第人機交互設(shè)備接口演示文稿

第人機交互設(shè)備接口演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有44頁\編輯于星期四（優(yōu)選）第人機交互設(shè)備接口現(xiàn)在是2頁\一共有44頁\編輯于星期四（2）防串鍵防串鍵是為了解決多個鍵同時按下或者前一按鍵沒有釋放又有新下時產(chǎn)生的問題。

①雙鍵鎖定：當(dāng)檢測到有兩個或兩個以上的鍵被按下時，只把最后釋放的鍵當(dāng)作有效鍵，并產(chǎn)生相應(yīng)鍵碼。

②N鍵輪回：當(dāng)檢測到有多個鍵被按下時，能根據(jù)發(fā)現(xiàn)它們的順序依次產(chǎn)生相應(yīng)鍵的鍵碼。（3）按鍵識別

①行掃描法：該方法的基本思想是，由程序?qū)︽I盤進(jìn)行逐行掃描，通過檢測到的列輸出的狀態(tài)來確定閉合鍵。

②線反轉(zhuǎn)法：該方法的基本思想是通過行列顛倒兩次掃描來識別閉合鍵。（4）鍵碼產(chǎn)生一般在內(nèi)存區(qū)中鍵立一個鍵盤編碼表，通過查表獲得按鍵的鍵碼。現(xiàn)在是3頁\一共有44頁\編輯于星期四二、可編程鍵盤/LED接口芯片82791.內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部分功能

8279芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖8.2所示。圖中各組成部分功能如下：（1）I/O控制及數(shù)據(jù)緩沖器（2）控制與定時寄存器及定時控制（3）掃描計數(shù)器（4）鍵盤去抖動與控制及返回緩沖器（5）FIFORAM及狀態(tài)寄存器（6）顯示RAM、顯示寄存器、顯示地址寄存器現(xiàn)在是4頁\一共有44頁\編輯于星期四數(shù)據(jù)緩沖器I/O控制FIFORAM的狀態(tài)寄存器顯示地址寄存器16×8顯示RAM片選總線控制與定時寄存器8×8FIFORAM鍵盤去抖與控制顯示寄存器定時控制掃描計數(shù)器返回緩沖器時鐘復(fù)位OUTA0~3OUTB0~3BDSL0~3RL0~3SHIFTCVTL/STBD0~7RDWRCSA0IRQ圖8.28279芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖現(xiàn)在是5頁\一共有44頁\編輯于星期四2.外部特性電信號連接示意圖可知，40條引線中與CPU一側(cè)相關(guān)的共15條，與鍵盤、顯示接口相關(guān)的共23條，電源、地各一條。8279RL0~RL7SHIFTCNTL/STBSL0~SL3OUTA0~3OUTB0~3BDD0~D7IRQRDWRCSA0CLKRESET+5VGNDCPU鍵盤顯示器現(xiàn)在是6頁\一共有44頁\編輯于星期四各引線功能如下：D0～D7：雙向數(shù)據(jù)線，用于CPU和8279芯片之間傳送數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)信息。CLK：系統(tǒng)時鐘，為8279芯片提供內(nèi)部定時。RESET：復(fù)位線，高電平時復(fù)位8279芯片到：16個字符顯示（左進(jìn)方式）；編碼掃描鍵盤（雙鍵鎖定）；時鐘設(shè)置為31.CS：片選線，由I/O端口地址譯碼器產(chǎn)生低電平時8279芯片被選中。RD：讀信號，低電平有效。WR：寫信號，低電平有效?，F(xiàn)在是7頁\一共有44頁\編輯于星期四A0：地址線，進(jìn)行片內(nèi)端口選擇。為0時，選中數(shù)據(jù)寄存器；為1時選中命令/狀態(tài)寄存器。IRQ：中斷請求線，高電平有效，向CPU申請中斷。SL0～LSL3：掃描線，用來掃描鍵盤或顯示器，可編程設(shè)定為編碼輸出或譯碼輸出。RL0～RL7：返回線，用作鍵盤矩陣列線的返回信號輸入。SHIFT：移位信號，高電平有效，是鍵盤數(shù)據(jù)的D6位，用于擴(kuò)充鍵的功能，如作為上、下檔功能鍵。CNTL：控制線，高電平有效。鍵盤工作方式時，是鍵盤數(shù)據(jù)的D7位，用于擴(kuò)充鍵的控制功能------控制功能鍵。OUTA0～OUTA3，OUTB0～OUTB3：A組、B組顯示數(shù)據(jù)切換時或收到消隱命令時，將顯示消隱?，F(xiàn)在是8頁\一共有44頁\編輯于星期四3.命令字當(dāng)引腳A0=1時，CPU向8279芯片寫入命令字。8279芯片可執(zhí)行的命令共有8條，它們決定了8279芯片的操作方式。命令字格式如下：特征位命令參數(shù)D7

