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1、键盘键盘(jinpn)与显示器接口与显示器接口第一页，共54页。第1页/共53页第二页，共54页。第2页/共53页第三页，共54页。第3页/共53页第四页，共54页。第4页/共53页第五页，共54页。11.1.1 LED11.1.1 LED显示器接口显示器接口(ji ku)(ji ku)原理原理 LED(Light Emitting Diode): LED(Light Emitting Diode):发光发光(f un)(f un)二极管的缩写。二极管的缩写。显示器前面冠以显示器前面冠以“LED”“LED”。11.1.1.1 LED11.1.1.1 LED显示器的结构显示器的结构(jigu)(
2、jigu) 常用的常用的LEDLED显示器为显示器为8 8段段（或（或7 7段段，8 8段比段比7 7段多了一段多了一个小数点个小数点“dpdp”段）。段）。有有共阳极共阳极和和共阴极共阴极两种。如图所示。两种。如图所示。第5页/共53页第六页，共54页。第6页/共53页第七页，共54页。 为使为使LEDLED显示不同显示不同(b tn)(b tn)的符号或数字，要为的符号或数字，要为LEDLED提供段码提供段码（或称字型码）。（或称字型码）。 提供给提供给LEDLED显示器的段码（字型码）正好是一显示器的段码（字型码）正好是一个字节（个字节（8 8段）。各段与字节中各位对应段）。各段与字节中
3、各位对应(duyng)(duyng)关系如下：关系如下：第7页/共53页第八页，共54页。表表11-1 LED11-1 LED段码（段码（8 8段）段）第8页/共53页第九页，共54页。第9页/共53页第十页，共54页。第10页/共53页第十一页，共54页。第11页/共53页第十二页，共54页。N N个个LEDLED显示显示(xinsh)(xinsh)块有块有N N位位选线和位位选线和8 8N N根段码线。根段码线。 11.1.1.2 LED11.1.1.2 LED显示器工作显示器工作(gngzu)(gngzu)原理原理图是图是4 4位位LEDLED显示器的结构显示器的结构(jigu)(jig
4、u)原理图。原理图。第12页/共53页第十三页，共54页。段码线控制段码线控制(kngzh)(kngzh)显示的显示的字型，字型，位选线控制位选线控制(kngzh)(kngzh)该显示位的该显示位的亮或暗。亮或暗。静态静态(jngti)(jngti)显示和动态显示两种显示显示和动态显示两种显示方式。方式。1. 1. 静态显示方式静态显示方式各位的各位的公共端公共端连接在一起（接地或连接在一起（接地或+5V+5V）。）。 每位的每位的段码线段码线（a adpdp）分别）分别与一个与一个8 8位的锁存器位的锁存器输出相连。输出相连。 显示字符一确定，相应锁存器的段码输出将维持显示字符一确定，相应锁
5、存器的段码输出将维持不变，直到送入另一个段码为止。不变，直到送入另一个段码为止。显示的亮度高显示的亮度高。第13页/共53页第十四页，共54页。特点特点(tdin)： 软件简单，但占用软件简单，但占用I/O 口线多，功耗大口线多，功耗大4 4位静态位静态LEDLED显示器电路显示器电路(dinl)(dinl)。该电路。该电路(dinl)(dinl)各位可独立显示。各位可独立显示。第14页/共53页第十五页，共54页。MOV P1, #0C0H ;0的字模的字模(zm)MOV P2, #0F9H ;1的字模的字模(zm)第15页/共53页第十六页，共54页。11.1.1.3 11.1.1.3 动
