中斷掃描方式掃描方式、定時掃描方式和中斷掃描方式三種。(1)編程掃描工作方式 編程掃描工作方式是利用CPU在完成其它工作的空余，調(diào)用鍵盤掃描子程序，來響應(yīng)鍵輸入要求。在執(zhí)行鍵功能程序時，CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求。下圖8155擴展IO口組成的行列式鍵盤為例

8、，介紹編程掃描工作方式的工作過程與鍵盤掃描子程序。2.鍵盤工作方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)2.鍵盤工作方式 在該鍵盤中，鍵值與鍵號相一致，依次排列為0-31，共32個鍵，由1個8位口和1個4位口組成4X8的行列式鍵盤。二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)+5V1k01234567+5VPA7PA0CEWRRDALED0D7PC0PC3PC2PC1P2.7P2.0WRRDALEP0AT89S515.1k4881C55MIO/RESET 891011121314151718192021222325262728293031 162481C55擴展I/O組成的鍵盤 (1

9、)編程掃描工作方式(1)編程掃描工作方式 在鍵盤掃描子程序中完成下述幾個功能：a.判斷鍵盤上有無鍵按下。其方法為，PA口輸出全掃描字00H，讀PC口狀態(tài)，若PC03為全l則鍵盤無鍵按下，若不全為1則有鍵按下。b.去鍵的機械抖動影響。其方法為，在判斷有鍵按下后，軟件延時一段時間再判斷鍵盤狀態(tài)，如果仍為有鍵按下狀態(tài)，則認為有一個確定的鍵按下，否則按鍵抖動處理。c.求按下鍵的鍵號。鍵號如圖所示，觀察發(fā)現(xiàn)，把行首鍵號與列號相加處理后可得到各鍵鍵號。其中每行的行首鍵號依次為0，8，16，24，列號依列線順序為07。2.鍵盤工作方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)按照行列式鍵盤工作原理，圖中

10、32個鍵的鍵值應(yīng)對應(yīng)作如下分布(按PA，PC口二進制碼，X為任意值)：FEXE FDXE FBXE F7XE EFXE DFXE BFXE 7FXB FEXD FDXD FBXD F7XD EFXD DFXD BFXD 7FXD FEXB FDXB FBXB F7XB EFXB DFXB BFXB 7FXBFEX7 FDX7 FBX7 F7X7 EFX7 DFX7 BFX7 7FX7在上述鍵值中，從零電平對應(yīng)的位可以找出行首鍵號與相應(yīng)的列號。 2.鍵盤工作方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)(1)編程掃描工作方式d.鍵閉合一次僅進行一次鍵功能操作。其方法為，等待鍵釋放以后再將鍵號

11、送入累加器A中。圖為鍵掃描子程序框圖。鍵號掃描子程序清單(8155的初始化，置PA口為基本輸出口、Pc為基本輸入口，放在主程序中)：2.鍵盤工作方式(1)編程掃描工作方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)(2)定時掃描工作方式 定時掃描工作方式在本質(zhì)上是中斷方式。其軟件框圖如圖所示。照程序要求，在單片機的片內(nèi)RAM位尋址區(qū)設(shè)置去抖動標志KM和處理標志KP兩個標志位。 當鍵盤中無鍵按下，KM、KP置零，返回。由于定時開始后一般不會立即有鍵按下，故相當于KM、KP初始化置零。 2.鍵盤工作方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)定時掃描工作方式 (2)定時掃描工作方式 當鍵盤

12、中有鍵按下時，先檢查KM標志，KM0時，表示尚未作去抖動影響處理，此時中斷返回同時KM置1。因為中斷返回后要經(jīng)10ms才可能再次中斷，相當于實現(xiàn)了10ms延時效果，因而程序中不需要延時。當再次定時中斷后檢查KP標志，由于開始時KP0，程序入查找鍵號，并使KP置1，執(zhí)行鍵功能程序，然后返回。在KM,KP均為1時，表示鍵處完畢，再次定時中斷時，都返回原來CPU狀態(tài)。2.鍵盤工作方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)（3）中斷工作方式 應(yīng)用系統(tǒng)工作時，并不經(jīng)常需要鍵輸入，因此，編程方式或定時方式，經(jīng)常處于空掃描狀態(tài)。為了進一步提CPU效率，可以采用中斷掃描工作方式。即在鍵盤有鍵按下時，才

13、執(zhí)行鍵盤掃描，執(zhí)行該鍵功能程序。中斷掃描工作方式的鍵盤接口如圖。 2.鍵盤工作方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)中斷掃描工作方式 2.鍵盤工作方式（3）中斷工作方式 該鍵盤直接由8031的P1口的高、低字節(jié)構(gòu)成4X4行列式鍵盤。 P1.4-P17作鍵輸入線，P1.0-P1.3作掃描輸出線。初始時，使P1.0-P13置零。當有鍵按下時，INT0INT1端為低電平，向CPU發(fā)出中斷申請，若CPU開放外部中斷，則響應(yīng)中斷請求，進入中斷服務(wù)程序。在中斷服務(wù)程序中除完成鍵識別、鍵功能處理外，還須有消除鍵抖動影響、多次重復(fù)執(zhí)行鍵功能操作等措施。 二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技