D6D5D4D3D2D1D0（1）設(shè)置鍵盤及顯示方式設(shè)置鍵盤及顯示方式命令字格式為：D7D6D5（000）：命令特征碼。D4D3（DD）：用來設(shè)定輸入方式，定義如表8.2所示。D0（K0）：用來設(shè)定掃描方式。K0=0為編碼掃描；K0=1為譯碼掃描?，F(xiàn)在是9頁\一共有44頁\編輯于星期四

DD方式

000110118個字符顯示，左進(jìn)方式16個字符顯示，左進(jìn)方式8個字符顯示，右進(jìn)方式16個字符顯示，右進(jìn)方式

K2K1

方式

00011011掃描鍵盤輸入，雙鍵鎖定掃描鍵盤輸入，N鍵輪回掃描傳感器輸入選通輸入表8.1顯示輸出方式表8.2輸入工作方式（2）設(shè)置時鐘頻率設(shè)置時鐘頻率命令格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0010PPPPP現(xiàn)在是10頁\一共有44頁\編輯于星期四其中D7D6D5（001）：命令特征碼。D4～D0（PPPPP）:用來設(shè)定對外輸入CLK的分頻系數(shù)N（N值可為2～31），以便獲得8279芯片內(nèi)部要求的100kHz的基本頻率。（3）讀FIFORAM讀FIFORAM命令字格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0001×AIA1A2A0其中D7D6D5（010）：命令特征碼。D4（AI）：自動地址增量標(biāo)志位。當(dāng)AI=1時，每次讀出后地址自動加1指向下一存儲單元AI=0時，讀出后地址不變。

現(xiàn)在是11頁\一共有44頁\編輯于星期四D2D1D0（A2A1A0）：在鍵盤方式中無意義，都寫0.D3：不用。（4）讀顯示RAM

讀顯示RAM命令字格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0011AIA3A1A2A0其中D7D6D5（011）：命令特征碼。D4（AI）：自動地址增量標(biāo)志。AI=1時，每次讀后地址自動增1；

AI=0時，讀后地址不變。（5）寫顯示RAM（略）現(xiàn)在是12頁\一共有44頁\編輯于星期四（6）禁寫顯示RAM/消隱（略）（7）清除（略）（8）結(jié)束中斷/設(shè)置錯誤方式（略）4.狀態(tài)字

8279芯片的狀態(tài)字主要用來指示FIFORAM中的字符數(shù)和有無錯誤發(fā)生。其格式為：D7D6D5D4D3D2D1D0D00S/EUFNNN5.8279芯片應(yīng)用舉例

TP86A單板微型計算機使用8279芯片作為鍵盤及LED顯示器接口，電路原理圖如圖8.4所示?，F(xiàn)在是13頁\一共有44頁\編輯于星期四8279RL0SHIFTCNTLOUTA0~3OUTB0~3D0~D7RDWRCSA0CLKRESETTP86SL0SL1SL2SL3RL0鍵盤矩陣A74LS45BCD74LS45段驅(qū)動器ABCY0Y1Y20007+5V譯碼器74LS156圖8.4TP86單板機鍵盤/顯示器接口電路譯碼器現(xiàn)在是14頁\一共有44頁\編輯于星期四