6、态显示方式动态显示方式(fngsh)(fngsh) 所有所有(suyu)(suyu)位的段码线相应段并在一起，由一个位的段码线相应段并在一起，由一个8 8位位I/OI/O口控制，形成段码线的多路复用，各位的公共端分别由相应口控制，形成段码线的多路复用，各位的公共端分别由相应的的I/OI/O线控制，形成各位的分时选通。线控制，形成各位的分时选通。 单片机定时扫描显示器件。单片机定时扫描显示器件。显示器件分时工作，每次只有显示器件分时工作，每次只有(zhyu)一个一个LED 显示。显示。特点：硬件连线少，功耗低；软件复杂，需要不停地扫描。特点：硬件连线少，功耗低；软件复杂，需要不停地扫描。 显示亮
7、度既与显示亮度既与导通电流导通电流有关，也与有关，也与点亮时间点亮时间和和间隔间隔有关。有关。第16页/共53页第十七页，共54页。第17页/共53页第十八页，共54页。下图下图8 8位位LEDLED动态显示动态显示2003.10.102003.10.10的过程的过程(guchng)(guchng)。图（图（a)a)是显示过程，某一时刻是显示过程，某一时刻(shk)(shk)，只有一位，只有一位LEDLED被选通显示，被选通显示，其余位则是熄灭的；其余位则是熄灭的；图（图（b)b)是实际显示结是实际显示结果，人眼看到的是果，人眼看到的是8 8位位稳定稳定(wndng)(wndng)的同时的同时
8、显示的字符。显示的字符。第18页/共53页第十九页，共54页。第19页/共53页第二十页，共54页。第20页/共53页第二十一页，共54页。2. 应用应用(yngyng)程序设计程序设计例：在例：在6 6 位显示位显示(xinsh)(xinsh)器上依次显示器上依次显示(xinsh)“123456”(xinsh)“123456”1) 1) 设置显示设置显示(xinsh)(xinsh)缓冲区：缓冲区： 7EH 7EH79H 79H （6 6 个单个单元）元）2) 2) 通过查表法，依据缓冲区内容求取字模通过查表法，依据缓冲区内容求取字模3) 3) 逐位输出逐位输出(shch)(shch)位选信号
9、和段码位选信号和段码第21页/共53页第二十二页，共54页。流程图流程图: 参见参见(cnjin)P.253 图图11.1.4第22页/共53页第二十三页，共54页。第23页/共53页第二十四页，共54页。DIR:MOV R0, #79HMOV R3, #01HMOV A, R3LD0: MOV P2, A ;送位选码MOV A, R0ADD A, #? ；#14MOVC A, A+PCDIR1: MOV P1, A ；送段选码ACALL D1MSINC R0 ；指向下一缓存单元(dnyun)MOV A, R3JB ACC.5, LD1 ；显示完毕否？RL AMOV R3,ASJMP LD0L
10、D1: RETDSEG: DB 3FH,06,5BH,4FH,66H,6DH,7DH ;0-6的段码第24页/共53页第二十五页，共54页。第25页/共53页第二十六页，共54页。第26页/共53页第二十七页，共54页。第27页/共53页第二十八页，共54页。第28页/共53页第二十九页，共54页。一、键输入一、键输入(shr)的基本处理过程的基本处理过程第29页/共53页第三十页，共54页。抖动时间：抖动时间：10ms 左右，与按键左右，与按键(n jin)的机械特性有关。的机械特性有关。1.按键按键(n jin)抖动抖动第30页/共53页第三十一页，共54页。第31页/共53页第三十二页，
11、共54页。2).软件软件(run jin)消抖消抖 基本思想：基本思想： 检测到有键按下，键对应检测到有键按下，键对应(duyng)(duyng)的行线为低，软件延的行线为低，软件延时时10ms10ms后，行线如仍为低，则确认该行有键按下。后，行线如仍为低，则确认该行有键按下。 当键松开当键松开(sn ki)(sn ki)时，行线变高，软件延时时，行线变高，软件延时10ms10ms后，后，行线仍为行线仍为高，说明按键已松开高，说明按键已松开(sn ki)(sn ki)。采取以上措施，采取以上措施，躲开了两个抖动期躲开了两个抖动期t1t1和和t3t3的影响的影响。第32页/共53页第三十三页，共