14、術(shù)當有鍵按下時，要對鍵盤進行掃描，以判定是哪一個按鍵按下。通常掃描法和反轉(zhuǎn)法兩種掃描方式。（1）掃描法掃描法是在判定有鍵按下后逐列(或行)置低電平，同時讀入行(或列)狀態(tài)，如果行(或列)狀態(tài)出現(xiàn)非全1狀態(tài)，這時0狀態(tài)的行、列交點的鍵就是所按下的鍵。掃描法的特點就是逐行(或行)掃描查詢，掃描時間較長。當所按下的鍵在最后行(列)，則要經(jīng)過多次掃描才能獲得鍵值鍵號。3.鍵盤掃描方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)反轉(zhuǎn)法時，只要經(jīng)過兩個步驟即可獲得鍵值。3.鍵盤掃描方式（2）反轉(zhuǎn)法 二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)+5V+5V11100000INT0/INT174LS21A

15、T89S51輸入I/O口輸出D0D1D2D3D4D5D6D711110011AT89S51輸出I/O口輸入D0D1D2D3D4D5D6D7a）線反轉(zhuǎn)法第一步 b） 線反轉(zhuǎn)法第二步 反轉(zhuǎn)法工作原理 一個8位I/O口構(gòu)成4*4鍵盤，硬件采用中斷工作方式。反轉(zhuǎn)法的兩個步驟如下： 第一步第一步。將D3D0編程為列輸入線，D7D4編程為行輸出線，并使IO輸出數(shù)據(jù)為0XH(即保證行輸出信號D7D4為0000)。若有鍵按下，與門輸出低電平，向CPU申請中斷。同時，D3D0的數(shù)據(jù)送內(nèi)存某一單元(N)中存放，其中“0”對應(yīng)的是被按下鍵的列位置。 第二步第二步。將第一步中的傳送方向反轉(zhuǎn)過來，即將D7D4編程為輸入

16、線，D3D0編程為輸出線。使IO口輸出數(shù)據(jù)為N單元中的數(shù)(即D3Do為按下鍵的列位置)，然后讀入I/O數(shù)據(jù)，并送入內(nèi)存N+1單元中存放，該數(shù)據(jù)的D7D4位中0電平對應(yīng)的位是按下鍵的行位置。最后，N中D3D0與N+1中D7D4拼接起來就是按鍵鍵值。3.鍵盤掃描方式二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)（2）反轉(zhuǎn)法 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，任何I/O口或擴展I/O口均可構(gòu)成行列式鍵盤。MCS-51單片機系統(tǒng)擴展時，可提供用戶直接使用的I/O口線很少，故多用擴展I/O口來構(gòu)成行列式鍵盤。典型的鍵盤接口有通用通用I/OI/O擴展口；串行擴展口；串行I/OI/O擴展口、鍵盤芯片擴展口、鍵盤芯片構(gòu)成的行列

17、式鍵盤?？砂研辛惺芥I盤與顯示器電路做在一個接口電路中。a.通用并行擴展I/O口鍵盤接口 這種鍵盤一般通過通用I/O擴展芯片的I/O口線構(gòu)成行列式結(jié)構(gòu)。如8155、8255，由8155擴展I/O口構(gòu)成的4*8的行列式鍵盤接口與8255擴展口鍵盤電路接口以及鍵盤掃描子程序結(jié)構(gòu)完全相似。4.行列式鍵盤接口二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)b.89C51串行口I/O口擴展的鍵盤接口 89C51的串行口在方式0工作狀態(tài)下，可以方便地通過移位寄存器擴展并行輸出口。因此，可以將這些并行口線作為列線，與P3口的行線構(gòu)成行列式鍵盤。如下頁圖所示，圖中為2*8鍵盤。每占用一根P3口線可增加八個按鍵。用

18、戶根據(jù)需要增減。4.行列式鍵盤接口二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)4.行列式鍵盤接口+5V5k*2D0D7D6D5D4D3D2D174HC164812345610111213AT89S51P3.4P3.5RXDTXD AT89S51串行I/O擴展的行列式鍵盤工作原理6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)二、行列式鍵盤6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 1、鍵盤的分類 1）按鍵的形式分類 鍵盤按其按鍵的結(jié)構(gòu)形式來分一般有機械式、電容式、電感式、磁感式、薄膜式和橡膠墊式等。其中最常用的是機械式和電容式鍵盤。其按鍵結(jié)構(gòu)原理如圖所示。ccV機械觸點上拉電阻列（讀出信號）行掃描