①鍵盤輸入程序段，執(zhí)行下面程序段后可在內(nèi)存400H單元中找到被按下鍵的代碼。

MOVDI，400H；DI指向存放按鍵代碼的內(nèi)存單元

MOVDX，0FFEAHMOVAL，00H；設(shè)定鍵盤輸入方式

INAL，DXOUTDX，ALMOVAL，39H；設(shè)定鍵盤輸入方式

OUTDX，ALLOOP1：MOVDX，0FFEAHINAL，DX

現(xiàn)在是15頁\一共有44頁\編輯于星期四

TESTAL，07H ；檢查是否有鍵入代碼

JZLOOP1 ；無再查

MOVAL，40H；有鍵入代碼，指定讀FIFOOUTDX，ALMOVDX，0FFE8HINAL，DX；讀出數(shù)據(jù)

MOV[DI]，AL；存入內(nèi)存400H單元

HLT；暫?，F(xiàn)在是16頁\一共有44頁\編輯于星期四②顯示輸出程序段，執(zhí)行下面程序段后從0位開始顯示19991208八個字符，假定八個字符的字形碼存于內(nèi)存300H開始的8個單元中。MOVSI，300H；設(shè)置顯示字符內(nèi)存區(qū)地址指針

MOVCX，08H；設(shè)置顯示字符數(shù)

MOVDX，0FFEAHMOVAL，00H；設(shè)置顯示輸出工作方式

OUTDX，ALMOVAL，39H；分頻系數(shù)為25，產(chǎn)生

100kHz掃描頻率

OUTDX，ALMOVAL，90H；寫顯示RAM命令，從0號單元起，地址自動加1現(xiàn)在是17頁\一共有44頁\編輯于星期四L：MOVDX，0FFE8HMOVAL，[SI]OUTDX，AL；從內(nèi)存中取顯示代碼送顯示RAMINCSI；修改地址指針DECCX；修改計數(shù)器值

JNZCXHLT300HDB7FH，3FH，5BH，06H，67H，67H，06H現(xiàn)在是18頁\一共有44頁\編輯于星期四三、PC微機鍵盤及接口①鍵盤由單片機、譯碼器和16行×8列的鍵開關(guān)矩陣三大部分組成。②按鍵采用電容開關(guān)，即按鍵時的上下動作使電容量發(fā)生變化，從而實現(xiàn)開關(guān)接通或斷開的目的。③它是一種由單片機掃描、編碼的智能化鍵盤。④它是一個與主機箱分開的獨立部件，通過一根五芯電纜與主機相連接。

硬中斷程序：中斷號為09H，當(dāng)按鍵動作引發(fā)IRQ1時，該程序負(fù)責(zé)把鍵盤掃描碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼，然后存入鍵盤緩沖區(qū)?，F(xiàn)在是19頁\一共有44頁\編輯于星期四

軟中斷程序INT16H：ROMBIOS中的鍵盤功能調(diào)用程序，該調(diào)用的功能是從鍵盤緩沖區(qū)取出按鍵產(chǎn)生的ASCII碼。

該調(diào)用有三個功能號：0，1，20號：從鍵盤讀一字符al=字符ASCII碼ah=掃描碼1號：讀鍵盤緩沖區(qū)的字符,影響ZF標(biāo)志位2號：取鍵盤狀態(tài)字節(jié)AL=狀態(tài)字節(jié)狀態(tài)字節(jié)定義如下：INSERTCAPSLOCKNUMLOCKSCROLLLOCKALTCTRLLSHIFTRSHIFT現(xiàn)在是20頁\一共有44頁\編輯于星期四2.鍵盤接口電路（1）接口功能串行接收鍵盤送來的掃描碼，完成串行轉(zhuǎn)換后保存；接收一個鍵盤掃描碼后，立即產(chǎn)生一個中斷請求信號；保存的掃描碼可供CPU讀取，并通過軟件進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換處理；接收CPU的命令，輸出到鍵盤，并接收鍵盤回送的響應(yīng)信號。（2）接口電路根據(jù)接口電路應(yīng)完成的功能，接口電路可由串行并轉(zhuǎn)換電路、時鐘同步電路、中斷請求觸發(fā)器及一些門電路組成?，F(xiàn)在是21頁\一共有44頁\編輯于星期四SEDSS/PD0OECLRCLKGOAOBOHOHD11DCLKCLRPR+5VQQDCLKRQDCLKRQ+5VLS3228255APB7PB6CLKDATARESETGND+5VPCLKRESET8255APA7PA6PA0IRQ1圖8.5微機鍵盤接口電路現(xiàn)在是22頁\一共有44頁\編輯于星期四初始化程序中對8255A的設(shè)置：