12、54页。判断(pndun)是否有键按下判断键是否(sh fu)释放第33页/共53页第三十四页，共54页。三、键盘应用程序应具备的主要功能三、键盘应用程序应具备的主要功能1. 监测有无键按下监测有无键按下2. 保证可靠性：采取软件消抖（或硬件消抖）保证可靠性：采取软件消抖（或硬件消抖）3. 不管不管(bgun)按键过程持续多长时间，按键过程持续多长时间，仅执行一次按仅执行一次按 键功能程序。键功能程序。4. 输出确定的键号（键值）。输出确定的键号（键值）。第34页/共53页第三十五页，共54页。1、程序扫描方式、程序扫描方式: 当当CPU 空闲时空闲时,扫描键盘扫描键盘,判断判断 有无键按下。
13、有无键按下。2、定时扫描方式、定时扫描方式: 利用利用CPU 的定时器的定时器,每隔一定每隔一定 时间扫描一次键盘。时间扫描一次键盘。3、中断方式、中断方式: 在硬件在硬件(yn jin)上采用中断上采用中断,有键按下有键按下时时,产产 生中断生中断,由中断服务程序来处理。由中断服务程序来处理。 前两种方法占用前两种方法占用CPU 时间较多，中断方式的效率高。时间较多，中断方式的效率高。四、键盘四、键盘(jinpn)监测方法监测方法第35页/共53页第三十六页，共54页。五、按键的基本接口方法五、按键的基本接口方法(fngf)独立式：连线简单，适用于按键较少的情况独立式：连线简单，适用于按键较
14、少的情况 。行列式行列式(矩阵式矩阵式):连线较复杂，适用于按键较多的情连线较复杂，适用于按键较多的情况况第36页/共53页第三十七页，共54页。第37页/共53页第三十八页，共54页。第38页/共53页第三十九页，共54页。第39页/共53页第四十页，共54页。 键值编码键值编码 将按键的输入状态信息转换为对应键值的过程，称为对按键的将按键的输入状态信息转换为对应键值的过程，称为对按键的编码。编码。 若采用硬件的方式实现若采用硬件的方式实现(shxin)，则称其为编码键盘，否则，则称其为编码键盘，否则称为非编码键盘。单片机系统中多采用非编码键盘。称为非编码键盘。单片机系统中多采用非编码键盘。
15、第40页/共53页第四十一页，共54页。独立式按键(n jin)的键编码方法：KCODE: MOV R3, #8 ; 循环 8 次MOV R4, #0; 初始键值0MOV A, P1NEXT: RRC A ; CACC.0JNC FINDINC R4 ; 键值加1DJNZ R3, NEXTFIND: RET第41页/共53页第四十二页，共54页。第42页/共53页第四十三页，共54页。第43页/共53页第四十四页，共54页。行列式行列式(矩阵式矩阵式)键盘键盘(jinpn)接口接口 用于按键数目较多的场合用于按键数目较多的场合(chng h)(chng h)，由行线和列线组成，由行线和列线组成
16、，按键位于行、列的交叉点上。如图所示。按键位于行、列的交叉点上。如图所示。 按键数目按键数目(shm)(shm)较多的场合，行列式键较多的场合，行列式键盘与独立式键盘盘与独立式键盘相比，要节省很多的相比，要节省很多的I/OI/O口线。口线。行线行线:接接P1.0 P1.3 （输出状态）（输出状态）列线列线:接接P1.4 P1.7 （输入状态）（输入状态）第44页/共53页第四十五页，共54页。（1）行列式键盘工作）行列式键盘工作(gngzu)原理原理 无键按下，该列线为高电平无键按下，该列线为高电平(din pn)(din pn)，当有键，当有键按下时，列线电平按下时，列线电平(din pn)