19、ccV上拉電阻列（讀出信號）行掃描（a）機械式鍵盤（b）電容式鍵盤按鈕結(jié)構(gòu)（c）電容式鍵盤 鍵盤按鍵結(jié)構(gòu)示意圖 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 1、鍵盤的分類 2）按插口方式分類按照鍵盤插口方式，鍵盤可分為串口（AT）鍵盤（大口）、并口（即PS/2）鍵盤（小口）及USB接口三類。其接口引腳及功能說明如圖所示。鍵盤插座示意圖及各引腳功能 1423514235614USB說明1、KBD DATA 2、保留 3、GND 4、+5V 5、KDB CLK 6、保留1:VCC 2:Data3:DATA+ 4:GND(a)(b)6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 1、

20、鍵盤的分類 3）按鍵盤編碼方式分類 l 分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。l 編碼鍵盤是鍵盤電路在某個鍵被按下后，能提供該鍵所代表的信息代碼，并以并行或串行信號輸給CPU。l 非編碼鍵盤是一種便宜而廣泛用于微機系統(tǒng)的輸入設(shè)備。這種鍵盤內(nèi)部有一個掃描電路，不斷地掃描鍵盤是否有鍵被按下。此鍵所代表的鍵盤信息代碼，則由鍵盤接口及鍵盤處理軟件根據(jù)鍵盤送來的位置信息產(chǎn)生，然后再送給CPU。6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 2、PC鍵盤的工作原理1）鍵盤電路的組成 （1）微處理器 （2）譯碼器 （3）鍵盤矩陣 鍵盤矩陣微控制器譯碼器鍵盤插座 Vcc 8049 Vcc NumLock CapsL

21、ock ScrollLock 狀態(tài)指示燈 74LS154 A B C D Vcc -Vcc 07 KDB DATA 07 KDB CLK GND X1 DB0 X2 鍵盤微控制器 P10 DB7 P11 P20 P12 P23 P13 P24 P14 P25 T0 P26 INT P27 416 譯 碼 器 鍵盤陣列 13 行18 列 電阻排 晶體 振蕩 電路 鍵盤電路組成示意圖 鍵盤控制電路 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 2、PC鍵盤的工作原理2）鍵盤的支持邏輯鍵盤的掃描主要包含四項任務(wù)：（1）掃描鍵盤 （2）讀取鍵盤 （3）去除抖動 （4）組成串行掃描碼（如圖所示）

22、：KBD CLK波形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 KBD DATA波形 S 0 0 0 0 0 P 1 1 1 ST “h”鍵的鍵碼23的串行數(shù)據(jù) 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 2、PC鍵盤的工作原理3）掃描碼掃描碼的結(jié)構(gòu)一般分成四類：（1）ASCII字符的掃描碼即ASCII碼+鍵碼。（2）擴充的ASCII字符的掃描碼即00+擴充ASCII碼。（3）袖珍鍵盤即ASCII碼+鍵碼或ASCII碼+E0。（4）增加鍵即E0+鍵碼，若與袖珍鍵重復(fù)的鍵則為00+鍵碼。鍵的動作掃描碼信息也分為4種情況：（1）接通碼：0+掃描碼。（2）斷開碼：XT鍵盤的情況為1+

23、掃描碼。 AT鍵盤的情況為：F0+掃描碼。（3）組合鍵掃描碼：F0+鍵Ctrl/Alt/Shift的掃描碼+正常鍵的接通碼。 （4）重復(fù)動作碼：F0+接通碼+接通碼+（除了Pause鍵）。6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 2、PC鍵盤的工作原理4）鍵盤工作原理鍵盤掃描碼的發(fā)送完全按串行異步通信格式進行，其格式如下：0/100111101D7D6D5D4D3D2D1D0 起始位鍵盤掃描碼（如“A” 鍵）鍵盤掃描碼的發(fā)送完全按串行異步通信格式進行，其格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0鍵盤掃描碼（如“A” ）停 止奇 偶0/10011100起 始6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接

24、口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 2、PC鍵盤的工作原理8048和鍵盤接口的連接圖 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 3、PC擴展鍵盤接口1）擴展鍵盤接口的功能（1）8042芯片的引腳定義12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940TEST0XTAL1XTAL2RESETSSCSEAD7D3A0SYNCP12D2D6WRRDD4D5VSSVCCTEST1P27/DACKP26/DRQP24/OBFP17P16P15P14P13P2.0P2.1P2.2P2.3PROGVDDP10P11

25、D0D1IBFP25/UPI-41AHUPI-42AH Intel 8042外形結(jié)構(gòu)圖 Intel 8042各引腳功能表6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 3、PC擴展鍵盤接口（2）鍵盤接口電路連接及接口信號（如圖所示）l主機系統(tǒng)的接口信號l鍵盤的接口信號（1）接收鍵盤輸出的鍵盤掃描碼（2）緩沖器滿產(chǎn)生鍵盤中斷（3）提供鍵盤中斷程序讀取系統(tǒng)掃描碼（4）對鍵盤數(shù)據(jù)進行正確性檢查（5）向鍵盤傳送命令并等待接收鍵盤響應(yīng)（6）通過鍵盤鎖定開關(guān)封鎖按鍵的掃描碼（7）接受一些硬件配置開關(guān)狀態(tài)（8）控制系統(tǒng)復(fù)位動作（9）選通地址線A20V CCV DDSSPROGV SSEAD0D7A 0