MOVAL，99H；模式0，A口，C口輸入，B口輸出

OUT63H，AL；將方式控制字寫控制寄存器

MOVAL，40H；PB7=0，PB6=1，允許LS322工作方式輸出

OUT61H，ALIRQ1中斷服務(wù)程序中掃描碼的讀取與控制：

INAL，60H；讀8255AA口獲取掃描碼

PUSHAX；將AL中的掃描碼入棧保存

INAL，61H；讀B口原輸出狀態(tài)

MOVAH，AL；暫存于AHORAL，80H；置PB7=1，清除LS322T和中斷請求觸發(fā)器

OUT61H，ALPOPAX；彈出掃描碼至AL中

MOVAH，AL；AH中也為鍵掃描碼鍵處理現(xiàn)在是23頁\一共有44頁\編輯于星期四一、顯示器文本方式I/O

顯示的文本方式（TEXTMODE）對于所有類型的顯示器（MDA、CGA、EGA、VGA、SuperVGA等）的操作方法和顯示原理都基本相同。在文本方式下，顯示器的屏幕一般被分成80×25（80列，25行）的網(wǎng)格，所有的字符就在這2000個（80×25）的網(wǎng)格上顯示，屏幕上顯示的每個字符都在顯示緩沖區(qū)（VRAM）中對應(yīng)一個存儲單元，即屏幕的存儲器映象。8.2CRT顯示器接口

顯示器是計算機系統(tǒng)的基本設(shè)備，主要用于程序輸入、程序調(diào)試、信息顯示、結(jié)果顯示等。（如：MDA單顯示器、低分辯率的CGA、EGA等）當(dāng)前流行的都分辨率可達(dá)1024×768、1280×1042等的高分辨率SuperVGA顯示器.現(xiàn)在是24頁\一共有44頁\編輯于星期四1.字符顯示原理

顯示字符的方法以點陣為基礎(chǔ)。這種方式將字符分解成m×n個點陣組成陣列，將點陣存入由ROM構(gòu)成的字符發(fā)生器中，在CRT進(jìn)行光柵掃描的過程中，從字符發(fā)生器中依次讀出點陣，按照點陣的0和1控制掃描電了束開關(guān)，在屏幕中形成字符。字符字符點陣的多少取決于字符顯示質(zhì)量和字符塊大小，在PC機中字符窗口為9×14點陣，字符為7×9點陣。在PC機中，整個屏幕的字符共占用4000字節(jié)的視頻存儲器空間（B800：0000H-B800：0F9FH），彩色文本顯示的視頻緩沖區(qū)首地址為B800：0H，單色文本為B000：000H。在彩色文本方式下，顯示文本的視頻緩沖區(qū)首地址為B800：000H，每個字符占用兩個存儲器單元，其中每一具單元為顯示字符的ASCII碼，第二個單元為該顯示字符的屬性?，F(xiàn)在是25頁\一共有44頁\編輯于星期四移位寄存器SL視頻信號字符發(fā)生器ROMVRAMRA3~RA0ASCII碼OSCI/9I/（80+18）I/（9+5）I/（25+1）點振蕩器（16.257MHz）點計數(shù)器水平地址計數(shù)器加載控制水平消隱行間消隱垂直消隱光柵地址計數(shù)器垂直地址計數(shù)器水平同步電路垂直同步電路水平同步信號垂直同步信號CPU控制字符時鐘定時控制電路VRAM與顯示屏的對應(yīng)關(guān)系現(xiàn)在是26頁\一共有44頁\編輯于星期四2.字符屬性顯示器上的每個字符在視頻緩沖區(qū)（VRAM）由2個字節(jié)表示，第一個字節(jié)是顯示字符的ASCII碼，而第二個字節(jié)是該顯示字符的屬性。字符的必性確定了該顯示字符的特性，如顯示字符的顏色、背景顏色、閃鑠等，在彩色文本方式下，字符的屬性定義如圖所示。其中：1）BI=1：表示該顯示的字符閃爍；2）D6～D4：表示該顯示字符的背景顏色RGB；3）D3～D0：表示該顯示字符的前景顏色RGB；現(xiàn)在是27頁\一共有44頁\編輯于星期四BIRedGreenBlueIRedGreenBlue閃爍位背景顏色背景顏色D7D6D5D4D3D2D1D0彩色文本方式字符屬性如把80×25模式的整個屏幕全部刷成字符A，屬性為紅色前景、藍(lán)色背景、顯示字條款閃爍的程序段為：MOVAX，0B800H；彩色文本方式VRAM首址MOVES，AXMOVDI，0MOVCX，2000MOVAH，10010100B