17、(din pn)由行线的电平由行线的电平(din (din pn)pn)来决定。来决定。 由于行、列线为多键共用，各按键彼此将相互发由于行、列线为多键共用，各按键彼此将相互发生影响，必须将行、列线信号配合起来并作适当生影响，必须将行、列线信号配合起来并作适当(shdng)(shdng)的处的处理，才能确定闭合键的位置。理，才能确定闭合键的位置。第45页/共53页第四十六页，共54页。（2 2）按键）按键(n jin)(n jin)的的识别方法识别方法 P1.0 P1.3 同时输出同时输出(shch)低电平低电平, 读读 P1.4 P1.7 状态，若全为状态，若全为1, 则无键按下；则无键按下；
18、 若不全为若不全为 1,有键按下。有键按下。按下的按键按下的按键(n jin)可能是谁？可能是谁？第46页/共53页第四十七页，共54页。S1、S 5、S 9、S 13 在有键按下的情况下在有键按下的情况下,进一步判断是哪个键按下。进一步判断是哪个键按下。 使使P1.0 P1.3 依次输出依次输出(shch)低电平低电平, 读出读出P1.4 P1.7 的状态。的状态。第47页/共53页第四十八页，共54页。按键按键(n jin)位置：位置：1 行，行，0 列，即列，即“S5”键键 依据行号依据行号(xn ho)和列号，求取该键的键和列号，求取该键的键值值N N行首键号列号列增量行首键号列号列增
19、量 行首键号：行首键号：0，1，2，3 （S5）N 1 0 4思考：扩展思考：扩展 16 个按键至少个按键至少(zhsho)需要多少根需要多少根I/O 线？线？第48页/共53页第四十九页，共54页。第第1 1步：列线输出为全低电平步：列线输出为全低电平(din pn)(din pn)，则行线中电平，则行线中电平(din pn)(din pn)由高变低由高变低的所在行为按键所在行。的所在行为按键所在行。第第2 2步：行线输出步：行线输出(shch)(shch)为全低电平，则列线中电平由高变低为全低电平，则列线中电平由高变低所在列为按键所在列。所在列为按键所在列。 结合上述两步，可确定按键结合上
20、述两步，可确定按键(n jin)(n jin)所在行和列。所在行和列。（3 3）键盘的编码）键盘的编码 根据实际需要灵活编码。根据实际需要灵活编码。 b. b. 线反转法线反转法 只需两步便能获得此按键所在的行列值，线反转只需两步便能获得此按键所在的行列值，线反转法的原理如图。法的原理如图。第49页/共53页第五十页，共54页。第50页/共53页第五十一页，共54页。本章小结本章小结1. LED 显示器接口显示器接口 基本概念：共阴极、共阳极、字模基本概念：共阴极、共阳极、字模 LED 的基本结构、分类的基本结构、分类 LED 主要电参数主要电参数(cnsh)的含义和的含义和限流电阻的计算方法
21、限流电阻的计算方法 静态静态 LED 显示和动态显示和动态LED 显示的基显示的基本特点本特点 静态静态 LED 显示器的接口和程序设计方显示器的接口和程序设计方法法 动态动态 LED 显示器的接口和软件设计方显示器的接口和软件设计方法法第51页/共53页第五十二页，共54页。2. 键盘接口键盘接口 基本概念：键值、键值编码基本概念：键值、键值编码 按键的基本输入过程，按键响应程序的基本功能按键的基本输入过程，按键响应程序的基本功能 消除按键抖动的必要性和方法消除按键抖动的必要性和方法(fngf) 独立式按键和行列式键盘的基本接口方法独立式按键和行列式键盘的基本接口方法(fngf) 独立式按键的应用程序设计方法独立式按键的应用程序设计方法(fngf) 行列式键盘扫描和键值读取的基本原理行列式键盘扫描和键值读取的基本原理 第52页/共53页第五十三页，共54页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第53页/共53页第五十四页，共54页。