26、雙 向 數(shù) 據(jù)A 2RDWRCSIORIOW8042CSRESETRESETXTALT1XTALT0OCOCPCLKPCLKTEST0TEST18042鍵 盤控 制 器P10P13P14P15P16P17NCP20P21P22P23P245VNCNCNCRA M SEL跨 接 器 開 關(guān)顯 示 器 類 型 開 關(guān)鍵 盤 鎖 定 開 關(guān)RC（ 系 統(tǒng) 復(fù) 位 ）A 20選 項NCNCOPTB U FFU LL(IRQ1)P25P26P27NCOCOC鍵 盤 時 鐘鍵 盤 數(shù) 據(jù)鍵盤控制器接口邏輯電路 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 3、PC擴展鍵盤接口2）鍵盤接口工作原理及

27、其編程控制8042作為鍵盤接口控制器，其內(nèi)部功能如圖所示。8位CPU地址、讀寫控制邏輯部件輸入緩沖寄存器06XH狀態(tài)寄存器064H輸出緩沖寄存器060HROM測試輸出端口輸入端口RAMA0WRRDCS數(shù)據(jù)總線T1T0P14P15P16P17微機系統(tǒng)板RAM跨接器安裝顯示器類型鍵盤鎖定P20 系統(tǒng)復(fù)位P21 A20選通P24 輸出緩沖器滿(IRQ)P25 輸入緩沖器空(未用)P26 鍵盤時鐘(雙向)P27 鍵盤數(shù)據(jù)(雙向)鍵盤接口功能框圖 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 3、PC擴展鍵盤接口 端口寄存器及其作用 各個端口寄存器的作用如下： 狀態(tài)寄存器：是一個8位寄存器，它包

28、含有鍵盤控制器和接口方面的信息，它在任何時候均可被CPU讀取。 輸出緩沖器：其I/O端口地址為060H，是一個8位的只讀寄存器。鍵盤控制器通過輸出緩沖器向系統(tǒng)傳送由鍵盤送來的掃描碼和命令響應(yīng)。輸入緩沖器：其I/O端口地址為060H或064H，輸入緩沖器也是一個8位的只讀寄存器，當CPU對地址060H進行寫入時設(shè)置一個標志，表示寫入一個數(shù)據(jù)；對地址064H寫入時設(shè)置一個標志，表示寫入一個命令。詳情參閱表6-2、6-3、6-4。2）鍵盤接口工作原理及其編程控制6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 3、PC擴展鍵盤接口2）鍵盤接口工作原理及其編程控制*表示命令后跟一參數(shù)（寫到60H為

29、止）8042寄存器端口分配及讀寫控制表 鍵盤控制器命令 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 3、PC擴展鍵盤接口2）鍵盤接口工作原理及其編程控制鍵盤命令列表 * 表示命令后跟一參數(shù)（寫到60H為止）6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 3、PC擴展鍵盤接口6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 4、鍵盤中斷與鍵盤I/O1）BIOS鍵盤緩沖區(qū) （1）鍵盤緩沖區(qū)的作用BIOS在內(nèi)存低端的BIOS數(shù)據(jù)存儲區(qū)開設(shè)一個鍵盤緩沖區(qū)，其作用如下：l可以滿足鍵盤實時輸入要求。l適應(yīng)隨機訪問的應(yīng)用要求。l能容納快速鍵盤輸入要求。（2）鍵盤緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)及操作 l隊列

30、初始化l元素進隊列l(wèi)元素出隊列（如圖所示）鍵盤緩沖區(qū)的媒介作用示意圖 6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 4、鍵盤中斷與鍵盤I/O2）鍵盤的接口功能l對某些鍵或鍵的組合定義為單字節(jié)的ASCII碼。l對某些鍵或鍵的組合定義為雙字節(jié)的擴展碼。l對某些鍵僅設(shè)置變量，反映其被按下或釋放的狀態(tài)。l對某些鍵或鍵的組合產(chǎn)生特殊操作。6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 4、鍵盤中斷與鍵盤I/O3）INT 09H鍵盤中斷 INT 09H的中斷服務(wù)功能：當掃描碼進入INT 09H，中斷服務(wù)程序首先對其進行識別分類。分別為中斷動作、狀態(tài)標志及數(shù)據(jù)信息三類。如圖所示。INT 09H

31、的入口是硬件信號IRQ1和DB0DB7。 鍵盤8049串行掃描碼鍵盤接口8042INT09H中斷請求并行掃描碼鍵盤狀態(tài)單元鍵盤緩沖區(qū)Ctrl+Alt+DelPrint+ScreenPause/Break鍵盤信號的傳遞轉(zhuǎn)換示意圖6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 4、鍵盤中斷與鍵盤I/O3）INT 09H鍵盤中斷下表列出了緩沖區(qū)的鍵盤狀態(tài)單元內(nèi)容。6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 4、鍵盤中斷與鍵盤I/O4）INT 16H鍵盤服務(wù)功能INT 16H的各標志位和功能描述如表所示。6.1 鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)三、PC鍵盤接口技術(shù) 4、鍵盤中斷與鍵盤I/O4）