；顯示屬性：閃爍，藍(lán)色背景，紅色前景REPSTOSW；AX→VRAM單元中，相當(dāng)于顯示到屏幕上

現(xiàn)在是28頁\一共有44頁\編輯于星期四在上述程序中，如果把字符屬性改為08（黑色背景，灰白色前景，不閃爍），同時把顯示的字符‘A’改為20H（空格），上述程序則是一個清屏程序。在彩色文本方式下，視頻緩沖區(qū)（VRAM）的首地址為B800：0H，屏幕上顯示的字符依次與B800：0H后的存儲器單元相應(yīng)，因此，直接寫屏就是把需顯示的字符及屬性直接寫入VRAM中，就達(dá)到了彩色文本顯示的目的。

在彩色文本直接寫屏中，顯示位置在視頻緩沖區(qū)VRAM的偏移地址可由公式來進(jìn)行計算：

VRAM偏移地址=80×行坐標(biāo)+列坐標(biāo)

屏幕字符的顯示通常使用中斷（如INT10H、INT21H等）來進(jìn)行，中斷字符顯示方式速度較慢，但通用性和兼容性好?，F(xiàn)在是29頁\一共有44頁\編輯于星期四Inearly2001,…...andresearchCorporationcompletedAnotheryearof80x25CRTVRAM0行1行i行B800:00B800:A7Hf2行7列現(xiàn)在是30頁\一共有44頁\編輯于星期四直接寫屏的子程序如下：

WRITE_SCREENPROCNEARPUSHESPUSHDISHLDX，1SHLDX，1SHLDX，1SHLDX，1；行坐標(biāo)×16MOVDI，DXSHLDX，1SHLDX，1；行坐標(biāo)×64ADDDI，DX；行坐標(biāo)×（64+16）ADDDI，CX；視頻緩沖區(qū)偏移=行×80+列MOVDX，0B800H；VRAM首地址MOVES，AXSTOSW；字符和屬性VRAMPOPDIPOPESRETWRITE-SCREENENDP現(xiàn)在是31頁\一共有44頁\編輯于星期四二、顯示器圖形接口顯示器的圖形方式就是利用顯示器的像點（Pixel）來構(gòu)成圖形、圖像、各種顯示適配器有不同的顯示模式和分辨率，在下表中主要列出了標(biāo)準(zhǔn)的顯示適配器的各種顯示模式的圖形分辨率、顏色數(shù)和視頻緩沖區(qū)地址。各種顯示適配器（顯示卡）都是向下包含的，如TVGA顯示適配器包含VGA以下的所有顯示適配器的各種顯示模式?，F(xiàn)在是32頁\一共有44頁\編輯于星期四顯示類型模式號顯示分辨率VRAM首地址MDA07720×350（2C）

B000：0HCGA0406320×200（4C）640×200（2C）

B800：0HB800：0HEGA0D0E0F10320×200（16C）640×200（16C）640×350（4C）640×350（16C）

A000：0HA000：0HA000：0HA000：0HVGA111213640×480（2C）640×480（16C）320×200（256C）

A000：0HA000：0HA000：0HTVGA5B5C5D5E5F62800×600（16C）640×400（256C）640×480（256C）800×600（256C）1024×768（16C）1024×768（256C）

A000：0HA000：0HA000：0HA000：0HA000：0HA000：0H顯示器各種圖形模式下的分辨率現(xiàn)在是33頁\一共有44頁\編輯于星期四