32、INT 16H鍵盤服務(wù)功能鍵盤的基本和擴展服務(wù)功能如表所示。6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù) 單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，使用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管)和LCD(液晶顯示器)。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活，與單片機接口方便。近年來也開始配置簡易形式的CRT接口，可以較方便地進行圖形顯示。一、LED顯示及顯示器接口 LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段LED。通常的七段LED顯示塊中有八個發(fā)光二極管，故也有人叫做八段顯示器。其中七個光二極管構(gòu)成七筆字形“8”，一個發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點。 這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種。共陰極LED顯示塊

33、的發(fā)光二級管陰極共地，當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮；共陽極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽極并接。一、LED顯示及顯示器接口 七段顯示塊與單片機接口非常容易。只要將一個8位并行輸出口與顯示塊的發(fā)光二極管引腳相連即可。8位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)即可獲得不同的數(shù)字或字符。通常將控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼。gf GND abed GND c dpabcdefgdpR8abcdefgdp共陰極R8abcdefgdp共陽極+5V數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)七段LED的段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼03

34、FHCOHC39HC6H106HF9HD5EHAH25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHCIH67DH82HF3IHCEH707HF8HY6EH9IH87FH80H8FFH00H96FH90H“滅”00HFFHA77H88H.B7CH83H.一、LED顯示及顯示器接口6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù) 用LED顯示塊構(gòu)成N位LED顯示器。N位LED顯示器有N根位選線和8XN根段選線。根據(jù)顯示方式不同，位選線與段選線的連接方法不同。段選線控制字符選擇，位選線控制顯示位的亮、暗。abcdefgdpI/O口段選控制I/

35、O口段選控制圖21N位LED顯示器abcdefgpabcdefpabcdefpabcdefpgdddggd二、 LED顯示器與顯示方式6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1LED靜態(tài)顯示方式 LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極連接在一起接地或+Vcc；每位的段選線(adp)與一個8位并行口相連。I/O(1)I/O(2)I/O(3)I/O(4)GN/+5vGN/+5vGN/+5vGN/+5vGN/+5v圖22 四位LED靜態(tài)顯示器電路二、 LED顯示器與顯示方式6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1LED靜態(tài)顯示方式 二、 LED顯示器與顯示方式 電路每一位

36、可獨立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。由于每一位由一個8位輸出口控制段選碼，故在同一時間里每一位顯示的字符可以各不相同。 N位靜態(tài)顯示器要求有Nx8根IO口線，占用IO資源較多。故在位數(shù)較多時往往采用動態(tài)顯示方式。6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù) 2LED動態(tài)顯示方式 在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個8位IO口控制，而共陰極點或共陽極點分別由相應(yīng)的IO口線控制。D0D4D3D2D1D7D6D5段碼圖2-3 8位LED動態(tài)顯示電路二、 LED顯示器與顯示方式6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路

37、接口技術(shù) 2LED動態(tài)顯示方式 八位LED動態(tài)顯示電路只需兩個8位I/O口。其中一個控制段選碼，另一個控制位選。由于所有位的段選碼皆由一個I/O口控制，所以，在每個瞬間，8位LED只可能顯示相同的字。要想每位顯示不同的字符，必須采用掃描方式，在某一瞬間只顯示某一位。二、 LED顯示器與顯示方式6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、BCD7段譯碼器 其功能是輸入BCD碼，輸出7段顯示器的字型碼。如MC14558，其引腳如圖，其中A、B、C、D為BCD碼輸入端，a、b、c、d、e、f、g為顯示器段輸出端，En為使能端，RBI為消隱輸入，RBO為消隱輸出。123546789101112

38、13141516BCCbdagfeDAVDDvssRB1RB0EnMC14558abcdgfo7段顯示三、硬件譯碼顯示器接口6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)2、BCD7段譯碼驅(qū)動器 輸入BCD碼，輸出7段顯示器的字型碼，內(nèi)帶段輸出驅(qū)動器。如MCl4547，其引腳如圖，其中A、B、C、D為BCD碼輸入端，a、b、c、d、e、f、g為顯示器段輸出端。三、硬件譯碼顯示器接口12354678910111213141516BCCbdagfeDAVDDvssBINC) M C14547NC6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、BCD7段譯碼器2、BCD7段譯碼驅(qū)動器三、硬件譯

39、碼顯示器接口 上述兩接口芯片無輸入鎖存能力，因此常用于動態(tài)掃描顯示電路中。用于靜態(tài)顯示時，其前應(yīng)加鎖存器。 利用MC14558的8位動態(tài)掃描顯示電路如下頁圖。AT89C51的P1.0P1.3輸出BCD碼，與MCl4558的BCD碼輸入端相連，譯碼出的字型碼經(jīng)段驅(qū)動輸出到7段LED顯示器中。P1.4P1.6經(jīng)譯碼器，得到8根位選線Y0,Y1,.，Y7，分別與8位LED顯示器的各位相連，以控制各位的選通。P1.7與38譯碼器的s1端相連，以控制其選通，從而決定整個8位顯示器是顯示還是熄滅，當P1.7置為高電平時，顯示器顯示；當P1.7置為低電平時，顯示器熄滅；如果要顯示小數(shù)點，可再增加一根口線如P

40、3.1，與各顯示塊的dp端相連。6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)A段驅(qū)動位驅(qū)動77777P3.1P1.0P1.1P1.2P1.3BCDagP1.4P1.5P1.6P1.7A0A1A2S1S2S3GNDAT89C51U1MC14668Y7Y8Y074LS138圖3-2 由MC14558構(gòu)成的8位動態(tài)LED顯示電路 輸入BCD碼，經(jīng)鎖存、譯碼后，輸出7段顯示器的字型碼，并帶段輸出驅(qū)動器，如MCl4513，其引腳及原理框圖如圖。123546789101112131415161718MC14513BCCbdagfeDALTBILERBiGNDRBOVDD4 BIT鎖存器ABCDBCD7

41、驅(qū)動器abfcdeg段碼譯器(a)(b)圖3-4 MC14513引腳圖及原理框圖3、BCD7段鎖存/譯碼/驅(qū)動器三、硬件譯碼顯示器接口6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù) 有關(guān)引腳說明如下：lLT：測試輸入端。為低電平時，與輸入無關(guān)，使各段全亮。lLE：鎖存允許端。為高電平時，鎖存輸入的BCD碼。lBI：滅燈輸入端。為低電平時，各段全滅。lRBI：高位零消隱輸入端。當其有效時，如果BCD碼為0，則產(chǎn)生消隱，即高位零不顯示。lRBO：高位零消隱輸出端。當高位零發(fā)生消隱時，產(chǎn)生此信號，作多位顯示消隱之用。3、BCD7段鎖存/譯碼/驅(qū)動器三、硬件譯碼顯示器接口6.2 6.2 顯示電路接口

42、技術(shù)顯示電路接口技術(shù) 下圖為利用MCl4513的三位數(shù)字顯示器，為靜態(tài)工作方式，對高位零進行自動消隱，當三位數(shù)均為零時，只顯示個位零，而十和百位的零不顯示，被消隱。消隱原理是將百位的消隱輸入RBI接高電平，讓其有效，并將百位的消隱輸出RBO接至十位的消隱輸入端。這樣，當百位為零時，產(chǎn)生消隱，零不被顯示，同時百位的消隱輸出RBO=1,進而十位的消隱輸入端RBI=1高電平有效，對十位進行消隱，當十位為零時，此零也不被顯示。結(jié)果000只顯示出個位的零，十、百位的零不顯示。如果數(shù)字是101，則三位照常顯示，如果數(shù)字是090，則只顯示90，百位零消隱。3、BCD7段鎖存/譯碼/驅(qū)動器三、硬件譯碼顯示器接

43、口6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)AP1.0P1.1P1.2P1.3BCDgP1.4P1.5P1.6AT89S51U1LERBOaRB1ABCDgU2LERB1aABCDgU3LEa+5v777MC14513圖 3-5 3位 靜 態(tài) 顯 示 器 此三位靜態(tài)顯示器能顯示0999之間的任何整數(shù)。編程比較簡單，其中P1.0P1.3輸出顯示數(shù)字的BCD碼，P1.4P1.6產(chǎn)生BCD碼輸入鎖存信號。當BCD碼被鎖存后，經(jīng)7段譯碼，相應(yīng)位將產(chǎn)生出應(yīng)有的顯示。下面的程序?qū)⑹癸@示器顯示出123。3、BCD7段鎖存/譯碼/驅(qū)動器三、硬件譯碼顯示器接口6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技

44、術(shù)四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 （1）ZLG7289 的主要特性l很寬的工作電壓范圍：2.76V；l直接驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管（1 inch以下）或64只獨立的LED；l能夠管理多達64個按鍵，自動消除抖動；l段電流可達15mA 以上，字電流可達100mA；l利用功率電路可以方便地驅(qū)動1 inch以上的大型數(shù)碼管；l具有左移、右移、閃爍、消隱、段點亮等強大功能；l圖6-34 ZLG7289管腳圖l要顯示的數(shù)據(jù)提供有兩種不同的譯碼方式（也可以選擇不譯碼）；l不接數(shù)碼管而僅使用鍵盤管理功能時，工作