MDA、CGA、EGA都是數(shù)字式的顯示適配器，這類顯示器由于顏色數(shù)較少，VGA、SuperVGA均是采用RGB三基色分量的模擬顯示器，由于計算機送出顏色索引值，通過查找索引寄存器取得DAC表中的RGB分量亮度值，再由DAC（數(shù)/模轉(zhuǎn)換器）輸出RGB的模擬信號供顯示器顯示。采用RGB模擬信號的顯示器的顏色數(shù)多，顏色過渡平滑，色彩鮮艷，更接近自然顏色。

1.VGA圖形顯示原理

VGA（VideoGraphicsArray）顯示適配器是采膩和RGBA模擬顯示的接口卡，VGA顯示適配器的視頻存儲器VRAM與顯示器屏幕上的像點有兩種映射方式：彩色位面法和壓縮像素法。（1）彩色位面法從EGA（EnhanceGraphicsAdapter----增強型圖形適配器）適配器開始首先采用了彩色位面顯示方式，所謂彩色位面現(xiàn)在是34頁\一共有44頁\編輯于星期四就是把視頻緩沖區(qū)VRAM按照一定的大?。ㄅc顯示模式有關(guān)，不同的顯示模式一頁的大小也不同）劃分為幾個獨立的位面（頁）每個頁面被用來控制一種顏色分量（RGB），每個顯示像至少在頁面中占一位。如圖8.7所示。

3210IRGBVGA16色顯示模式………..101000000100……………………圖8.7VGA顯示器VRAM與顯示屏映射關(guān)系現(xiàn)在是35頁\一共有44頁\編輯于星期四在VGA顯示適配器中，彩色位面法用于16色模式。圖形16色顯示時把VRAM劃分為4個彩色位面。屏幕上的像點特征由4個位面的值共同確定。在12H（640×480×16C）模式下，一頁的大小為640/8×480=38400B，因此一屏圖形或圖像共占VRAM空間為38400×4=153600字節(jié)。VRAM與物理顯示屏的對應(yīng)關(guān)系（省去了顏色索引和DAC處理）如圖8.7所示。一個彩色位面上的一個字節(jié)對應(yīng)屏幕上的8個像點Pixel),在缺省調(diào)色板一個位面實際上代表某一基色(RGB)，因此4個位面共可以表示16種顏色。一般來說，由0～3位面合成的值是一個顏色索引值，而不是真正顯示器所顯示的顏色值，真正顯示的顏色必須通過索引寄存器查到，再通過DAC表產(chǎn)生，如圖8.8所示?，F(xiàn)在是36頁\一共有44頁\編輯于星期四0111顏色索引寄存器

001001模塊寄存器顏色選擇寄存器D0D1D2D3D4D5D6D7Red000000Green000000Blue000000063

D/A

D/A

D/A到模擬顯示器DAC轉(zhuǎn)換表VRAM01110715圖8.8VGA位面法VRAM內(nèi)存映像現(xiàn)在是37頁\一共有44頁\編輯于星期四下面是采用直接寫點的640×480（16色）子程序，在應(yīng)用程序中可以直接調(diào)用入口參數(shù)：AX=行坐標(biāo)；BX=列坐標(biāo)；CH=顏色值VGA-COLOR16PROCNEARMOVDX，0A000H；視頻緩沖區(qū)首地址MOVES，DXMOVDX，80；一行字節(jié)數(shù)MULDX；行×80MOVDI，AXMOVAX，BXMOVCL，3SHRAX，3；列/8現(xiàn)在是38頁\一共有44頁\編輯于星期四ADDDI，AX；VRAM偏移=行×80+列/8；分離字處理MOVCL，BLANDCL，7XORCL，7MOVBL，80HSHLBL，CL；BL=圖形點分離字；寄存器設(shè)置MOVDX，3C4H；定序器MOVAL，2OUTDX，AL；選映射模式寄存器INCDXMOVAL，OFH；開放4個彩色位面OUTDX，AL現(xiàn)在是39頁\一共有44頁\編輯于星期四MOVDX，3CEH；圖形控制器端口MOVAL，5；5號：寫模式寄存器OUTDX，ALINCDXMOVAL，2；設(shè)置寫模式2：鎖存寫點OUTDX