45、電流可降至3mA；l與微控制器之間采用SPI 串行總線接口，操作方便，占用I/O資源少；l工作溫度范圍：4085；l封裝：SOP-28，DIP-28。如圖所示。12345678910111213141516171819202122232425262728CLKKC3/DIG3DIOSG/KR0SF/KR1SE/KR2SD/KR3SC/KR4KR5/SBKR6/SAKR7/DPKC1/DIG1KC0/DIG0KC2/DIG2OSC2OSC1KC6/DIG6KC5/DIG5KC7/DIG7KC4/DIG4NCGNDNCVCCRTCCZLG7289CSINTRSTZLG7289管腳 四、專用顯示與鍵

46、盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 （2）引腳說明表 ZLG7289的引腳說明 四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 （3）控制指令ZLG7289 的控制指令分為純指令和帶有數(shù)據(jù)的指令兩類。純指令：純指令： 1）復(fù)位清除指令 當ZLG 7289收到復(fù)位清除指令后將所有的顯示清除，所有設(shè)置的字符消隱閃爍等屬性也被一起清除，執(zhí)行該指令后芯片所處的狀態(tài)與系統(tǒng)上電后所處的狀態(tài)一樣。2）測試指令四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2

47、 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 3）左移指令 左移指令使所有的顯示自右向左（從第1位向第8位移動）一位（包括處于消隱狀態(tài)的顯示位），但對各位所設(shè)置的消隱及閃爍屬性不變。移動后，最右側(cè)一位為空（無顯示）。例如原顯示為：其中第2位“2” 和第4位“4”為閃爍顯示執(zhí)行了左移指令后顯示變?yōu)椋旱?位“3”和第4位“5”為閃爍顯示。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 4）右移指令 右移指令與左移指令類似，但所做移動為自左向右（從第8位向第1位

48、移動），移動后最左邊一位為空。 5）循環(huán)左移指令與左移指令類似，不同之處在于移動后原最左側(cè)一位（第8 位）的內(nèi)容顯示于最右位（第1位）在上例中執(zhí)行完循環(huán)左移指令后的顯示為：第2位“3”和第4位“5”為閃爍顯示。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 6）循環(huán)右移指令與循環(huán)左移指令類似，但移動方向相反。 帶有數(shù)據(jù)的指令：帶有數(shù)據(jù)的指令：1）下載數(shù)據(jù)且按方式0 譯碼： （=無影響）第2位“3”和第4位“5”為閃爍顯示。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7

49、289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 命令由兩個字節(jié)組成，前半部分為指令，其中a2，a1，a0 為位地址，具體分配如下。(顯示位編號請參閱典型應(yīng)用電路圖)： 四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 d0d3為數(shù)據(jù)，收到此指令時，ZLG7289按以下規(guī)則（譯碼方式0）進行譯碼，如下表所示。 四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 2）下載數(shù)據(jù)且按方式1譯碼：（=無影響）四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2

50、 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件此指令與上一條指令基本相同，所不同的是譯碼方式，該指令的譯碼按表 進行。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件3）下載數(shù)據(jù)但不譯碼： 其中a2，a1，a0 為位地址，（參見“下載數(shù)據(jù)且譯碼”指令），AG和DP為顯示數(shù)據(jù)，分別對應(yīng)7段LED 數(shù)碼管的各段。當相應(yīng)的數(shù)據(jù)位為1時該段點亮，否則不亮。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)

51、碼管及鍵盤管理器件 4）閃爍控制： 此命令控制各個數(shù)碼管的消隱屬性。d1d8 分別對應(yīng)數(shù)碼管18，0=閃爍，1=不閃爍。開機后，默認狀態(tài)為各位均不閃爍。 四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 5）消隱控制： 此命令控制各個數(shù)碼管的消隱屬性。d1d8 分別對應(yīng)數(shù)碼管18，1=顯示，0=消隱。當某一位被賦予了消隱屬性后，ZLG7289在掃描時將跳過該位，因此在這種情況下無論對該位寫入何值，均不會被顯示。但寫入的值將被保留，在將該位重新設(shè)為顯示狀態(tài)后，最后一次寫入的數(shù)據(jù)將被顯示出來。當無需用到全部8個數(shù)碼

52、管顯示的時候，將不用的位設(shè)為消隱屬性，可以提高顯示的亮度。 注意：至少應(yīng)有一位保持顯示狀態(tài)，如果消隱控制指令中d1d8 全部為0， 該指令將不被接受，ZLG7289保持原來的消隱狀態(tài)不變。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 6）段點亮指令： 此為段尋址指令，作用為點亮數(shù)碼管中某一指定的段，或LED 矩陣中某一指定的LED。 指令中=無影響；d0d5段地址范圍為00H3FH，具體分配為：第1個數(shù)碼管的G段地址為00H，F(xiàn)段為01H， ，A 段為06H，小數(shù)點DP為07H，第2個數(shù)碼管的G段為08H，

53、F段為09H， ，依此類推直至第8個數(shù)碼管的小數(shù)點DP地址為3FH。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 7）段關(guān)閉指令： 段尋址命令，作用為關(guān)閉（熄滅）數(shù)碼管中的某一段，指令結(jié)構(gòu)與段點亮指令相同。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件 8）讀鍵盤數(shù)據(jù)指令： 該指令從ZLG7289讀出當前的按鍵代碼 ，此命令的前一個字節(jié)0001010B 為微控制器傳送到ZLG7289的指令，而后一個字節(jié)d0d7則為ZLG7

54、289返回的按鍵代碼，其范圍是03FH（無鍵按下時為0 xFF）。 此指令的前半段，ZLG7289的DATA 引腳處于高阻輸入狀態(tài)，以接收來自微處理器的指令；在指令的后半段，DATA引腳從輸入狀態(tài)轉(zhuǎn)為輸出狀態(tài)，輸出鍵盤代碼的值。故微處理器連接到DATA 引腳的I/O口應(yīng)有一從輸出態(tài)到輸入態(tài)的轉(zhuǎn)換過程。 ZLG7289檢測到有效的按鍵時，KEY引腳從高電平變?yōu)榈碗娖?，并一直保持到按鍵結(jié)束。在此期間，如果ZLG7289接收到“讀鍵盤數(shù)據(jù)指令”，則輸出當前按鍵的鍵盤代碼；如果在收到“讀鍵盤指令”時沒有有效按鍵，ZLG7289將輸出FFH（11111111B）。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.

55、2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件（4）SPI 串行接口 1）SPI 串行接口信號 ZLG7289與微控制器的接口采用三線制SPI串行總線，由CS、CLK和DIO這三根信號線組成。CS和CLK是輸入信號，由微控制器提供。DIO信號是雙向的，必須接到微控制器上具有雙向功能的I/O上。SPI信號線的具體意義請參見表。四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件（4）SPI 串行接口 2）SPI總線時序圖CSCLKDATAT2T1T31. 純指令a）純指令

56、時序圖（單字節(jié)命令）四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件（4）SPI 串行接口 2）SPI總線時序圖 b)帶數(shù)據(jù)指令時序圖（命令字在前，輸入數(shù)據(jù)在后） CSCLK-DATA-T42. 帶數(shù)據(jù)指令8位指令（高位在前）8位數(shù)據(jù)（高位在前）四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件（4）SPI 串行接口 2）SPI總線時序圖c)鍵盤指令時序圖（命令字在前，鍵值在后）CSCLK-DATA-T5T7T6T83.讀鍵盤指令

57、讀鍵盤指令（8位，高位在前）ZLG7289輸出的鍵盤代碼（8位，高位在前）四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件（4）SPI 串行接口 3）應(yīng)用原理圖ZLG7289的應(yīng)用說明圖k1KC7/SG15/KR0RTCCVCCNCGNDNCCSCLKDIOINTSFSESDSCRSTRCCLK0DIG7DIG6DIG5DIG4DIG3DIG2DIG1DIG0DPSASBVCC1234567891011121314161718192021222324252627281243J14PINC31100nFVCC15

58、pF15pF12MHzR9R10R11R12R13R14R15R16100k100k270R17R18R19R20R21R22R23R24R1R2R3R4R5R6R7R8R910kSADPSBSCSDSESFSGKC6/KC5/KC4/KC3/KC2/KC1/KC0/KR1/KR2/KR3/KR4KR5/KR6/KR7/k8k9k16k17k24k32k40k48k56k64k25k33k41k49CLKCSDIOINT100k100k100k100k100k270270270270270270270 k57 四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZL

59、G7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件（4）SPI 串行接口 4）電路簡析 U1就是ZLG7289。為了使電源更加穩(wěn)定，一般要在VCC到GND之間接入47470F的電解電容。J1 是ZLG7289與微控制器的接口。晶振Y1取416MHz，調(diào)節(jié)電容C3和C4通常取值在10pF左右。復(fù)位信號是低電平有效，一般只需外接簡單的RC復(fù)位電路，也可以通過直接拉低RST引腳的方法進行復(fù)位。數(shù)碼管必須是共陰式的，不能直接使用共陽式的。DPY1 和DPY2 是4 位聯(lián)體式數(shù)碼管， 共同組成完整的8 位，當然還可以采用其他的組合方式，如4 只雙聯(lián)體式數(shù)碼管。數(shù)碼管在工作時要消耗較大的電流，R9R16 是

60、限流電阻，典型值是270。如果要增大數(shù)碼管的亮度，可以適當減小電阻值，最低200。 64 只按鍵中，左下角是K0，右上角是K63。為了使鍵盤掃描得以正常進行，下拉電阻R1R8 和位選電阻R17R24 是必須的。它們之間還要遵從一定的比例關(guān)系，比值在5:1到50:1 之間，典型值是10:1。 四、專用顯示與鍵盤管理芯片 6.2 6.2 顯示電路接口技術(shù)顯示電路接口技術(shù)1、ZLG7289 串行接口LED 數(shù)碼管及鍵盤管理器件（4）SPI 串行接口 4）電路簡析下拉電阻取值范圍在10100k，位選電阻取值范圍在110k。在多數(shù)應(yīng)用當中可能用不到太多的按鍵，建議按列減少鍵盤，則相應(yīng)列的位選電阻可以省略